همونطور که قبلا هم قولشو داده بودیم تصمیم گرفتیم برخی از فرمولهای اولیه در محاسبات کمپرسورهای هوا رو براتون بذاریم اما هنوز هم میگیم که این محاسبات برای ساخت یک کمپرسور کافی نیست و صرفا جهت آگاهی شما عزیزانه.

در ضمن همونطور که در پست قبلی واستون گفتم در محاسبات باید مقداری رو هم به عنوان هدررفت در نظر بگیریم!

خب حالا اگر

Δh=  افزایش انتالپی(J/Kg)                

T= دمای ورودی بر حسب کلوین                    

Cp   = ظرفیت گرمایی ویژه هوا, 1000(J/Kg/K)

π = نسبت فشار هوای ورودی  کمپرسور به خروجی (فشار نهایی/ فشار ورودی)

آنگاه داریم:

در ضمن عدد توان 0.286 درون فرمول هم از ثابت پولی تروپیک n گرفته شده است.  در وضعیت بدون سرد کننده کمپرسور (فشردگی آدیاباتیک) n= 1.4 توان استفاده شده در فرمول= 0.28571  (n-1)/n یا گرد شده 0.286. این مقدار یا (متقابلا 3.5)  در تمامی محاسبات حرارتی بکار می رود. توان ورودی که کمپرسور برای کار به آن نیاز دارد از فرمول زیر محاسبه می شود:

P=m x Δh/ ᶯ

در این فرمول m توان عملیاتی کمپرسور بر حسب کیلوگرم بر ثانیه است و ᶯ بازده کمپرسور در مدلهاست که دامنه تغییرات آن از 0.65 تا 0.78 است.

کمترین ضریب، بیشترین انرژ غیر مفید را به گرما تبدیل میکند (بیشترین هدر رفت) و موجب افزایش  مقدار ΔT در کمپرسور میگردد.

یکی از مهمترین محاسباتی که در کمپرسورها و در موتور کاربرد دارد فرمول پیوستگی است. این فرمول بصورت بالقوه میتواند به خوبی  و در همه جا بکار  رود و بسیار ساده است.

این فرمول گویای این مطلب است که  حجم گاز عبوری از یک مقطع مشخص A در یک ثانیه، در یک سرعت مشخص باشد آنگاه c محصول A  و c می باشد. منطقی است اگر بگوییم در صورتی که سطح مقطع یا سرعت دو برابر شوند مقدار حجم گاز عبوری دو برابر می شود. مقداری که همیشه  قابل توجه است توان عملیاتی  است، i.e . جرم گازی که در هر ثانیه از یک سطح مقطع مشخص عبور می کند برابر است با حاصلضرب جریان حجمی با چگالی گاز.

این محاسبات به ما فرمول  اولیه (کلاسیک) پیوستگی را می دهد.

m = c x A x ᵨ

m = توان عملیاتی (Kg/s)

C = سرعت (m/s)

A = سطح مقطع عبوری جریان(متر مربع)

ᵨ  = دانسیته گاز عبوری از سطح مقطع

وقتی که از این فرمولها برای محاسبات استفاده می کنیم صحت مقادیری که از آنها استفاده می کنیم بسیار حایز اهمیت است. ما می توانیم توان عملیاتی موتور جت مدل خود را در نقاط مختلف و بصورت واقعی توسط داشته های خود بدست آوریم. ما می توانیم مقدار جرم سوخت تامین شده برای موتور را تا زمانی که مقدار آن حدود 1.7% توان عملیاتی هوا باشد نادیده بگیریم.

اکنون ما می توانیم سرعت گاز را در هر مقطعی با توجه به وضعیت گاز و توان عملیاتی موتور محاسبه کنیم. برای محاسبه دانسیته گاز نیز کافیست فشار و دمای گاز را داشته باشیم!

ᵨ  =  p/(R x T

p =  فشار مطلق (1بار=100000 پاسکال)

T = فشار مطلق گاز بر حسب کلوین

R = کانستنت گازبرای هوا و برای گاز حاصل از محفظه احتراق (287(J/Kg/K))

ᵨ = دانسیته گاز (کیلوگرم بر متر مکعب)

این فرمولهای عمومی در مورد سیالات و چگونگی محاسبه حجم، فشار، سرعت و توان عملیاتی سیالها رو به شما میده اما برای محاسبات اختصاصی کمپرسورهای شعاعی باید تا پست بعدی صبر کنین پس تا بعد!