Bagaimana Mengonversi SCFM ke CFM

Produsen peralatan pemanas dan pendingin mengungkapkan kapasitas pertukaran udara dalam Kaki Kubik per Menit (CFM), tetapi angka ini bervariasi sesuai dengan suhu dan tekanan udara yang sedang ditukar. Sebagian demi membandingkan produk, pabrikan terkadang menyatakan kapasitas dalam Standard Cubic Feet per Minute (SCFM), yang mengasumsikan suhu dan tekanan standar. Jika Anda memiliki aplikasi yang membutuhkan kapasitas tertentu pada suhu dan tekanan tertentu, dan kapasitas sistem yang Anda pertimbangkan mencantumkan kapasitas di SCFM, Anda memerlukan cara untuk mengonversi antara CFM dan SCFM. Ekspresi yang diturunkan dari hukum gas ideal memungkinkan Anda melakukan itu.

Aliran udara volumetrik diukur dalam kaki kubik per menit, tetapi karena densitas udara dan gas lainnya berubah dengan suhu dan tekanan, jumlah ini bervariasi. Kepadatan bervariasi secara langsung dengan tekanan dan berbanding terbalik dengan suhu. Insinyur sering menyebut CFM sebagai Kaki Kubik Aktual per Menit (ACFM) untuk menggarisbawahi hubungan antara aliran udara dan kepadatan udara.

Mengacu pada aliran udara pada kondisi standar menghilangkan variabilitas. Meskipun lebih dari satu standar digunakan di dunia, American Society of Mechanical Engineers menggunakan nilai standar berikut:

• Tekanan atmosfer = 14,7 psi 
  
• Suhu kamar = 68 derajat Fahrenheit 
  
• Kelembaban relatif = 36 persen
  
• Kepadatan udara = 0,075 lbs/cu.ft

Ketika kapasitas unit pemanas atau pendingin dinyatakan dalam SCFM, ini adalah kondisi yang diasumsikan nilainya.

Hukum gas ideal, pV = nRT, memberi kita hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas ideal, di mana n adalah jumlah mol gas dan R adalah konstanta. Udara bukanlah gas yang ideal, tetapi kita bisa mendapatkan perbandingan yang berguna antara SCFM dan ACFM dengan mempertimbangkannya seperti itu.

Untuk tujuan perhitungan ini, m menunjukkan massa gas, yang memberikan ekspresi untuk densitas (d), yang didefinisikan sebagai massa gas per satuan volume (m/V); d = m/V = P/RT. Mengisolasi massa gas yang dipindahkan (m) dan membaginya dengan waktu yang dibutuhkan untuk memindahkannya memberikan ekspresi berikut: m/t = d (V/t). Dengan kata lain, laju aliran massa sama dengan densitas dikalikan dengan laju aliran volumetrik.

Menggunakan hubungan ini dan mengacu pada hukum gas ideal, kita mendapatkan ekspresi berikut:

SCFM = ACFM (P_SEBUAH/P_S • T_S/T_SEBUAH )

• P_SEBUAH = Tekanan sebenarnya
  
• P_S = Tekanan standar
  
• T_SEBUAH = Suhu sebenarnya
  
• T_S = Suhu standar
  

Dalam skala absolut yang disyaratkan oleh hukum gas ideal, tekanan atmosfer standar adalah 14,7 psi dan suhu standar adalah 528 derajat Rankine, yang sama dengan 68 derajat Fahrenheit. Dengan menggunakan nilai-nilai ini, kami memperoleh:

SCFM = ACFM (P_SEBUAH/14.7 psi) (528˚R/T_SEBUAH)

ACFM = SCFM (14,7 psi/P_SEBUAH) (T_SEBUAH/528˚R)

Persamaan yang diturunkan dari hukum gas ideal berguna untuk sebagian besar situasi, tetapi karena udara bukan an gas ideal, hubungan yang lebih akurat antara ACFM dan SCFM memperhitungkan kadar air dari udara:

ACFM = SCFM • P_S - (RH_S • PV_S)/P_b - (RH_SEBUAH • PV_SEBUAH) • T_SEBUAH/T_S • P_b/P_SEBUAH

• RH_S = Kelembaban relatif standar
  
• RH_SEBUAH = Kelembaban relatif aktual
  
• PV_S = Tekanan uap jenuh air pada suhu standar
  
• PV_SEBUAH = Tekanan uap jenuh air pada suhu sebenarnya
  
• P_b = Tekanan barometrik