Cómo convertir SCFM a CFM

Los fabricantes de equipos de calefacción y refrigeración expresan la capacidad de intercambio de aire en pies cúbicos por Minuto (CFM), pero este número varía según la temperatura y la presión del aire intercambiado. En parte para comparar productos, los fabricantes a veces expresan la capacidad en pies cúbicos estándar por minuto (SCFM), que asume una temperatura y presión estándar. Si tiene una aplicación que requiere una cierta capacidad a una temperatura y presión específicas, y el capacidad del sistema que está considerando enumera la capacidad en SCFM, necesita una forma de convertir entre CFM y SCFM. Una expresión derivada de la ley de los gases ideales le permite hacer eso.

¿Qué son CFM y SCFM?

El flujo de aire volumétrico se mide en pies cúbicos por minuto, pero debido a que la densidad del aire y otros gases cambia con la temperatura y la presión, este número varía. La densidad varía directamente con la presión e inversamente con la temperatura. Los ingenieros a menudo se refieren a CFM como pies cúbicos reales por minuto (ACFM) para subrayar la relación entre el flujo de aire y la densidad del aire.

instagram story viewer

Hacer referencia a un flujo de aire en condiciones estándar elimina la variabilidad. Aunque se utiliza más de un estándar en el mundo, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos utiliza los siguientes valores estándar:

  • Presión atmosférica = 14,7 psi 
  • Temperatura ambiente = 68 grados Fahrenheit 
  • Humedad relativa = 36 por ciento
  • Densidad del aire = 0.075 lbs / cu.ft

Cuando la capacidad de una unidad de calefacción o refrigeración se expresa en SCFM, estas son las condiciones que asume el valor.

Conversión de SCFM a ACFM y viceversa

La ley de los gases ideales, pV = nRT, nos da la relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas ideal, donde n es el número de moles del gas y R es una constante. El aire no es un gas ideal, pero podemos obtener una comparación útil entre SCFM y ACFM considerándolo como tal.

A los efectos de este cálculo, m denota la masa del gas, lo que da una expresión para la densidad (d), que se define como la masa del gas por unidad de volumen (m / V); d = m / V = ​​P / RT. Al aislar la masa del gas que se mueve (m) y dividir por el tiempo que tarda en moverse, se obtiene la siguiente expresión: m / t = d (V / t). En palabras, el caudal másico es igual a la densidad multiplicada por el caudal volumétrico.

Usando esta relación y refiriéndonos a la ley de los gases ideales, obtenemos las siguientes expresiones:

SCFM = ACFM (PA/PAGS • TS/ TA )

  • PAGA = Presión real
  • PAGS = Presión estándar
  • TA = Temperatura real
  • TS = Temperatura estándar

En las escalas absolutas requeridas por la ley de los gases ideales, la presión atmosférica estándar es 14,7 psi y la temperatura estándar es 528 grados Rankine, lo que equivale a 68 grados Fahrenheit. Usando estos valores, obtenemos:

SCFM = ACFM (PA/14,7 psi) (528˚R / TA)

ACFM = SCFM (14,7 psi / PA) (TA/528˚R)

Contabilización de la humedad

La ecuación derivada de la ley de los gases ideales es útil para la mayoría de las situaciones, pero debido a que el aire no es un gas ideal, una relación más precisa entre ACFM y SCFM tiene en cuenta el contenido de humedad del aire:

ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS)/PAGB - (RHA • PVA) • TA/ TS • PAGB/PAGA

  • RhS = Humedad relativa estándar
  • RhA = Humedad relativa real
  • PVS = Presión de vapor saturada de agua a temperatura estándar
  • PVA = Presión de vapor saturada de agua a temperatura real
  • PAGB = Presión barométrica
Teachs.ru
  • Cuota
instagram viewer