Painesuhteiden ja tehon laskentatavan ymmärtäminen on olennaista turbokoneiden, kuten turbiinien ja kompressorien suunnittelussa ja analysoinnissa. Laskelmien avulla voidaan määrittää koneen tehokkuus ja suorituskyky erilaisissa käyttöoloissa.

Paineen suhdeten laskeminen

Painesuhde on ulostulopaineen suhde koneen tulopaineeseen. Se on keskeinen parametri, joka osoittaa laitteen puristus- tai laajennuskyvyn.

Painesuhteen (PR) kaava on:

]PR = P[out[ / P[[]]]

jossa P[out on ulostulopaine ja P[ on sisääntulopaine. Molemmat paineet mitataan tyypillisesti Pascals (Pa) -patoissa tai tankoissa.

Virrankulutuksen laskeminen

Turbokoneen teho voidaan arvioida virtausnopeuden, paineeron ja nesteominaisuuksien avulla. Ihanteelliseen, adiabatic-prosesseihin sovelletaan seuraavaa suhdetta:

]Power = (...) * (Δh) [[...]]

jossa ... on massavirta ja Δh on muutos ominaisessa entalpyssa koneen läpi. Puristuvien nesteiden osalta entalpy muutos voidaan johtaa paine- ja lämpötilatiedoista termodynaamisten suhteiden avulla.

Lisähuomioita

Tehokkuus ja reaalimaailman hävikit vaikuttavat todelliseen tehoon. Laskelmiin sisältyy usein näiden hävikkien korjauskertoimia. Tarkkojen laskelmien kannalta on tärkeää mitata tarkasti syöttö- ja ulostuloolosuhteet.