I produttori di apparecchiature di riscaldamento e raffreddamento esprimono la capacità di scambio d'aria in piedi cubi al minuto (CFM), ma questo numero varia in base alla temperatura e alla pressione dell'aria scambiata. In parte per il confronto dei prodotti, i produttori a volte esprimono capacità in piedi cubi standard al minuto (SCFM), che assume una temperatura e una pressione standard. Se si dispone di un'applicazione che richiede una determinata capacità a una temperatura e una pressione specificate e la capacità del sistema che si sta valutando elenca la capacità in SCFM, è necessario un modo per convertire tra CFM e SCFM. Un'espressione derivata dalla legge del gas ideale ti consente di farlo.
Cosa sono CFM e SCFM?
Il flusso d'aria volumetrico viene misurato in piedi cubi al minuto, ma perché la densità dell'aria e di altri gas cambia con temperatura e pressione, questo numero varia. La densità varia direttamente con la pressione e inversamente con la temperatura. Gli ingegneri spesso fanno riferimento a CFM come piedi cubi effettivi al minuto (ACFM) per sottolineare la relazione tra flusso d'aria e densità dell'aria.
Il riferimento a un flusso d'aria a condizioni standard rimuove la variabilità. Sebbene nel mondo sia in uso più di uno standard, l'American Society of Mechanical Engineers utilizza i seguenti valori standard:
Quando la capacità di un riscaldamento o l'unità di raffreddamento è espressa in SCFM, queste sono le condizioni che assume il valore.
Conversione da SCFM in ACFM e ritorno
La legge del gas ideale, pV \u003d nRT, ci fornisce la relazione tra pressione, volume e temperatura di un gas ideale, dove n è il numero di moli del gas e R è una costante. L'aria non è un gas ideale, ma possiamo ottenere un utile confronto tra SCFM e ACFM considerandolo come tale.
Ai fini di questo calcolo, m indica la massa del gas, che fornisce un'espressione per densità (d), che è definita come la massa del gas per unità di volume (m /V); d \u003d m /V \u003d P /RT. L'isolamento della massa del gas in movimento (m) e la divisione per il tempo necessario per spostarsi fornisce la seguente espressione: m /t \u003d d (V /t). In parole, la portata massica è uguale alla densità moltiplicata per la portata volumetrica.
Usando questa relazione e facendo riferimento alla legge del gas ideale, otteniamo le seguenti espressioni:
SCFM \u003d ACFM (P A /P S • T S /T A) Nelle scale assolute richieste dalla legge del gas ideale, la pressione atmosferica standard è 14,7 psi e la temperatura standard è 528 gradi Rankine, che equivale a 68 gradi Fahrenheit. Usando questi valori, otteniamo: SCFM \u003d ACFM (P A /14.7 psi) (528˚R /T A) ACFM \u003d SCFM (14.7 psi /P A) (T A /528˚R) L'equazione derivata dalla legge del gas ideale è utile per la maggior parte delle situazioni, ma poiché l'aria non è l'ideale gas, una relazione più accurata tra ACFM e SCFM tiene conto del contenuto di umidità dell'aria: ACFM \u003d SCFM • P S - (RH S • PV S) /P b - (RH A • PV A) • T A /T S • P b /P A
Contabilità dell'umidità
