난방 및 냉방 장비 제조업체는 공기 교환 용량을 입방 피트 단위로 표현합니다. 분 (CFM),이 숫자는 공기의 온도와 압력에 따라 달라집니다. 교환. 부분적으로 제품을 비교하기 위해 제조업체는 표준 온도 및 압력을 가정하는 표준 분당 입방 피트 (SCFM)로 용량을 표현하기도합니다. 지정된 온도 및 압력에서 특정 용량을 요구하는 애플리케이션이있는 경우 고려중인 시스템의 용량은 SCFM에 용량을 나열합니다. CFM과 CFM 간의 변환 방법이 필요합니다. SCFM. 이상 기체 법칙에서 파생 된 표현을 사용하면 그렇게 할 수 있습니다.
CFM과 SCFM은 무엇입니까?
체적 공기 흐름은 분당 입방 피트로 측정되지만 공기 및 기타 가스의 밀도는 온도와 압력에 따라 변하기 때문에이 숫자는 다양합니다. 밀도는 압력에 따라 직접적으로 변하고 온도에 따라 역으로 변합니다. 엔지니어는 종종 CFM을 ACFM (Actual Cubic Feet per Minute)이라고 부르며 기류와 공기 밀도 간의 관계를 강조합니다.
표준 조건에서 기류를 참조하면 변동성이 제거됩니다. 전 세계에서 하나 이상의 표준이 사용되고 있지만 미국 기계 공학회는 다음 표준 값을 사용합니다.
- 대기압 = 14.7psi
- 실내 온도 = 화씨 68도
- 상대 습도 = 36 %
- 공기 밀도 = 0.075lbs / cu.ft
가열 또는 냉각 장치의 용량이 SCFM으로 표시되는 경우 값이 가정하는 조건입니다.
SCFM에서 ACFM으로 및 그 반대로 변환
이상 기체 법칙 pV = nRT는 이상 기체의 압력, 부피 및 온도 간의 관계를 제공합니다. 여기서 n은 기체의 몰수이고 R은 상수입니다. 공기는 이상적인 기체는 아니지만 SCFM과 ACFM을 그렇게 고려하면 유용한 비교를 얻을 수 있습니다.
이 계산을 위해 m은 기체의 질량을 나타내며 밀도 (d)에 대한 식을 나타내며 단위 부피당 기체의 질량 (m / V)으로 정의됩니다. d = m / V = P / RT. 이동중인 기체의 질량 (m)을 분리하고 이동하는 데 걸리는 시간으로 나누면 다음식이됩니다. m / t = d (V / t). 즉, 질량 유량은 밀도에 체적 유량을 곱한 것과 같습니다.
이 관계를 사용하고 이상 기체 법칙을 참조하면 다음과 같은 표현을 얻을 수 있습니다.
SCFM = ACFM (Pㅏ/피에스 • T에스/티ㅏ )
- 피ㅏ = 실제 압력
- 피에스 = 표준 압력
- 티ㅏ = 실제 온도
- 티에스 = 표준 온도
이상 기체 법칙에서 요구하는 절대 척도에서 표준 대기압은 14.7psi이고 표준 온도는 랭킨 528도 (화씨 68도)입니다. 이 값을 사용하여 다음을 얻습니다.
SCFM = ACFM (Pㅏ/14.7psi)(528˚R/Tㅏ)
ACFM = SCFM (14.7psi / Pㅏ) (Tㅏ/528˚R)
습도 계산
이상 기체 법칙에서 파생 된 방정식은 대부분의 상황에서 유용하지만 공기는 ACFM과 SCFM 간의보다 정확한 관계는 이상 기체의 수분 함량을 고려합니다. 공기:
ACFM = SCFM • P에스 -(RH에스 • PV에스)/피비 -(RHㅏ • PVㅏ) • Tㅏ/티에스 • P비/피ㅏ
- RH에스 = 표준 상대 습도
- RHㅏ = 실제 상대 습도
- PV에스 = 표준 온도에서 물의 포화 증기압
- PVㅏ = 실제 온도에서 물의 포화 증기압
- 피비 = 기압
