CFM – калькулятор кубических футов в минуту
Рассчитайте расход воздуха в кубических футах в минуту (CFM) по скорости воздуха в футах в минуту (FPM) и площади поперечного сечения в квадратных футах.
Калькулятор расхода воздуха (CFM, FPM, площадь)
Формула кубических футов в минуту (CFM)
Где:
- \(\text{CFM}\) — объёмный расход воздуха в кубических футах в минуту.
- \(\text{FPM}\) — средняя скорость воздуха через отверстие в футах в минуту.
- \(\text{Area}\) — площадь поперечного сечения отверстия в квадратных футах.
Расход воздуха равен средней скорости, умноженной на площадь, через которую проходит воздух. Преобразованные уравнения позволяют найти скорость или площадь, когда известны CFM и другая величина.
Кубические футы в минуту (CFM) – пример расчёта
Пример: воздух движется по воздуховоду с площадью поперечного сечения 2 ft² со средней скоростью 500 fpm.
\[ \text{CFM} = 500\ \text{ft/min} \times 2\ \text{ft}^2 = 1{,}000\ \text{ft}^3/\text{min} \]
Результат: расход воздуха составляет 1000 cfm.
Как пользоваться калькулятором
- Установите Режим расчёта в положение Рассчитать CFM.
- Введите среднюю скорость воздуха в поле FPM (футы в минуту).
- Введите размер поперечного сечения отверстия в поле Площадь (Area), измеренный в ft².
- Считайте расход воздуха в поле Результат, в cfm. Результат округляется до двух знаков после запятой.
В меню Режим расчёта также есть пункты Рассчитать FPM и Рассчитать площадь. Для обоих расчётов требуется известное значение CFM, однако в текущем интерфейсе поле CFM скрыто. В каждом из этих режимов скрыто и ещё одно обязательное поле ввода. В результате обратные режимы могут не давать пригодного результата по видимым полям. Для расчёта в обратную сторону используйте преобразованные уравнения из блока формул, подставив известные значения.
Что CFM говорит о расходе воздуха
CFM — это объёмный расход: эта величина показывает, сколько кубических футов воздуха проходит через поперечное сечение каждую минуту. FPM описывает скорость, а не объём. При одинаковой средней скорости большее отверстие пропускает больше воздуха; через одно и то же отверстие большая средняя скорость переносит больше воздуха. Именно поэтому для расчёта CFM нужны и скорость, и площадь.
Площадь в этом уравнении — это сечение, перпендикулярное потоку воздуха, например открытое сечение воздуховода или вентиляционной решётки. Это не площадь пола помещения. Для прямоугольного отверстия умножьте его внутреннюю ширину на внутреннюю высоту. Для круглого отверстия используйте \(\text{Area}=\pi d^2/4\), где \(d\) — внутренний диаметр. Измеряйте размеры в футах, чтобы получить ft²; если размеры даны в дюймах, вычислите площадь в квадратных дюймах и разделите на 144.
Рассчитанный CFM — это поток через отверстие при введённой вами скорости. Сам по себе он не определяет, сколько вентиляции требуется помещению. Необходимый расход воздуха зависит от назначения и может определяться числом людей, характеристиками оборудования, нормами вентиляции или местными требованиями. Точно так же расход, измеренный в одном сечении воздуховода, не следует автоматически считать потоком, подаваемым через каждую решётку.
Советы по измерениям и ограничения
- Используйте среднюю скорость. Вблизи центра воздуховода воздух часто движется быстрее, чем у стенок. Одиночный точечный замер может не отражать всё сечение; несколько измерений по отверстию дадут более точное среднее значение.
- Используйте эффективное сечение. Для воздуховода берите его внутренние поперечные размеры. Наружные размеры решётки могут завышать пространство для прохода воздуха, так как рамка и ламели занимают часть отверстия.
- Соблюдайте единство единиц. Калькулятор ожидает fpm и ft². Если длина измерена в метрах, переведите её в футы перед вычислением площади в ft². На этом шаге поможет конвертер метров в футы.
