Puissance consommée par une station de compression

[invite5583e7b2]

Bonjour,
Je cherche à calculer la puissance transmise à un gaz dans une station de compression.
Mes données d'entrées sont:
Pression entrée, Pression sortie, Température entrée, Débit massique.
Voici mon raisonnement actuel pour un gaz parfait:
Je calcule la T° de sortie à l'aide des équations suivantes:
P1.V1=n.R.T1;P2.V2=n.R.T2; P1.V1^gamma=P2.V2^gamma
Puis je calcule la différence d'energie entre la quantité de masse entrant pendant 1 seconde et la quantité d'énergie sortant pendant 1 seconde
m/M.R.(T2-T1) cela me donne une puissance en W
En comparant les résultats avec puissances données par les constructeurs de compresseurs, je suis complettement à côté (sous estimation de facteur 3)
Pensez vous que mon calcul est faux?
Dois-je obligatoirement travailler avec des gaz réel?(P1=50bar, P2=70bar) Si oui, quelqu'un peut il m'expliquer comment je dois m'y prendre?
Merci
-----

[chatelot16]

l'histoire de pv^gama c'est bon pour une compression adiabatique

pour une compression economique de gaz il faut refroidir au fur et a mesure de la compression : un piston ou turbine comprime un peu et un refroidisseur refroidit beaucoup , ainsi de suite jusqu'a la bonne pression

comprimer de facon adiabatique directement a la bonne pression consomme beaucoup plus de puissance

on appelle ca compression isotherme

pc = nrt est bien valable mais il faut faire un calcul d'integration pour avoir le resultat

[LPFR]

Bonjour.
Chatelot a raison de dire que la compression adiabatique est plus chère en énergie que la compression isotherme. Mais "time is money" et refroidir le gaz pendant la compression ralenti énormément le processus car les gaz ne sont pas des bons conducteurs thermiques.
Je ne suis pas expert, mais je pense que la plupart des processus industriels qui compressent des gaz, le font de manière adiabatique ou presque.
D'autres aspects font que la compression est moins efficace que les valeurs théoriques. Le rendement des moteurs et des compresseurs, les frottements visqueux du gaz (pas beaucoup, je pense), etc.
Au revoir.

[LPFR]

Re-bonjour.
Vous devez utiliser le bon gamma. Celui-ci n'est pas le même pour les gaz nono-, di-, ou poly-atomiques. Mais je ne crois pas que cela justifie le facteur 3.
Dans la même ligne, à ces pressions, les gaz ne se comportent pas exactement comme des gaz parfaits. Il faut ajouter al correction de Van der Waals, qui tient compte du volume occupé par les molécules. Mais je ne pense pas non plus que ceci ait un rapport avec le facteur 3.
Il y a peut être d'autres pertes d'énergie. Bien que je ne pense pas qu'aucune d'elles donne le facteur 3:
Les filtres avant et après le compresseur. L'énergie cinétique qu'il faut communiquer au gaz pour qu'il entre et sorte du compresseur.
Et là, je crois avoir épuisé mon inventivité.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[chatelot16]

evidement une compression vraiment isotherme serait toujours trop lente : la methode pratique de s'en approcher est de partager la compression en plusieurs compressions adiabatiques avec refroidissement entre chaque

[chatelot16]

pour expliquer la difference entre puissance theorique et reelle il faut rentrer dans les details : piston ou turbine ?

dans beaucoup de machine le rendement n'est pas la priorité : par example j'ai vu beaucoup de compresseur a piston qui ont des clapets trop petit : la perte de charge dans les clapet perd une puissance enorme

faire des clapet fiable a faible perte de charge et faible volume mort n'est vraiment pas facile : choisir la force du ressort d'un clapet est un casse tete : trop fort ca fait une perte de charge , trop faible le clapet perd du volume en se fermant trop tard et se detruit par choc ... ca me rappelle les probleme des soupape d'admission automatique sur les anciens moteurs a explosion : la solution radicale a été de remplacer la soupape automatique par une soupape commandé par l'arbre a came : pour des compresseurs a haut rendement la solution sera aussi la meme : commander les soupapes par arbre a came

[invite5583e7b2]

Salut LPFR et Chatelot16,
C'est vrais que la compression adiabatique n'est pas la plus écolo, mais pour l'utilisation que j'ai, je ne vois pas comment faire autrement. Je fais passer un débit d'environ 200 000 Nm^3/h, ce qui à mon avis ne me laisse pas trop le temps de faire une compression isotherme ... Pour agraver mon cas, je suis obligé ensuite de refroidir le gaz pour rester dans des normes de températures bien définies...
Et enfin, il y a de forte chance que j'utilise une turbinne pour comprimer mon gaz, car c'est ce qui demande le moins d'entretient.

Bref, pour revenir au calcul, je suis tjs coincé.
1 Pensez vous que mon raisonnement transformant m/MR(T2-T1) en Watt tient debout? avec m=m'*1seconde?
2 J'ai essayé d'utiliser un gamma tenant compte des propriétés d'une compression adiabatique du gaz réel gamma'(Pmoy,Tmoy). Je retombe dans le mm ordre de grandeur que mon calcul précédent, mais cela m'éloigne encore un peu plus du résultat attendu...
Help please!

[LPFR]

Bonjour.
Pouvez-vous nous donner tous les valeurs que vous utilisez et que vous obtenez?
Et ceux qui donnent les constructeurs?
Au revoir.