Політропічний процес стиснення газу від тиску р1 до тиску р2 зображується на діаграмі Т-S прямою лінією АС. Кількість тепла qпол, яку необхідно відводити при політропічному стисненні 1 кг газу від тиску р1 до тиску р2 дорівнює роботі політропічного стиснення пол і може бути приблизно визначена із співвідношення:
Знаючи величину кінцевого тиску р2, можна визначити питому роботу стиснення також аналітично.
Робота на стиснення:
Ізотермічний процес (T=const )
Адіабатичний процес ()
Політропічний процес (PVm=const )
де k=ср/сυ, m – показники адіабати і політропи.
υ – питомий об’єм газу при всмоктуванні.
Температура газу Т2 після стиснення рівна:
для ізотермічного процесу Т1=Т2
- для адіабатичного процесу -
для політропного процесу -
Теоретична потужністьNT (вт), яка витрачається на стиснення газу компресором визначається добутком продуктивності компресора на питому роботу стиснення (Дж/кг).
Якщо V=V1 i r=r1 – тобто за умови усмоктування і враховуючи, що:
де V – об’ємна продуктивність компресора, м3/с; - густина газу, кг/м3.
Для оцінки ефективності компресорних машин використовують відносний термодинамічний к.к.д., який базується на порівнянні даної компресорної машини з найбільш економічною машиною такого ж класу.
Відношення потужності ізотермічної машини Nт.із до фактичної потужності N називається ізотермічним к.к.д. ηіз.
Адіабатичний к.к.д. ηад.:
Потужність компресора на валу Nе дорівнює потужності N, яка витрачається на стиснення газу, розділену на механічний к.к.д. ηмех, що характеризує втрати потужності на механічне тертя в компресорі:
або
Добуток ізотермічного і механічного к.к.д. називається повним ізотермічним к.к.д. компресора ηп.із.
Потужність двигуна Nдв більше потужності на валу Nе на величину втрат потужності в передачі і в самому двигуні.
Встановлена потужність двигуна Nвст приймається з запасом 10-15%, тобто