Innehåll
Tillverkare av värme- och kylutrustning uttrycker luftutbyteskapacitet i kubikfot per minut (CFM), men detta antal varierar beroende på temperaturen och trycket på luften som byts ut. Delvis för att jämföra produkter uttrycker tillverkare ibland kapacitet i Standard Cubic Feet per Minute (SCFM), vilket antar en standardtemperatur och tryck. Om du har en applikation som kräver en viss kapacitet vid en specificerad temperatur och tryck, och kapaciteten för systemet du överväger listar kapacitet i SCFM, behöver du ett sätt att konvertera mellan CFM och SCFM. Ett uttryck härrörande från den ideala gaslagen kan du göra det.
Vad är CFM och SCFM?
Volumetriskt luftflöde mäts i kubikfot per minut, men eftersom densiteten för luft och andra gaser förändras med temperatur och tryck varierar detta antal. Densiteten varierar direkt med tryck och omvänt med temperaturen. Ingenjörer hänvisar ofta till CFM som faktisk kubisk fot per minut (ACFM) för att understryka förhållandet mellan luftflöde och lufttäthet.
Hänvisning till ett luftflöde vid standardförhållanden tar bort variationen. Även om mer än en standard används i världen använder American Society of Mechanical Engineers följande standardvärden:
När kapaciteten för en värme- eller kylenhet uttrycks i SCFM, är det dessa förhållanden som värdet antar.
Konvertering från SCFM till ACFM och tillbaka
Den ideala gaslagen, pV = nRT, ger oss förhållandet mellan tryck, volym och temperatur för en ideal gas, där n är antalet mol i gasen och R är en konstant. Luft är inte en idealisk gas, men vi kan få en användbar jämförelse mellan SCFM och ACFM genom att betrakta det som sådant.
Vid denna beräkning anger m gasens massa, vilket ger ett uttryck för densitet (d), som definieras som gasens massa per volym (m / V); d = m / V = P / RT. Att isolera massan på gasen som förflyttas (m) och dela med den tid det tar att flytta den ger följande uttryck: m / t = d (V / t). Med andra ord är massflödeshastigheten lika med densiteten multiplicerad med den volymetriska flödeshastigheten.
Genom att använda detta förhållande och hänvisa till den ideala gaslagen får vi följande uttryck:
SCFM = ACFM (PEN/ PS • TS/ TEN )
I de absoluta vågarna som krävs enligt den ideala gaslagen är standardatmosfäriskt tryck 14,7 psi och standardtemperaturen är 528 grader Rankine, vilket motsvarar 68 grader Fahrenheit. Med hjälp av dessa värden får vi:
SCFM = ACFM (PEN/ 14,7 psi) (528R / TEN)
ACFM = SCFM (14,7 psi / PEN) (TEN/ 528˚R)
Redovisning för fukt
Ekvationen härledd från den ideala gaslagen är användbar i de flesta situationer, men eftersom luft inte är en idealisk gas tar ett mer exakt samband mellan ACFM och SCFM hänsyn till luftens fuktinnehåll:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHEN • PVEN) • TEN/ TS • Pb/ PEN