გათბობისა და გაგრილების აღჭურვილობის მწარმოებლები გამოხატავენ ჰაერის გაცვლის მოცულობას კუბურ ფუტებში თითო წუთი (CFM), მაგრამ ეს რიცხვი იცვლება ჰაერის ტემპერატურისა და წნევის შესაბამისად გაცვალეს. ნაწილობრივ პროდუქტების შედარების მიზნით, მწარმოებლები ზოგჯერ გამოხატავენ ტევადობას სტანდარტული კუბური ფუტი წუთში (SCFM), რომელიც იღებს სტანდარტულ ტემპერატურასა და წნევას. თუ თქვენ გაქვთ პროგრამა, რომელიც მოითხოვს გარკვეულ სიმძლავრეს მითითებულ ტემპერატურასა და წნევაზე, და თქვენ მიერ განხილული სისტემის სიმძლავრე ჩამოთვლის შესაძლებლობებს SCFM– ში, თქვენ გჭირდებათ მეთოდი CFM– სა და SCFM. ამის საშუალებას გაძლევთ იდეალური გაზის კანონიდან მიღებული გამოთქმა.
რა არის CFM და SCFM?
მოცულობითი ჰაერის ნაკადი იზომება კუბურ ფუტებში წუთში, მაგრამ იმის გამო, რომ ჰაერისა და სხვა გაზების სიმკვრივე იცვლება ტემპერატურისა და წნევის შესაბამისად, ეს რიცხვი იცვლება. სიმკვრივე იცვლება უშუალოდ წნევით და შებრუნებული ტემპერატურით. ინჟინრები ხშირად უწოდებენ CFM– ს, როგორც რეალურ კუბურ ფუტს წუთში (ACFM), რათა ხაზი გაუსვან ჰაერის ნაკადსა და ჰაერის სიმკვრივეს შორის ურთიერთობას.
სტანდარტული პირობებში ჰაერის ნაკადის მითითება ცვლის ცვალებადობას. მიუხედავად იმისა, რომ მსოფლიოში ერთზე მეტი სტანდარტი გამოიყენება, ამერიკელი მანქანათმშენებლობის საზოგადოება იყენებს შემდეგ სტანდარტულ მნიშვნელობებს:
- ატმოსფერული წნევა = 14,7 psi
- ოთახის ტემპერატურა = 68 გრადუსი ფარენგეიტი
- ფარდობითი ტენიანობა = 36 პროცენტი
- ჰაერის სიმკვრივე = 0,075 ფუნტი / კვ.მ.
როდესაც გათბობის ან გამაგრილებელი დანადგარის სიმძლავრე გამოხატულია SCFM- ით, ეს არის პირობები, რომლებსაც ღირებულება იღებს.
გარდასახვა SCFM– დან ACFM– ზე და უკანა მხარე
გაზის იდეალური კანონი, pV = nRT, გვაძლევს დამოკიდებულებას იდეალური გაზის წნევას, მოცულობასა და ტემპერატურას შორის, სადაც n არის გაზის მოლების რაოდენობა და R არის მუდმივი. ჰაერი არ არის იდეალური გაზი, მაგრამ ჩვენ შეგვიძლია მივიღოთ სასარგებლო შედარება SCFM– სა და ACFM– ს შორის, თუ მას ასეთი მივიჩნევთ.
ამ გაანგარიშების მიზნით, m აღნიშნავს გაზის მასას, რომელიც გამოხატავს სიმკვრივეს (d), რომელიც განისაზღვრება, როგორც გაზის მასა ერთეულ მოცულობაზე (მ / ვ); d = მ / V = P / RT. გაზიანი მასის იზოლირება (მ) და გაყოფა დროზე, რაც საჭიროა გადასაადგილებლად იძლევა შემდეგ გამოხატვას: m / t = d (V / t). სიტყვებით, მასის ნაკადის სიჩქარე ტოლია სიმკვრივის გამრავლებული მოცულობითი დინების სიჩქარეზე.
ამ ურთიერთობის გამოყენებით და გაზის იდეალურ კანზე დაყრდნობით, მივიღებთ შემდეგ გამოთქმებს:
SCFM = ACFM (გვა/ გვს • თს/ ტა )
- პა = რეალური ზეწოლა
- პს = სტანდარტული წნევა
- თა = რეალური ტემპერატურა
- თს = სტანდარტული ტემპერატურა
იდეალური გაზის კანონით გათვალისწინებულ აბსოლუტურ მასშტაბებში სტანდარტული ატმოსფერული წნევა 14,7 psi და სტანდარტული ტემპერატურა 528 გრადუსი რანკინია, რაც ფარენგეიტის 68 გრადუსს უდრის. ამ მნიშვნელობების გამოყენებით ვიღებთ:
SCFM = ACFM (გვა/14,7 psi) (528˚R / Tა)
ACFM = SCFM (14,7 psi / პ.)ა) (თა/528˚R)
ტენიანობის აღრიცხვა
იდეალური გაზის კანონიდან მიღებული განტოლება სასარგებლოა უმეტეს სიტუაციებში, მაგრამ იმიტომ, რომ ჰაერი არ არის იდეალური გაზი, ACFM- სა და SCFM- ს შორის უფრო ზუსტი ურთიერთობა ითვალისწინებს ტენიანობის შემცველობას საჰაერო:
ACFM = SCFM • გვს - (RHს • PVს) / გვბ - (RHა • PVა) • თა/ ტს • პბ/ გვა
- RHს = სტანდარტული ფარდობითი ტენიანობა
- RHა = რეალური ფარდობითი ტენიანობა
- PVს = წყლის ორთქლის გაჯერებული წნევა სტანდარტულ ტემპერატურაზე
- PVა = წყლის გაჯერებული ორთქლის წნევა რეალურ ტემპერატურაზე
- პბ = ბარომეტრული წნევა