Pés cúbicos padrão por metro (SCFM) é uma das várias maneiras de descrever formalmente a taxa de fluxo dos gases. SCFM mede quanto de a matéria que compõe um gás (ou mistura de gases) passa por uma determinada região do espaço por unidade de tempo. Isso está em contraste com a medida mais simples e comum, pés cúbicos médios por metro(ACFM) em que a única variável de preocupação é simplesmente o volume de gás fluindo através de uma determinada região do espaço por unidade de tempo.
SCFM e ACFM têm unidades de volume por unidade de tempo. Normalmente em física, os volumes são medidos em metros cúbicos (m3) ou alguma variação do mesmo, como centímetros cúbicos (cm3, equivalente a mililitros ou mL) e o tempo está em segundos. Neste caso, tanto o volume (ft3) e unidades de tempo (min ou 60 s) escolhidas para estabelecer a unidade de taxa de fluxo básica não são unidades SI (métricas).
Significado SCFM vs. Significado ACFM
Você pode estar familiarizado com o lei do gás ideal, que afirma que a pressão e o volume de um gás estão relacionados da seguinte maneira:
PV = nRT
Onde P = pressão, V = volume, n = o número de mols de gás presente, R é uma constante e T é a temperatura. Outra forma de expressar isso é que se um gás ideal está sujeito a uma mudança, de forma que as condições iniciais recebam o subscrito 1 e as condições finais o subscrito 2:
\ frac {P_1V_1} {T_1} = \ frac {P_2V_2} {T_2}
Na realidade, o lado direito da lei dos gases ideais tem uma variável adicional Z, o fator de compressibilidade do gás. O resultado de tudo isso é que o ACFM sempre excederá o SCFM em algum valor, porque os ajustes às condições padrão em uma variável causam mudanças compensatórias em outras variáveis. Por exemplo, a compressão de gases aumenta sua pressão, enquanto o aumento da temperatura aumenta seu produto, mesmo que não necessariamente as duas variáveis simultaneamente.
O que é "Padrão"?
Ironicamente, não existe uma definição mundial para o que constitui "padrão" neste contexto. Se você pensa em "condições confortáveis para o dia a dia", isso é provavelmente muito próximo de qualquer um dos números típicos escolhidos para P, V e T.
Os valores mais comumente usados nos Estados Unidos são escalados para o padrão "nível do mar", uma vez que a maioria das porções densamente povoadas do país estão nas costas ou em áreas relativamente baixas:
- 14,696 libras por polegada quadrada (psia)
- 60 graus Fahrenheit (° F), ou cerca de 15,56 ° C
- 0 por cento de umidade relativa (UR)
Conversões de SCFM para ACFM
A equação formal para converter SCFM em ACFM geralmente assume a seguinte forma:
\ text {ACFM} = \ text {SCFM} \ frac {P_ {std}} {P_ {act} -P_ {sat} Φ} \ frac {T_ {act}} {T_ {std}}
Onde
Pstd = pressão de ar absoluta padrão (psia), substituindo P1 no relacionamento simplificado acima; Pagir = pressão absoluta no nível real (psia), substituindo P2;
Psentado = pressão de saturação na temperatura real (psi);
Φ = Umidade relativa;
Tagir = Temperatura real do ar ambiente, o análogo de T2; e
Tstd = Temperatura padrão, análoga a T1.
Lembre-se, ACFM e SCFM são normalmente dados em pés3/ min, portanto, certifique-se de trabalhar com as unidades corretas ao fazer cálculos e conversões relacionados.
Calculadora SCFM de ar comprimido
Nos Recursos, você encontrará uma ferramenta que permite experimentar diferentes níveis de compressão, pressão e temperatura para ver como o SCFM se relaciona com a taxa de fluxo real sob uma variedade de condições. Você também pode alterar as unidades para atender às suas necessidades, como metros cúbicos por segundo (m3/s).