一、离心式压缩机的特性曲线
所谓离心式压缩机的特性曲线是指压缩机的压缩比ε、效率ηn(称多变功率系数)、功率／V(又称内功率)、压头H与流量Q和转速n的关系曲线，见图l—1和图1—2。
从图中可以看出，当压缩机转速不变时，压缩比随流量增加而减小；功率随流量的增大而增大；压头随流量增加而减小；对于效率，在某一流量下有一最高值，大于或小于该流量时，效率都要降低。
特性曲线也可由一定数学关系式来描述
ε=f1(Q，n) (1—1)
ηn=f2(Q，n) (1—2)
Ni=f3(Q，n) (1—3)
H=f4(Q，n) (1—4)
为了使离心式压缩机的特性关系适用于不同成分的天然气，在国外通常将其换算成为所选定条件下的特性关系，称对比特性，这就是
式中：Qm——对比流量，m3/min；
Q1——压缩机进口气体流量，m3/min；
n0——压缩机额定转速，r/min；
n——压缩机实际转速，r/min；
 ——压缩机对比相对转速；
ρ1——压缩机进口状态下气体密度，kg/m3；
 ——压缩机对比相对功率，kW/(kg/m3)；
Z0——对比条件下，气体进口状态下压缩系数；
T0——对比条件下，气体进口温度，K；
R0——对比条件下气体常数，J/(kg·K)；
Z1——实际气体进口压缩系数；
T1——实际气体进口温度，K；
R——实际气体常数，J(kg·K)。
利用上述关系式和对比特性曲线，可计算压缩机的工况。计算步骤如下：
(1)根据实际气体参数和公式(1—8)、(1—9)，求出入口条件下的对比流量Qm和对比相对转速  ；
(2)按所求得的Qm和 在对比特性曲线上可查得压缩比ε；
(3)按Qm在对比特性曲线上可查得  值，按公式(1—10)可算出压缩机的内功率N，然后加上机械损失所消耗的功率，就可得到轴功率
NS=N+NA
式中 NA——机械损失所消耗的功率，如用燃气乾驱动压缩机，则NA=100kW；如用电动机驱动，则NA=150kW。
(4)由Qm，可查得压缩机的多变效率η。
用对比特性曲线计算实际工况时，须注意以下两点：
(1)注意离心式压缩机的喘振区域，Qm必须比喘振大10％；
(2)必须注意原动机的特性，尤其在使用燃气轮机的情况下，它所能提供给压缩机的功率范围是很有限的，实际计算时，要按计算结果换算燃气轮机在此工况下能否提供所需功率。
二、压缩机(站)特性方程
压缩机特性也可用解析式来表示，一般用多项式来表示。
1．恒定转速下的特性方程
压缩比ε与流量Q的关系
ε2=a1+b1Q+c1Q2+d1Q3 (1-11)
压头H与流量Q的关系
H=a2+b2Q+c2Q2+d2Q3 (1—12)
效率η与流量Q的关系
η=a3+b3Q+c3Q2+d3Q3 (1—13)
功率N与流量Q的关系
N=a4+b4Q+c4Q2+d4Q3 (1—14)
2．变转速下的特性方程
式中 N——有效功率，kW；
M——气体质量流量，kg／s；
NS——轴功率，kW；
ηm——机械效率；
NA——辅助功率，kW。
根据(1—16)式、(1—19)式，就可以计算所需的功率N。(1—11)或～(1—19)式中Q为入口状态下流量，系数a、b、c、d可根据最小二乘法回归确定。
3．恒转速下离心式压缩机简化特性方程
在分析输气管道工况时常常用到压缩比方程。在实际过程中，为了方便，将压缩比方程简化为二常数方程，即：
式中 P2——压缩机的出口压力；
Pl——压缩机的入口压力：
Q1、T1，Z1——分别为吸入条件下的流量、温度和气体压缩系数；
Q、P0，T0——分别为标准状况下的流量、压力和温度；
a、b0——是由试验或回归后获得的系数，它们与天然气的组成、压缩机入口的气体温度T1和转速n有关。
对于多能或多台压缩机串联组成的压缩机站，其总的压缩比方程可由前述简单压缩比方程换算得到。现以两级压缩机串联为例，说明换算的方法。
式中的Q2为第一台压缩机的出口流量，也即第二台压缩机的进口流量。设Z为常数，则：
式中 m——多变指数；
ε——串联后机组的压缩比。
用同样的方法可得出三级压缩的a和b0的换算关系式。
4．往复式压缩机(站)的特性方程
对于往复式压缩机；有如下的经验特性方程
式中 a，b——系数，可由吸入条件下的流量Q1与压缩比ε的关系曲线求得。
如把吸入条件下的体积流量Q1换算为标准状态下的流量，则公式(1—28)可变为类似于离心式压缩机特性方程的形式。因
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