Šildymo ir aušinimo įrangos gamintojai oro mainų pajėgumus išreiškia kubinėmis pėdomis per Minutė (CFM), tačiau šis skaičius skiriasi priklausomai nuo oro temperatūros ir slėgio apsikeitė. Iš dalies tam, kad būtų galima palyginti produktus, gamintojai pajėgumus kartais išreiškia standartinėmis kubinėmis pėdomis per minutę (SCFM), kurios temperatūra yra standartinė ir slėgis. Jei turite programą, reikalaujančią tam tikros talpos esant nurodytai temperatūrai ir slėgiui, ir Svarstomos sistemos talpa išvardija SCFM talpą, jums reikia būdų, kaip konvertuoti tarp CFM ir SCFM. Išraiškos, gautos iš idealių dujų įstatymų, leidžia tai padaryti.
Kas yra CFM ir SCFM?
Tūrinis oro srautas matuojamas kubinėmis pėdomis per minutę, tačiau kadangi oro ir kitų dujų tankis kinta priklausomai nuo temperatūros ir slėgio, šis skaičius skiriasi. Tankis kinta tiesiogiai priklausomai nuo slėgio ir atvirkščiai - nuo temperatūros. Inžinieriai CFM dažnai vadina faktinėmis kubinėmis pėdomis per minutę (ACFM), kad pabrėžtų oro srauto ir oro tankio santykį.
Nurodymas apie oro srautą standartinėmis sąlygomis pašalina kintamumą. Nors pasaulyje naudojamas daugiau nei vienas standartas, Amerikos mechanikos inžinierių draugija naudoja šias standartines vertes:
- Atmosferos slėgis = 14,7 psi
- Kambario temperatūra = 68 laipsniai pagal Celsijų
- Santykinė drėgmė = 36 proc
- Oro tankis = 0,075 svaro / kub
Kai šildymo ar aušinimo įrenginio galia išreiškiama SCFM, tai yra sąlygos, kuriomis prisiimama vertė.
Konvertuoti iš SCFM į ACFM ir atgal
Idealus dujų įstatymas pV = nRT nurodo santykį tarp idealių dujų slėgio, tūrio ir temperatūros, kur n yra dujų molių skaičius, o R yra pastovi. Oras nėra idealios dujos, tačiau naudingą SCFM ir ACFM palyginimą galime gauti laikydami jį tokiu.
Atliekant šį skaičiavimą, m reiškia dujų masę, kuri pateikia tankio išraišką (d), kuri apibrėžiama kaip dujų masė tūrio vienetui (m / V); d = m / V = P / RT. Izoliuojant judančių dujų masę (m) ir padalijus iš jos judėjimui reikalingo laiko, gaunama tokia išraiška: m / t = d (V / t). Žodžiu, masės srautas yra lygus tankiui, padaugintam iš tūrinio srauto.
Naudodami šį ryšį ir remdamiesi idealiu dujų įstatymu, gauname šias išraiškas:
SCFM = ACFM (pA/ PS • T.S/ T.A )
- PA = Faktinis slėgis
- PS = Standartinis slėgis
- TA = Faktinė temperatūra
- TS = Standartinė temperatūra
Absoliučiose skalėse, kurių reikalauja idealus dujų įstatymas, standartinis atmosferos slėgis yra 14,7 psi, o standartinė temperatūra - 528 laipsniai Rankine, o tai lygu 68 laipsniams pagal Celsijų. Naudodami šias reikšmes, gauname:
SCFM = ACFM (pA(144,7 psi) (528˚R / TA)
ACFM = SCFM (14,7 psi / p.)A) (T.A/528˚R)
Drėgmės apskaita
Ideali dujų įstatymo išvestinė lygtis yra naudinga daugeliu atvejų, tačiau todėl, kad oras nėra idealios dujos, tikslesnis ACFM ir SCFM santykis atsižvelgia į drėgnumą oras:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHA • PVA) • T.A/ T.S • Pb/ PA
- RHS = Standartinė santykinė oro drėgmė
- RHA = Faktinė santykinė oro drėgmė
- PVS = Prisotintas vandens garų slėgis standartinėje temperatūroje
- PVA = Prisotintas vandens garų slėgis tikroje temperatūroje
- Pb = Barometrinis slėgis