Piedi cubi standard per metro (SCFM) è uno dei tanti modi per descrivere formalmente la portata dei gas. SCFM misura quanto di la materia che compone un gas (o miscela di gas) passa attraverso una data regione di spazio per unità di tempo. Ciò è in contrasto con la misura più semplice e più comune, piedi cubi medi per metro(ACFM) in cui l'unica variabile di interesse è semplicemente il volume di gas che scorre attraverso una data regione di spazio per unità di tempo.
SCFM e ACFM hanno entrambi unità di volume per unità di tempo. Normalmente in fisica, i volumi sono misurati in metri cubi (m3) o qualche sua variazione, come centimetri cubi (cm3, equivalente a millilitri o ml) e il tempo è espresso in secondi. In questo caso, sia il volume (ft3) e le unità di tempo (min o 60 s) scelte per stabilire l'unità di portata di base non sono unità SI (metriche).
SCFM Significato vs. ACFM significato
Potresti avere familiarità con legge dei gas ideali, che afferma che la pressione e il volume di un gas sono correlati nel modo seguente:
PV = nRT
Dove P = pressione, V = volume, n = il numero di moli di gas presenti, R è una costante e T è la temperatura. Un altro modo per esprimere ciò è che se un gas ideale è soggetto a un cambiamento, in modo tale che alle condizioni iniziali venga assegnato il pedice 1 e alle condizioni finali il pedice 2:
\frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}
In realtà, il membro destro della legge dei gas ideali ha una variabile aggiuntiva Z, il fattore di comprimibilità del gas. Il risultato di tutto ciò è che ACFM supererà sempre SCFM di una certa quantità, perché gli adeguamenti alle condizioni standard in una variabile causano cambiamenti compensativi in altre variabili. Ad esempio, la compressione dei gas aumenta la loro pressione, mentre aumentando la temperatura aumenta il loro prodotto, anche se non necessariamente entrambe le variabili contemporaneamente.
Che cos'è "Standard", comunque?
Ironia della sorte, non esiste una definizione mondiale per ciò che costituisce "standard" in questo contesto. Se pensi a "condizioni di comfort quotidiano", probabilmente è molto vicino a uno dei numeri tipici scelti per P, V e T.
I valori più comunemente usati negli Stati Uniti sono scalati allo standard "livello del mare", poiché la maggior parte delle porzioni densamente popolate del paese si trovano sulle coste o in aree relativamente basse:
- 14,696 libbre per pollice quadrato (psia)
- 60 gradi Fahrenheit (°F), o circa 15,56 °C
- 0 percento di umidità relativa (UR)
Conversioni da SCFM a ACFM
L'equazione formale per convertire SCFM in ACFM di solito assume la forma di quanto segue:
\text{ACFM} = \text{SCFM}\frac{P_{std}}{P_{act}-P_{sat}Φ}\frac{T_{act}}{T_{std}}
dove
Pstandard = pressione dell'aria assoluta standard (psia), in sostituzione P1 nella relazione semplificata di cui sopra; Patto = pressione assoluta al livello attuale (psia), sostituendo P2;
Psat = pressione di saturazione alla temperatura effettiva (psi);
Φ = Umidità relativa;
Tatto = Temperatura effettiva dell'aria ambiente, l'analogo di T2; e
Tstandard = Temperatura standard, analoga a T1.
Ricorda, ACFM e SCFM sono generalmente espressi in piedi3/min, quindi assicurati di lavorare con le unità giuste quando esegui calcoli e conversioni correlati.
Calcolatore SCFM ad aria compressa
Nelle Risorse troverai uno strumento che ti permette di sperimentare diversi livelli di compressione, pressione e temperatura per vedere come SCFM si riferisce alla portata effettiva in una varietà di condizioni. È inoltre possibile modificare le unità in base alle proprie esigenze, ad esempio metri cubi al secondo (m3/s).