เนื้อหา
ผู้ผลิตอุปกรณ์ให้ความร้อนและความเย็นแสดงความสามารถในการแลกเปลี่ยนอากาศในลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (CFM) แต่จำนวนนี้จะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิและแรงดันของอากาศที่ถูกแลกเปลี่ยน ส่วนหนึ่งเพื่อประโยชน์ในการเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ผู้ผลิตบางครั้งแสดงความสามารถในมาตรฐานลูกบาศก์ฟุตต่อนาที (SCFM) ซึ่งถือว่าอุณหภูมิและความดันมาตรฐาน หากคุณมีแอปพลิเคชันที่เรียกใช้ความจุที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนดและความจุของระบบที่คุณกำลังพิจารณารายการความจุใน SCFM คุณต้องมีวิธีการแปลงระหว่าง CFM และ SCFM การแสดงออกที่ได้มาจากกฎหมายแก๊สอุดมคติช่วยให้คุณทำเช่นนั้นได้
CFM และ SCFM คืออะไร
ปริมาตรการไหลของอากาศมีหน่วยวัดเป็นลูกบาศก์ฟุตต่อนาที แต่เนื่องจากความหนาแน่นของอากาศและก๊าซอื่น ๆ เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิและความดันจำนวนนี้จึงแปรผัน ความหนาแน่นแตกต่างกันโดยตรงกับความดันและอุณหภูมิผกผัน วิศวกรมักอ้างถึง CFM ในฐานะลูกบาศก์ฟุตจริงต่อนาที (ACFM) เพื่อขีดเส้นใต้ความสัมพันธ์ระหว่างการไหลของอากาศและความหนาแน่นของอากาศ
การอ้างถึงการไหลของอากาศในสภาวะมาตรฐานจะขจัดความผันแปรได้ แม้ว่าจะมีการใช้งานมากกว่าหนึ่งมาตรฐานในโลก แต่ American Society of Mechanical Engineers ใช้ค่ามาตรฐานต่อไปนี้:
เมื่อความจุของหน่วยให้ความร้อนหรือความเย็นแสดงใน SCFM สิ่งเหล่านี้คือเงื่อนไขที่ถือว่าเป็นค่า
การแปลงจาก SCFM เป็น ACFM และ Back
กฎของแก๊สในอุดมคติ pV = nRT ทำให้เรามีความสัมพันธ์ระหว่างความดันปริมาตรและอุณหภูมิของก๊าซอุดมคติซึ่ง n คือจำนวนโมลของก๊าซและ R คือค่าคงที่ อากาศไม่ใช่ก๊าซในอุดมคติ แต่เราสามารถเปรียบเทียบได้อย่างมีประโยชน์ระหว่าง SCFM และ ACFM โดยพิจารณาเช่นนี้
สำหรับวัตถุประสงค์ในการคำนวณนี้ m หมายถึงมวลของก๊าซซึ่งให้การแสดงออกของความหนาแน่น (d) ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นมวลของก๊าซต่อหน่วยปริมาตร (m / V) d = m / V = P / RT การแยกมวลของก๊าซที่ถูกเคลื่อนย้าย (m) และหารด้วยเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายจะให้นิพจน์ต่อไปนี้: m / t = d (V / t) กล่าวคืออัตราการไหลของมวลเท่ากับความหนาแน่นคูณด้วยอัตราการไหลตามปริมาตร
การใช้ความสัมพันธ์นี้และอ้างถึงกฎหมายแก๊สอุดมคติเราได้รับนิพจน์ต่อไปนี้:
SCFM = ACFM (P/ PS •ตS/ T )
ในเครื่องชั่งแบบสัมบูรณ์ที่ถูกต้องตามกฎหมายแก๊สอุดมคติความดันบรรยากาศมาตรฐานคือ 14.7 psi และอุณหภูมิมาตรฐานคือ 528 องศา Rankine ซึ่งเท่ากับ 68 องศาฟาเรนไฮต์ ใช้ค่าเหล่านี้เราได้รับ:
SCFM = ACFM (P/14.7 psi) (528˚R / T)
ACFM = SCFM (14.7 psi / P) (ต/ 528˚R)
การบัญชีสำหรับความชื้น
สมการที่ได้มาจากกฎก๊าซอุดมคตินั้นมีประโยชน์สำหรับสถานการณ์ส่วนใหญ่ แต่เนื่องจากอากาศไม่ใช่ก๊าซในอุดมคติความสัมพันธ์ที่ถูกต้องมากขึ้นระหว่าง ACFM และ SCFM คำนึงถึงปริมาณความชื้นของอากาศ:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pข - (RH • PV) • T/ TS •หน้าข/ P