Kütte- ja jahutusseadmete tootjad väljendavad õhuvahetuse mahtu kuupmeetrites Minut (CFM), kuid see arv varieerub sõltuvalt õhu temperatuurist ja rõhust vahetatud. Osaliselt toodete võrdlemise huvides väljendavad tootjad mõnikord võimsust standardsetes kuupmeetrites (SCFM), mis eeldavad standardset temperatuuri ja rõhku. Kui teil on rakendus, mis nõuab teatud võimsust kindlaksmääratud temperatuuri ja rõhu juures, ja kaalutava süsteemi võimsus loetleb SCFM-is läbilaskevõime, vajate CFM-i ja SCFM. Ideaalsest gaasiseadusest tuletatud väljend võimaldab seda teha.
Mis on CFM ja SCFM?
Mahulist õhuvoolu mõõdetakse kuupmeetrites minutis, kuid kuna õhu ja muude gaaside tihedus muutub temperatuuri ja rõhu mõjul, varieerub see arv. Tihedus varieerub otseselt rõhu ja pöördvõrdeliselt temperatuuri järgi. Insenerid nimetavad CFM-i sageli tegelikeks kuupmeetriteks (ACFM), et rõhutada õhuvoolu ja õhutiheduse suhet.
Õhuvoolule viitamine standardsetes tingimustes eemaldab varieeruvuse. Kuigi maailmas on kasutusel rohkem kui üks standard, kasutab Ameerika Mehaanikainseneride Selts järgmisi standardväärtusi:
- Atmosfäärirõhk = 14,7 psi
- Toatemperatuur = 68 kraadi Fahrenheiti
- Suhteline niiskus = 36 protsenti
- Õhu tihedus = 0,075 naela / kuup
Kui kütte- või jahutusseadme võimsust väljendatakse SCFM-is, on need tingimused, mille väärtus eeldab.
Teisendamine SCFM-ist ACFM-iks ja tagasi
Ideaalne gaasiseadus pV = nRT annab meile suhte ideaalse gaasi rõhu, mahu ja temperatuuri vahel, kus n on gaasi moolide arv ja R on konstant. Õhk ei ole ideaalne gaas, kuid SCFMi ja ACFMi vahel saame kasuliku võrdluse, pidades seda sellisena.
Selles arvutuses tähistab m gaasi massi, mis annab avalduse tihedusele (d), mis on määratletud kui gaasi mass ruumalaühikus (m / V); d = m / V = P / RT. Liigutatava gaasi massi (m) eraldamine ja jagamine selle liikumiseks kuluva ajaga annab järgmise avaldise: m / t = d (V / t). Sõnades on massivoolukiirus võrdne tihedusega, korrutatuna mahulise voolukiirusega.
Kasutades seda suhet ja viidates ideaalsele gaasiseadusele, saame järgmised väljendid:
SCFM = ACFM (lkA/ PS • TS/ TA )
- PA = Tegelik rõhk
- PS = Standardrõhk
- TA = Tegelik temperatuur
- TS = Standardtemperatuur
Ideaalses gaasiseaduses nõutavas absoluutses skaalas on standardne atmosfäärirõhk 14,7 psi ja standardtemperatuur 528 kraadi Rankine, mis võrdub 68 kraadi Fahrenheitiga. Nende väärtuste abil saame:
SCFM = ACFM (lkA(14,7 psi) (528˚R / TA)
ACFM = SCFM (14,7 psi / PA) (TA/528˚R)
Niiskuse arvestamine
Ideaalsest gaasiseadusest tulenev võrrand on enamikus olukordades kasulik, kuid kuna õhk ei ole ideaalse gaasi korral võtab ACFM ja SCFM täpsem suhe arvesse gaasi niiskusesisaldust õhk:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHA • PVA) • TA/ TS • Pb/ PA
- RHS = Standardne suhteline õhuniiskus
- RHA = Tegelik suhteline õhuniiskus
- PVS = Vee küllastunud aururõhk standardtemperatuuril
- PVA = Vee küllastunud aururõhk tegelikul temperatuuril
- Pb = Õhurõhk