- Не делите на ноль. Для расчёта FPM площадь должна быть больше нуля; для расчёта площади FPM должен быть больше нуля. Нулевая скорость или нулевая площадь в прямом уравнении дают нулевой CFM.
- Учитывайте потери в реальной системе. Это уравнение связывает скорость и площадь в точке измерения. Оно не предсказывает характеристики вентилятора и не учитывает сопротивление воздуховодов, утечки, фильтры или изменения плотности воздуха. Если нужно выразить измеренный объём в другой единице, используйте конвертер единиц объёма; учтите, что CFM — это расход, поэтому единицу времени также нужно переводить.
Часто задаваемые вопросы
Как вручную рассчитать CFM для круглого воздуховода?
Найдите внутреннюю площадь воздуховода, затем умножьте её на среднюю скорость воздуха. Для воздуховода диаметром 8 дюймов диаметр равен \(8/12\) фута, а площадь составляет примерно \(0.349\) ft². При 600 fpm расход воздуха равен \(600\times0.349\approx209\) cfm. Используйте внутренний диаметр, поскольку стенки воздуховода воздух не переносят.
Какой CFM считается хорошим для помещения?
Не существует единого «хорошего» CFM для всех помещений. Необходимый расход воздуха зависит от размера помещения, числа людей, назначения, а также от того, требуется ли приток наружного воздуха, отопление или охлаждение. Рассчитанный поток через воздуховод — это не обязательно свежий воздух, подаваемый в помещение. Требования к вентиляции уточняйте по действующим строительным нормам или местным правилам.
Как перевести CFM в кубические метры в час или литры в секунду?
Умножьте CFM примерно на 1,699, чтобы получить кубические метры в час (м³/ч), или на 0,472, чтобы получить литры в секунду (л/с). Например, 100 cfm — это примерно 169,9 м³/ч или 47,2 л/с. Эти преобразования меняют единицы объёма и времени; сам расход воздуха при этом не изменяется.
Как связаны CFM и кратность воздухообмена (ACH)?
Кратность воздухообмена сравнивает расход воздуха с объёмом помещения: \(\text{ACH}=60\times\text{CFM}/\text{объём помещения в ft}^3\). Например, 100 cfm, подаваемые в помещение объёмом 1200 ft³, дают 5 ACH. Это расчёт «поток к объёму», а не гарантия равномерного перемешивания воздуха. Рециркуляционный воздух также не следует учитывать как вентиляцию наружным воздухом.
Почему измеренный CFM может быть ниже заявленного CFM вентилятора?
Заявленная производительность вентилятора может измеряться в условиях, отличных от условий вашей установки. Воздуховоды, повороты, фильтры и решётки добавляют сопротивление, из-за чего реальный поток от вентилятора снижается. Сравнивайте характеристики вентиляторов при соответствующем статическом давлении, а не полагайтесь только на максимальное значение или рейтинг при свободном воздухе.
Можно ли складывать CFM нескольких решёток?
Да, можно сложить измеренные значения CFM, чтобы оценить суммарный поток от нескольких приточных решёток, если измерения относятся к одному и тому же режиму работы. Не следует складывать измерение в магистральном воздуховоде с измерениями на расположенных ниже по потоку решётках — это приведёт к двойному учёту одного и того же воздуха. Суммы притока и вытяжки также могут различаться из-за утечек, погрешностей измерений или потока через другие отверстия.
В чём разница между фактическим CFM и стандартным CFM (SCFM)?
Фактический CFM описывает объём, протекающий в условиях точки измерения. SCFM выражает этот поток как эквивалентный объём при заданных эталонных условиях. Температура, давление и влажность влияют на пересчёт, поэтому значение CFM нельзя надёжно перевести в SCFM без этих данных и выбранного эталонного стандарта. Расчёт «скорость умножить на площадь» даёт фактический объёмный расход в отверстии.