Conţinut
Producătorii de echipamente de încălzire și răcire exprimă capacitatea de schimb de aer în piese cubice pe minut (CFM), dar acest număr variază în funcție de temperatura și presiunea aerului schimbat. Parțial de dragul de a compara produsele, producătorii exprimă uneori capacitatea în Standard cubic Pieds per Minute (SCFM), care presupune o temperatură și o presiune standard. Dacă aveți o aplicație care solicită o anumită capacitate la o temperatură și presiune specificate și capacitatea sistemului pe care o luați în considerare listează capacitatea în SCFM, aveți nevoie de o modalitate de a converti între CFM și SCFM. O expresie derivată din legea ideală a gazelor vă permite să faceți asta.
Ce sunt CFM și SCFM?
Fluxul de aer volumetric se măsoară în metri cubi pe minut, dar, deoarece densitatea aerului și a altor gaze se schimbă odată cu temperatura și presiunea, acest număr variază. Densitatea variază direct cu presiunea și invers cu temperatura. Inginerii se referă adesea la CFM ca piese cubice reale pe minut (ACFM) pentru a sublinia relația dintre fluxul de aer și densitatea aerului.
Referirea la un flux de aer în condiții standard elimină variabilitatea. Deși mai mult de un standard este utilizat în lume, Societatea Americană de Ingineri Mecanici utilizează următoarele valori standard:
Atunci când capacitatea unei unități de încălzire sau răcire este exprimată în SCFM, acestea sunt condițiile pe care valoarea le asumă.
Conversia de la SCFM în ACFM și înapoi
Legea gazului ideal, pV = nRT, ne oferă relația dintre presiunea, volumul și temperatura unui gaz ideal, unde n este numărul de aluniți ai gazului și R este o constantă. Aerul nu este un gaz ideal, dar putem obține o comparație utilă între SCFM și ACFM, considerând-o ca atare.
În scopul acestui calcul, m denumește masa gazului, care dă o expresie pentru densitatea (d), care este definită ca masa gazului pe unitatea de volum (m / V); d = m / V = P / RT. Izolarea masei de gaz care este deplasată (m) și împărțirea la timpul necesar pentru deplasare dă următoarea expresie: m / t = d (V / t). În cuvinte, debitul de masă este egal cu densitatea înmulțită cu debitul volumetric.
Folosind această relație și referindu-ne la legea ideală a gazelor, obținem următoarele expresii:
SCFM = ACFM (PA/ PS • TS/ TA )
În scalele absolute cerute de legea ideală a gazelor, presiunea atmosferică standard este de 14,7 psi și temperatura standard este de 528 grade Rankine, ceea ce este egal cu 68 de grade Fahrenheit. Folosind aceste valori, obținem:
SCFM = ACFM (PA/ 14,7 psi) (528˚R / TA)
ACFM = SCFM (14,7 psi / PA) (TA/ 528R)
Contabilitate pentru umiditate
Ecuația derivată din legea ideală a gazelor este utilă pentru majoritatea situațiilor, dar, deoarece aerul nu este un gaz ideal, o relație mai exactă între ACFM și SCFM ține cont de umiditatea aerului:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHA • PVA) • TA/ TS • Pb/ PA