空壓機的效率計算涉及多個參數和公式，以下為您詳細說明：

一、核心計算公式

空壓機總效率（η_total）通過理論功率與軸功率的比值計算，分為等溫效率和絕熱效率兩種：

• 等溫總效率：

ηtotal,isothermal?=Pshaft?Pisothermal??

• 絕熱總效率：

ηtotal,adiabatic?=Pshaft?Padiabatic??

關鍵參數解析

1. 理論功率

   • 等溫理論功率（P_isothermal）：假設壓縮過程完全等溫時的理論所需功率。

Pisothermal?=Q⋅R⋅Tln?⋅ln(Pinlet?Pdischarge??)

	- $ Q $: 排氣量（m³/min）
	- $ R $: 氣體常數（空氣取 287 J/(kg·K)）
	- $ T_{\text{ln}} $: 對數平均溫度（K），$ T_{\text{ln}} = \frac{T_{\text{inlet}} + T_{\text{discharge}}}{2} $
	- $ P_{\text{discharge}} $/$ P_{\text{inlet}} $: 排氣/入口壓力（絕壓，MPa）

• 絕熱理論功率（P_adiabatic）：假設壓縮過程完全絕熱時的理論所需功率。

Padiabatic?=κ−1Q⋅κ?⋅R⋅Tinlet?⋅[(Pinlet?Pdischarge??)κκ−1?−1]

- $ \kappa $: 絕熱指數（空氣取 1.4）

2. 軸功率（P_shaft）
通過電動機輸入功率計算，考慮電機效率和傳動效率：

Pshaft?=ηmotor?⋅ηtransmission?Pelectrical??

• Pelectrical?: 電動機輸入功率（kW）
• ηmotor?: 電動機效率（典型值 90%-95%）
• ηtransmission?: 傳動效率（直聯取 1，皮帶傳動約 0.98）

3. 機械效率（η_mechanical）
   反映內部摩擦和泄漏損失的效率：

ηmechanical?=Pshaft?Pisothermal??或ηmechanical?=Pshaft?Padiabatic??

二、計算示例

以一臺空壓機為例：

• 參數：
  • 排氣量 Q=20m3/min
  • 排氣壓力 Pdischarge?=0.7MPa
  • 入口壓力 Pinlet?=0.1MPa
  • 入口溫度 Tinlet?=293K（20℃）
  • 電動機輸入功率 Pelectrical?=18kW
  • 電動機效率 ηmotor?=0.95，傳動效率 ηtransmission?=0.98
• 計算步驟：

  1. 軸功率：

Pshaft?=0.95×0.9818?≈19.3kW

2. 等溫理論功率：

Tln?=2293+(293×0.7/0.1)?=366K
Pisothermal?=20×287×366×ln(7)≈14.5kW

3. 絕熱理論功率：

Padiabatic?=0.420×1.4?×287×293×(70.286−1)≈17.2kW

4. 總效率：
   • 等溫效率：ηtotal,isothermal?=14.5/19.3≈75%
   • 絕熱效率：ηtotal,adiabatic?=17.2/19.3≈89%

三、簡化估算方法

使用比功率（kW/m³/min）快速評估效率：

比功率=QPshaft??

• 示例：若比功率為 0.1kW/m3/min，則效率高于 0.12kW/m3/min 的機型。

四、參數單位與測量工具

 

參數	單位	測量工具
功率	kW	功率計
壓力	MPa	壓力表
溫度	K	溫度計
排氣量	m³/min	流量計

通過以上公式和示例，您可根據實際需求選擇詳細計算或簡化估算空壓機效率。