Виробники опалювального та охолоджувального обладнання виражають потужність повітрообміну в кубічних футах в Хвилини (CFM), але це число змінюється залежно від температури та тиску повітря, що знаходиться обмінялися. Частково задля порівняння продуктів, виробники інколи виражають потужність у стандартних кубічних футах за хвилину (SCFM), яка передбачає стандартну температуру та тиск. Якщо у вас є програма, яка вимагає певної ємності при заданій температурі та тиску, а також Ємність системи, яку ви розглядаєте, перелічує ємність у SCFM, вам потрібен спосіб перетворення між CFM та Держфінмоніторинг. Вираз, отриманий із закону ідеального газу, дозволяє це зробити.
Що таке CFM та SCFM?
Об'ємний потік повітря вимірюється в кубічних футах на хвилину, але оскільки щільність повітря та інших газів змінюється залежно від температури та тиску, ця кількість змінюється. Щільність змінюється безпосередньо в залежності від тиску і, навпаки, з температурою. Інженери часто називають CFM фактичними кубічними футами в хвилину (ACFM), щоб підкреслити взаємозв'язок між потоком повітря та щільністю повітря.
Посилання на потік повітря в стандартних умовах усуває мінливість. Хоча у світі використовується більше одного стандарту, Американське товариство інженерів-механіків використовує такі стандартні значення:
- Атмосферний тиск = 14,7 psi
- Кімнатна температура = 68 градусів за Фаренгейтом
- Відносна вологість повітря = 36 відсотків
- Щільність повітря = 0,075 фунтів / куб. Фут
Коли потужність опалювального або охолоджувального агрегату виражається в SCFM, це умови, яких приймає значення.
Перетворення з SCFM на ACFM і назад
Закон ідеального газу, pV = nRT, дає нам залежність між тиском, об'ємом і температурою ідеального газу, де n - кількість молей газу, а R - константа. Повітря не є ідеальним газом, але ми можемо отримати корисне порівняння між SCFM та ACFM, розглядаючи його як такий.
Для цілей цього розрахунку m позначає масу газу, що дає вираз для щільності (d), яка визначається як маса газу на одиницю об'єму (м / В); d = m / V = P / RT. Ізолюючи масу газу, що переміщується (м), і розділивши на час, необхідний для переміщення, це дає такий вираз: m / t = d (V / t). Словами, масовий витрата дорівнює густині, помноженій на об'ємний витрата.
Використовуючи це співвідношення та посилаючись на закон ідеального газу, ми отримуємо такі вирази:
SCFM = ACFM (СторA/ PS • ТS/ ТA )
- PA = Фактичний тиск
- PS = Стандартний тиск
- ТA = Фактична температура
- ТS = Стандартна температура
В абсолютних масштабах, які вимагає закон про ідеальний газ, стандартний атмосферний тиск становить 14,7 фунт / кв. Дюйм, а стандартна температура становить 528 градусів Ранкіна, що дорівнює 68 градусам за Фаренгейтом. Використовуючи ці значення, отримуємо:
SCFM = ACFM (СторA/ 14,7 psi (528˚R / TA)
ACFM = SCFM (14,7 psi / PA) (ТA/528˚R)
Облік вологості
Рівняння, отримане із закону ідеального газу, корисно для більшості ситуацій, але оскільки повітря не є ідеального газу, більш точне співвідношення між ACFM та SCFM враховує вміст вологи в повітря:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHA • PVA) • ТA/ ТS • Рb/ PA
- RHS = Стандартна відносна вологість повітря
- RHA = Фактична відносна вологість повітря
- PVS = Тиск насиченої пари води при стандартній температурі
- PVA = Тиск насиченої пари води при фактичній температурі
- Pb = Барометричний тиск
