Введите исходные данные, проверьте формулу и подстановку, затем используйте результат для предварительной инженерной оценки.
Степень сжатия газа рассчитывают как π = p₂/p₁ по абсолютным давлениям, а изоэнтропическую температуру нагнетания — как T₂s = T₁·π^((k−1)/k).
Для реального компрессора фактическую температуру оценивают по формуле T₂ = T₁ + (T₂s − T₁)/ηis, используя абсолютную температуру в K и изоэнтропический КПД как долю. В примере давление повышается с 1 до 8 бар(а), поэтому степень сжатия равна 8; избыточные давления перед расчётом переводят в абсолютные.
Степень сжатия — отношение абсолютного давления нагнетания к давлению всасывания. По ней и изоэнтропическому КПД оценивают температуру газа после сжатия.
Зачем нужен результат: Результат помогает оценить тепловую нагрузку на компрессор, масло, клапаны и конденсатор, а также сравнить режим с паспортом агрегата.
В обычной жизни: Чем сильнее сжат газ, тем горячее он становится; расчёт объясняет, почему компрессор нельзя выбирать только по давлению и производительности.
Для рабочего проекта нужны исходные данные объекта, нормативные параметры и проверка специалиста.
Степень сжатия и температура нагнетания
π = p₂/p₁; T₂ = T₁ + [T₁ · π^((k−1)/k) − T₁] / ηis. Расчёт выполняется по исходным данным формы; допущения указаны непосредственно под результатом.
Источник: Источник из плана калькуляторов.
Проверьте единицы измерения и подстановку под результатом перед переносом значения в расчётную записку.
Степень сжатия определяется как π = p₂/p₁, где p₁ и p₂ — абсолютные давления на всасывании и нагнетании. Использование избыточных давлений без учёта атмосферы искажает результат, особенно при небольшом давлении всасывания. Для идеального газа при обратимом адиабатическом сжатии температура на выходе связана с температурой на входе: T₂s = T₁·π^((k−1)/k), где T — абсолютная температура в K, а k — показатель адиабаты. Реальный компрессор требует больше работы, поэтому при изоэнтропическом КПД ηis фактический рост температуры оценивают как T₂ = T₁ + (T₂s − T₁)/ηis.
Чем ниже КПД, тем выше температура нагнетания. Такой расчёт предполагает постоянный k и не учитывает теплообмен по пути сжатия, падения давления во всасывающем и нагнетательном трактах, утечки, влажность и изменение свойств газа. Для холодильных хладагентов точный расчёт выполняют по таблицам или диаграмме p–h, потому что газ может заметно отклоняться от идеального. Температура нагнетания влияет на стабильность масла, термическую нагрузку обмоток, клапаны, прокладки и способность конденсатора отвести тепло.
Расчёт не является разрешением на эксплуатацию: предельные температуры, давления и степень сжатия берут из паспорта конкретного компрессора. При многоступенчатом сжатии межступенчатое охлаждение меняет итоговый режим, поэтому одну формулу для всей установки применять нельзя. Перед расчётом проверьте, что p₂ больше p₁, температура переведена из °C в K внутри формулы, k больше единицы, а КПД задан долей от 0 до 100 %. Для окончательной оценки используют фактический состав газа, карту компрессора, перегрев на всасывании, переохлаждение, потери в трубопроводах и режим охлаждения.
В холодильной машине давление всасывания и нагнетания зависят от температур кипения и конденсации, перегрева, переохлаждения и сопротивления труб. Поэтому измерения у сервисных портов не всегда равны давлению непосредственно на патрубках компрессора. Высокая температура нагнетания может быть следствием недостатка хладагента, загрязнения конденсатора, подсоса перегретого газа или слишком большой степени сжатия.
Причину определяют по всей рабочей карте. Для многоступенчатого агрегата давление между ступенями и промежуточное охлаждение рассчитывают отдельно. Итоговая температура каждой ступени нужна для проверки клапанов, масла и межступенчатого охладителя.
| Величина | Смысл | Единицы |
|---|---|---|
| Степень сжатия | π = p₂/p₁ | — |
| Температура входа | T₁ | K внутри формулы, °C во вводе |
| Показатель адиабаты | k | — |
| Изоэнтропический КПД | ηis | % |
Степень сжатия π = 8. Температуру 20 °C переводят в 293,15 K, рассчитывают изоэнтропическую температуру и затем увеличивают прирост на величину, связанную с КПД. Итог переводят обратно в °C.
Степень сжатия будет завышена или занижена в зависимости от режима. К каждому избыточному давлению добавляют атмосферное и только затем делят p₂ на p₁.
Газовые зависимости используют отношение абсолютных давлений. Манометр показывает избыточное давление относительно атмосферы, поэтому к нему нужно добавить атмосферное давление.
При высоких давлениях разница может быть небольшой, но методически она обязательна.
Это идеализированный предел, при котором фактическое сжатие совпадает с изоэнтропическим. Для реального компрессора КПД берут из карты или паспорта; он зависит от режима и не обязан быть постоянным.
Модель использует постоянный показатель адиабаты и один КПД. На объекте влияют охлаждение корпуса, падения давления, перегрев, состав газа, утечки и измерительная погрешность.
Для холодильного цикла нужен расчёт по свойствам конкретного хладагента.
Чат помогает разобраться в устройстве и параметрах оборудования. Он не заменяет паспорт и инструкцию производителя.