Inhalt
- Was sind CFM und SCFM?
- Konvertieren von SCFM nach ACFM und zurück
- Berücksichtigung der Luftfeuchtigkeit
Die Hersteller von Heiz- und Kühlgeräten geben die Luftaustauschkapazität in Kubikfuß pro Minute (Kubikfuß pro Minute, CFM) an. Diese Zahl variiert jedoch je nach Temperatur und Druck der Luft, die ausgetauscht wird. Teilweise aus Gründen des Produktvergleichs drücken Hersteller die Kapazität manchmal in Standardkubikfuß pro Minute (SCFM) aus, die eine Standardtemperatur und einen Standarddruck voraussetzt. Wenn in einer Anwendung eine bestimmte Kapazität bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck erforderlich ist und die Kapazität des Systems, das Sie in Betracht ziehen, die Kapazität in SCFM auflistet, müssen Sie eine Möglichkeit zur Konvertierung zwischen CFM und SCFM finden. Ein Ausdruck, der sich aus dem idealen Gasgesetz ableitet, ermöglicht Ihnen dies.
Was sind CFM und SCFM?
Der Luftvolumenstrom wird in Kubikfuß pro Minute gemessen. Da sich die Dichte von Luft und anderen Gasen jedoch mit Temperatur und Druck ändert, variiert diese Zahl. Die Dichte variiert direkt mit dem Druck und umgekehrt mit der Temperatur. Ingenieure bezeichnen CFM häufig als tatsächliche Kubikfuß pro Minute (Actual Cubic Feet Per Minute, ACFM), um die Beziehung zwischen Luftstrom und Luftdichte zu unterstreichen.
Die Bezugnahme auf einen Luftstrom unter Standardbedingungen beseitigt die Variabilität. Obwohl weltweit mehr als eine Norm verwendet wird, verwendet die American Society of Mechanical Engineers die folgenden Standardwerte:
Wenn die Kapazität eines Heiz- oder Kühlgeräts in SCFM ausgedrückt wird, sind dies die Bedingungen, die der Wert annimmt.
Konvertieren von SCFM nach ACFM und zurück
Das ideale Gasgesetz, pV = nRT, gibt uns die Beziehung zwischen Druck, Volumen und Temperatur eines idealen Gases an, wobei n die Anzahl der Mol des Gases ist und R eine Konstante ist. Luft ist kein ideales Gas, aber wir können einen nützlichen Vergleich zwischen SCFM und ACFM erhalten, wenn wir es als solches betrachten.
Für die Zwecke dieser Berechnung bezeichnet m die Masse des Gases, die einen Ausdruck für die Dichte (d) ergibt, die als Masse des Gases pro Volumeneinheit (m / V) definiert ist; d = m / V = P / RT. Das Isolieren der Masse des Gases, das bewegt wird (m), und Teilen durch die Zeit, die es benötigt, um sich zu bewegen, ergibt den folgenden Ausdruck: m / t = d (V / t). Mit anderen Worten, der Massendurchsatz entspricht der Dichte multipliziert mit dem Volumendurchsatz.
Unter Verwendung dieser Beziehung und unter Bezugnahme auf das ideale Gasgesetz erhalten wir die folgenden Ausdrücke:
SCFM = ACFM (PEIN/ PS • TS/ TEIN )
In den vom idealen Gasgesetz geforderten absoluten Maßstäben beträgt der atmosphärische Standarddruck 14,7 psi und die Standardtemperatur 528 Grad Rankine, was 68 Grad Fahrenheit entspricht. Mit diesen Werten erhalten wir:
SCFM = ACFM (PEIN/ 14,7 psi) (528 & sup5; R / TEIN)
ACFM = SCFM (14,7 psi / PEIN) (TEIN/ 528˚R)
Berücksichtigung der Luftfeuchtigkeit
Die aus dem idealen Gasgesetz abgeleitete Gleichung ist für die meisten Situationen nützlich. Da Luft jedoch kein ideales Gas ist, berücksichtigt eine genauere Beziehung zwischen ACFM und SCFM den Feuchtigkeitsgehalt der Luft:
ACFM = SCFM • PS - (RHS • PVS) / Pb - (RHEIN • PVEIN) • TEIN/ TS • Pb/ PEIN