Hvordan konvertere SCFM til CFM

Produsenter av varme- og kjøleutstyr uttrykker luftbyttekapasitet i kubikkfot pr Minutt (CFM), men dette tallet varierer i henhold til temperaturen og trykket i luften som er byttet. Dels for å sammenligne produkter, produsenter noen ganger uttrykke kapasitet i standard kubikkfot per minutt (SCFM), som forutsetter en standard temperatur og trykk. Hvis du har et program som krever en viss kapasitet ved en spesifisert temperatur og trykk, og kapasiteten til systemet du vurderer lister kapasitet i SCFM, trenger du en måte å konvertere mellom CFM og SCFM. Et uttrykk avledet av den ideelle gassloven lar deg gjøre det.

Volumetrisk luftstrøm måles i kubikkmeter per minutt, men fordi tettheten av luft og andre gasser endres med temperatur og trykk, varierer dette tallet. Tetthet varierer direkte med trykk og omvendt med temperatur. Ingeniører omtaler ofte CFM som faktisk kubikkfot per minutt (ACFM) for å understreke forholdet mellom luftstrøm og lufttetthet.

Henvisning til en luftstrøm ved standardforhold fjerner variabiliteten. Selv om mer enn én standard er i bruk i verden, bruker American Society of Mechanical Engineers følgende standardverdier:

• Atmosfærisk trykk = 14,7 psi 
  
• Romtemperatur = 68 grader Fahrenheit 
  
• Relativ luftfuktighet = 36 prosent
  
• Lufttetthet = 0,075 lbs / cu.ft

Når kapasiteten til en varme- eller kjøleenhet uttrykkes i SCFM, er dette forholdene verdien antar.

Den ideelle gassloven, pV = nRT, gir oss forholdet mellom trykk, volum og temperatur til en ideell gass, der n er antall mol av gassen og R er en konstant. Luft er ikke en ideell gass, men vi kan få en nyttig sammenligning mellom SCFM og ACFM ved å betrakte den som sådan.

I denne beregningen betegner m gassens masse, som gir et uttrykk for tetthet (d), som er definert som gassens masse per volumsenhet (m / V); d = m / V = ​​P / RT. Å isolere massen til gassen som beveges (m) og dele på den tiden det tar å bevege den, gir følgende uttrykk: m / t = d (V / t). Med ord er massestrømningshastigheten lik tetthet multiplisert med den volumetriske strømningshastigheten.

Ved å bruke dette forholdet og henvise til den ideelle gassloven, får vi følgende uttrykk:

SCFM = ACFM (s_EN/ P_S • T_S/ T_EN )

• P_EN = Faktisk trykk
  
• P_S = Standard trykk
  
• T_EN = Faktisk temperatur
  
• T_S = Standard temperatur
  

I de absolutte skalaene som kreves av den ideelle gassloven, er standard atmosfærisk trykk 14,7 psi og standard temperatur 528 grader Rankine, som tilsvarer 68 grader Fahrenheit. Ved å bruke disse verdiene får vi:

SCFM = ACFM (s_EN/14,7 psi) (528 ° R / T_EN)

ACFM = SCFM (14,7 psi / P_EN) (T_EN/528˚R)

Ligningen avledet fra den ideelle gassloven er nyttig i de fleste situasjoner, men fordi luft ikke er en ideell gass, tar et mer nøyaktig forhold mellom ACFM og SCFM hensyn til fuktighetsinnholdet i luft:

ACFM = SCFM • P_S - (RH_S • PV_S) / S_b - (RH_EN • PV_EN) • T_EN/ T_S • P_b/ P_EN

• RH_S = Standard relativ luftfuktighet
  
• RH_EN = Faktisk relativ fuktighet
  
• PV_S = Mettet damptrykk av vann ved standard temperatur
  
• PV_EN = Mettet damptrykk av vann ved faktisk temperatur
  
• P_b = Barometrisk trykk