Apkures un dzesēšanas iekārtu ražotāji gaisa apmaiņas jaudu izsaka kubikpēdās uz Minūtes (CFM), bet šis skaitlis mainās atkarībā no gaisa temperatūras un spiediena apmainījās. Daļēji produktu salīdzināšanas labad ražotāji reizēm izsaka jaudu standarta kubikmetros minūtē (SCFM), kas pieņem standarta temperatūru un spiedienu. Ja jums ir programma, kas prasa noteiktu jaudu noteiktā temperatūrā un spiedienā, un sistēmas jauda, kuru apsverat, uzskaita jaudu SCFM, jums ir nepieciešams veids, kā veikt konvertēšanu starp CFM un SCFM. Izteiksme, kas iegūta no ideālā gāzes likuma, ļauj to izdarīt.
Kas ir CFM un SCFM?
Tilpuma gaisa plūsmu mēra kubikpēdās minūtē, bet, tā kā gaisa un citu gāzu blīvums mainās atkarībā no temperatūras un spiediena, šis skaitlis mainās. Blīvums mainās tieši atkarībā no spiediena un apgriezti atkarībā no temperatūras. Inženieri bieži sauc CFM kā faktisko kubikmetru minūtē (ACFM), lai uzsvērtu gaisa plūsmas un gaisa blīvuma saistību.
Atsauce uz gaisa plūsmu standarta apstākļos noņem mainīgumu. Lai gan pasaulē tiek izmantots vairāk nekā viens standarts, Amerikas Mehānikas inženieru biedrība izmanto šādas standarta vērtības:
- Atmosfēras spiediens = 14,7 psi
- Istabas temperatūra = 68 grādi pēc Fārenheita
- Relatīvais mitrums = 36 procenti
- Gaisa blīvums = 0.075 lbs / cu.ft
Kad apkures vai dzesēšanas iekārtas jauda tiek izteikta SCFM, šie ir apstākļi, kādus vērtība pieņem.
Konvertēšana no SCFM uz ACFM un atpakaļ
Ideālais gāzes likums, pV = nRT, dod mums attiecību starp ideālas gāzes spiedienu, tilpumu un temperatūru, kur n ir gāzes molu skaits un R ir konstante. Gaiss nav ideāla gāze, taču mēs varam iegūt noderīgu salīdzinājumu starp SCFM un ACFM, uzskatot to par tādu.
Šajā aprēķinā m apzīmē gāzes masu, kas dod blīvuma (d) izteiksmi, kas definēta kā gāzes masa tilpuma vienībā (m / V); d = m / V = P / RT. Izolējot pārvietojamās gāzes masu (m) un dalot ar laiku, kas vajadzīgs tās pārvietošanai, iegūst šādu izteicienu: m / t = d (V / t). Vārdu sakot, masas plūsmas ātrums ir vienāds ar blīvumu, kas reizināts ar tilpuma plūsmas ātrumu.
Izmantojot šīs attiecības un atsaucoties uz ideālo gāzes likumu, mēs iegūstam šādus izteicienus:
SCFM = ACFM (PA/ PS • TS/ TA )
- PA = Faktiskais spiediens
- PS = Standarta spiediens
- TA = Faktiskā temperatūra
- TS = Standarta temperatūra
Absolūtajās skalās, kuras prasa ideālais gāzes likums, standarta atmosfēras spiediens ir 14,7 psi un standarta temperatūra ir 528 grādi Rankine, kas ir vienāds ar 68 grādiem pēc Fārenheita. Izmantojot šīs vērtības, mēs iegūstam:
SCFM = ACFM (PA(14,7 psi) (528˚R / TA)
ACFM = SCFM (14,7 psi / PA) (T.A/528˚R)
Mitruma uzskaite
Ideālā gāzes likuma iegūtais vienādojums ir noderīgs lielākajā daļā gadījumu, bet tāpēc, ka gaiss nav Ideāla gāze, precīzākām attiecībām starp ACFM un SCFM, ņem vērā mitruma saturu gaiss:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHA • PVA) • TA/ TS • Pb/ PA
- RHS = Standarta relatīvais mitrums
- RHA = Faktiskais relatīvais mitrums
- PVS = Piesātināts ūdens tvaika spiediens standarta temperatūrā
- PVA = Piesātināts ūdens tvaika spiediens faktiskajā temperatūrā
- Pb = Barometriskais spiediens