Le calculateur de rapport température de sortie/pression du compresseur détermine la température finale d'un gaz après compression, en fonction de sa température d'entrée et de son rapport pression/pression. Il utilise les principes thermodynamiques pour calculer les variations de température dues aux changements de pression, aidant ainsi les ingénieurs et les concepteurs de systèmes à optimiser les performances du compresseur. Ce calculateur est essentiel pour éviter la surchauffe, améliorer l'efficacité et garantir la fiabilité des compresseurs dans diverses industries, telles que le CVC, le traitement du gaz et la fabrication.
Laits en poudre
Le calcul de la température de sortie utilise la formule suivante :
Où :
T₂ = température de sortie (finale) (Kelvin).
T₁ = température d'entrée (initiale) (Kelvin).
P₂ = pression de sortie (décharge) (absolue).
P₁ = pression d'entrée (initiale) (absolue).
γ = indice adiabatique (rapport des chaleurs spécifiques, Cₚ/Cᵥ, environ 1.4 pour l'air).
Relation avec le rapport de pression
Le rapport de pression (PR) est défini comme suit : PR = P₂ / P₁. En remplaçant PR dans la formule : T₂ = T₁ × (PR)^((γ - 1) / γ).
Étapes pour calculer
- Déterminer la température d'entrée (T₁) : Convertissez la température d'entrée en Kelvin en utilisant : T₁ (K) = T₁ (°C) + 273.15.
- Calculer ou déterminer le rapport de pression (PR) : PR = P₂ / P₁.
- Utiliser l'indice adiabatique (γ) : Pour l'air, γ ≈ 1.4. Pour les autres gaz, utilisez leur chaleur spécifique ratio.
- Remplacez les valeurs dans la formule : Calculez la température finale (T₂) en Kelvin en utilisant la formule : T₂ = T₁ × (PR)^((γ - 1) / γ).
- Conversion facultative en Celsius : Convertissez T₂ de Kelvin en Celsius en utilisant : T₂ (°C) = T₂ (K) - 273.15.
Tableau des scénarios courants
Vous trouverez ci-dessous un tableau précalculé pour les rapports de pression typiques, en supposant T₁ = 300 K (27°C) :
| Rapport de pression (PR) | Température de sortie (T₂, K) | Température de sortie (T₂, °C) |
|---|---|---|
| 2 | 366.1 | 93.0 |
| 3 | 419.6 | 146.5 |
| 4 | 463.4 | 190.3 |
| 5 | 500.6 | 227.4 |
Ce tableau fournit une référence rapide pour les ingénieurs et techniciens travaillant avec des compresseurs d'air dans des conditions standard.
Exemple
Scénario
L'air est comprimé à partir d'une température initiale de 25°C sous une pression d'entrée de 1 bar jusqu'à une pression de refoulement de 4 bar. Calculer la température de sortie de l'air.
Calcul étape par étape
- Convertir la température d'entrée (T₁) en Kelvin :
T₁ = 25 + 273.15 = 298.15 K. - Calculer le rapport de pression (PR) :
PR = P₂ / P₁ = 4 / 1 = 4. - Appliquez la formule :
T₂ = T₁ × (PR)^((γ - 1) / γ)
T₂ = 298.15 × (4)^((1.4 - 1) / 1.4)
T₂ = 298.15 × (4)^0.2857
T₂ ≈ 298.15 × 1.414
T₂ ≈ 421.85 K. - Convertir en Celsius :
T₂ (°C) = T₂ (K) - 273.15
T₂ (°C) ≈ 421.85 - 273.15 ≈ 148.7°C.
Ainsi, la température de sortie de l’air est d’environ 148.7°C.
FAQ les plus courantes
Ce calculateur détermine la température finale d'un gaz après compression, en fonction de sa température initiale et de son rapport pression/pression. Il permet de concevoir des systèmes de compression efficaces et sûrs.
Oui, il peut être utilisé pour d'autres gaz. Cependant, il faut remplacer l'indice adiabatique spécifique (γ) du gaz par 1.4 (qui est spécifique à l'air).
La température augmente pendant la compression car la travail effectué sur le gaz augmente son énergie interne, conformément aux lois de la thermodynamique.