simple-cfm-airflow-calculator

حاسبة تدفق الهواء بوحدة CFM

تحسب حاسبة تدفق الهواء بوحدة CFM حجم الهواء المار عبر مجرى الهواء كل دقيقة. وCFM اختصار لعبارة قدم مكعبة في الدقيقة، وهي الوحدة القياسية لتدفق الهواء في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). تتلقى الحاسبة مدخلين، هما سرعة الهواء وحجم مجرى الهواء، ثم تضربهما للحصول على معدل تدفق الهواء.

ما الذي تقيسه CFM؟

تقيس CFM حجم تدفق الهواء، لا سرعته. وتُقاس السرعة وحدها بالقدم في الدقيقة (FPM). قد ينقل مجرى هواء ذي سرعة عالية وفتحة صغيرة الحجم نفسه الذي ينقله مجرى هواء ذي سرعة أقل وفتحة أكبر. وتجمع CFM العاملين في قيمة واحدة.

تعني قيمة CFM الأعلى مرور كمية أكبر من الهواء عبر مجرى الهواء. ويستخدم مهندسو أنظمة HVAC قيمة CFM لتحديد أحجام المراوح، واختيار أبعاد مجاري الهواء، والتحقق من حصول الغرفة على كمية كافية من الهواء النقي.

معادلة CFM

المعادلة الأساسية هي:

$Q = v \times A$

حيث تمثل Q تدفق الهواء بالقدم المكعبة في الدقيقة، وتمثل v سرعة الهواء بالقدم في الدقيقة، وتمثل A مساحة المقطع العرضي لمجرى الهواء بالقدم المربع.

تعتمد المساحة على شكل مجرى الهواء.

بالنسبة إلى مجرى هواء مستطيل، مع قياس العرض والارتفاع بالبوصة:

$A = \frac{w}{12} \times \frac{h}{12}$

حيث يمثل w عرض مجرى الهواء ويمثل h ارتفاعه، وكلاهما بالبوصة.

بالنسبة إلى مجرى هواء دائري، مع قياس القطر بالبوصة:

$A = \pi \left(\frac{d}{2} \div 12\right)^{2}$

حيث يمثل d قطر مجرى الهواء بالبوصة.

يحوّل القسمة على 12 البوصات إلى أقدام، لأن أبعاد مجاري الهواء تُقاس عادةً بالبوصة، بينما تُقاس مساحة المقطع العرضي لتدفق الهواء بالقدم المربع.

كيفية حساب CFM لمجرى هواء مستطيل

1. قِس عرض مجرى الهواء وارتفاعه بالبوصة.
2. أوجد سرعة الهواء بالقدم في الدقيقة، إما بقياسها بأداة أو بأخذها من مواصفات المعدات.
3. اقسم كل بُعد على 12 لتحويله إلى أقدام.
4. اضرب العرض في الارتفاع، وكلاهما بالقدم، للحصول على المساحة بالقدم المربع.
5. اضرب المساحة في السرعة للحصول على CFM.

مثال محلول

يبلغ عرض مجرى الهواء 12 بوصة (30.5 سم) وارتفاعه 8 بوصات (20 سم). ويمر الهواء عبره بسرعة 1000 قدم (300 متر) في الدقيقة.

A = (12 ÷ 12) × (8 ÷ 12) = 1.000 × 0.667 = 0.667 قدم مربع (0.062 m²)

Q = 1000 × 0.667 = 666.67، وتُقرَّب إلى 667 CFM

كيفية حساب CFM لمجرى هواء دائري

1. قِس قطر مجرى الهواء بالبوصة.
2. أوجد سرعة الهواء بالقدم في الدقيقة.
3. حوّل القطر إلى نصف قطر بالقدم: نصف القطر = القطر ÷ 2 ÷ 12.
4. أوجد المساحة باستخدام معادلة الدائرة: المساحة = π × نصف القطر².
5. اضرب المساحة في السرعة للحصول على CFM.

مثال محلول

يبلغ قطر مجرى الهواء الدائري 10 بوصة. ويمر الهواء عبره بسرعة 800 قدم (240 متر) في الدقيقة.

r = 10 ÷ 2 ÷ 12 ≈ 0.41667 قدم (0.127 متر)

A = π × (0.41667)² ≈ 0.545 قدم مربع (0.0506 m²)

Q = 800 × 0.545415 = 436.33، وتُقرَّب إلى 436 CFM

سرعات الهواء المعتادة في مجاري HVAC

تعتمد السرعة الفعلية على النظام، لكن هذه النطاقات شائعة عمليًا.

هذه الأرقام إرشادات عامة وليست قواعد ثابتة. وتعتمد قيم التصميم الفعلية على المبنى والمعدات واللوائح المحلية.

مجالات استخدام حسابات CFM

تساعد قيم CFM في توجيه جوانب عديدة من تصميم المباني واختيار المعدات.

• تحديد أحجام مجاري هواء التغذية والراجع في المنازل والمكاتب
• اختيار مراوح شفط الحمامات والمطابخ
• التحقق من استيفاء الغرف النظيفة والمختبرات لمعدلات تبدل الهواء المطلوبة
• تحديد تدفق هواء التبريد لغرف الخوادم
• التأكد من استيفاء المبنى لمتطلبات لوائح التهوية

الأسئلة الشائعة

ماذا تعني CFM؟

CFM اختصار لعبارة قدم مكعبة في الدقيقة. وهي تقيس حجم الهواء الذي يمر عبر مجرى أو فتحة خلال دقيقة واحدة.

ما الفرق بين CFM وFPM؟

تقيس FPM، أي قدم في الدقيقة، سرعة حركة الهواء. أما CFM فتقيس كمية الهواء المتحركة، إذ تجمع بين السرعة وحجم فتحة مجرى الهواء. وتساوي CFM قيمة FPM مضروبة في مساحة المقطع العرضي لمجرى الهواء بالقدم المربعة.

كيف أحسب CFM لمجرى هواء مستطيل؟

حوّل العرض والارتفاع من البوصات إلى أقدام، ثم اضربهما معًا للحصول على المساحة، وبعد ذلك اضرب المساحة في سرعة الهواء بالقدم في الدقيقة.

كيف أحسب CFM لمجرى هواء دائري؟

حوّل القطر إلى نصف قطر بالقدم، ثم ربّع نصف القطر واضربه في باي للحصول على المساحة، وبعد ذلك اضرب المساحة في سرعة الهواء.

ما مقدار CFM الذي تحتاج إليه الغرفة؟

يعتمد ذلك على حجم الغرفة واستخدامها وعدد مرات استبدال الهواء داخلها. ومن الإرشادات التقريبية الشائعة للغرف السكنية نحو 1 CFM لكل قدم مربع من مساحة الأرضية، مع اختلاف المتطلبات الفعلية حسب الاستخدام ولوائح البناء المحلية.

كيف أحوّل CFM إلى وحدات مترية؟

تساوي وحدة CFM واحدة نحو 0.0283 متر مكعب في الدقيقة.