Standaard kubieke voet per meter (SCFM) is een van de vele manieren om de stroomsnelheid van gassen formeel te beschrijven. SCFM meet hoeveel van de materie waaruit een gas bestaat (of mengsel van gassen) gaat per tijdseenheid door een bepaald ruimtegebied. Dit in tegenstelling tot de eenvoudigere en meer gebruikelijke maatregel, gemiddelde kubieke voet per meter(ACFM) waarin de enige zorgwekkende variabele simpelweg is: het gasvolume die per tijdseenheid door een bepaald gebied van de ruimte stroomt.
SCFM en ACFM hebben beide volume-eenheden per tijdseenheid. Gewoonlijk worden in de natuurkunde volumes gemeten in kubieke meters (m3) of een variatie daarvan, zoals kubieke centimeters (cm3, equivalent aan milliliter of ml) en de tijd is in seconden. In dit geval is zowel het volume (ft3) en tijd (min of 60 s) eenheden die zijn gekozen om de basisstroomsnelheidseenheid vast te stellen, zijn geen SI (metrische) eenheden.
SCFM-betekenis vs. ACFM-betekenis
Misschien ken je de ideale gaswet, waarin staat dat de druk en het volume van een gas op de volgende manier gerelateerd zijn:
PV = nRT
Waar P = druk, V = volume, nee = het aantal mol aanwezig gas, R is een constante en T is temperatuur. Een andere manier om dit uit te drukken is dat als een ideaal gas aan een verandering wordt onderworpen, zodanig dat de beginvoorwaarden het subscript 1 krijgen en de eindvoorwaarden het subscript 2:
\frac{P_1V_1}{T_1} = \frac{P_2V_2}{T_2}
In werkelijkheid heeft de rechterkant van de ideale gaswet een extra variabele Z, de gas samendrukbaarheidsfactor. Het resultaat van dit alles is dat ACFM SCFM altijd enigszins zal overschrijden, omdat aanpassingen aan standaardomstandigheden in één variabele compenserende veranderingen in andere variabelen veroorzaken. Het comprimeren van gassen verhoogt bijvoorbeeld hun druk, terwijl het verhogen van de temperatuur hun product verhoogt, zelfs als niet noodzakelijk beide variabelen tegelijkertijd.
Wat is 'standaard' eigenlijk?
Ironisch genoeg is er geen wereldwijde definitie van wat in deze context "standaard" is. Als u denkt aan "alledaagse comfortabele omstandigheden", komt dat waarschijnlijk heel dicht in de buurt van een van de typische cijfers waarvoor is gekozen P, V en T.
De meest gebruikte waarden in de Verenigde Staten worden geschaald naar "zeeniveau"-standaard, aangezien de meeste dichtbevolkte delen van het land aan de kusten of in relatief laaggelegen gebieden liggen:
- 14,696 pond per vierkante inch (psia)
- 60 graden Fahrenheit (°F), of ongeveer 15,56 ° C
- 0 procent relatieve vochtigheid (RV)
SCFM naar ACFM-conversies
De formele vergelijking voor het converteren van SCFM naar ACFM heeft meestal de volgende vorm:
\text{ACFM} = \text{SCFM}\frac{P_{std}}{P_{act}-P_{sat}Φ}\frac{T_{act}}{T_{std}}
waar
Psoa = standaard absolute luchtdruk (psia), vervangend P1 in de vereenvoudigde relatie hierboven; Phandelen = absolute druk op het werkelijke niveau (psia), vervangend P2;
Pza = verzadigingsdruk bij de werkelijke temperatuur (psi);
Φ = Relatieve vochtigheid;
Thandelen = Werkelijke omgevingsluchttemperatuur, analoog van T2; en
Tsoa = Standaardtemperatuur, analoog aan T1.
Onthoud dat ACFM en SCFM meestal worden gegeven in ft3/min, dus zorg ervoor dat u met de juiste eenheden werkt bij het uitvoeren van gerelateerde berekeningen en conversies.
Perslucht SCFM-calculator
In de bronnen vindt u een tool waarmee u kunt experimenteren met verschillende niveaus van compressie, druk en temperatuur om te zien hoe SCFM zich verhoudt tot het werkelijke debiet onder verschillende voorwaarden. U kunt ook de eenheden aanpassen aan uw behoeften, zoals kubieke meter per seconde (m3/s).