simple-cfm-airflow-calculator

ماشین‌حساب جریان هوای CFM

ماشین‌حساب جریان هوای CFM حجم هوایی را که در هر دقیقه از یک کانال عبور می‌کند، پیدا می‌کند. CFM مخفف فوت مکعب در دقیقه است؛ واحد استاندارد جریان هوا در سیستم‌های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC). این ماشین‌حساب دو ورودی، یعنی سرعت هوا و اندازه کانال، را دریافت و برای به‌دست‌آوردن دبی هوا در هم ضرب می‌کند.

CFM چه چیزی را اندازه می‌گیرد؟

CFM حجم جریان هوا را اندازه می‌گیرد، نه سرعت آن را. سرعت به‌تنهایی با فوت در دقیقه (FPM) اندازه‌گیری می‌شود. کانالی با هوای سریع اما دهانه‌ای کوچک می‌تواند همان حجم هوای کانالی با هوای کندتر و دهانه‌ای بزرگ‌تر را عبور دهد. CFM هر دو عامل را در یک عدد ترکیب می‌کند.

مقدار بالاتر CFM یعنی هوای بیشتری از کانال عبور می‌کند. مهندسان HVAC از CFM برای تعیین اندازه فن‌ها، انتخاب ابعاد کانال‌ها و بررسی کافی‌بودن هوای تازه دریافتی یک اتاق استفاده می‌کنند.

فرمول CFM

فرمول پایه به این صورت است:

$Q = v \times A$

که در آن Q دبی هوا بر حسب فوت مکعب در دقیقه، v سرعت هوا بر حسب فوت در دقیقه و A سطح مقطع کانال هوا بر حسب فوت مربع است.

مساحت به شکل کانال بستگی دارد.

برای کانال مستطیلی، که عرض و ارتفاع آن برحسب اینچ اندازه‌گیری می‌شوند:

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

که در آن w عرض کانال هوا و h ارتفاع آن است و هر دو بر حسب اینچ‌اند.

برای کانال گرد، که قطر آن برحسب اینچ اندازه‌گیری می‌شود:

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

که در آن d قطر کانال هوا بر حسب اینچ است.

تقسیم بر ۱۲ اینچ را به فوت تبدیل می‌کند، زیرا ابعاد کانال معمولاً برحسب اینچ و مساحت جریان هوا برحسب فوت مربع اندازه‌گیری می‌شود.

چگونه CFM کانال مستطیلی را محاسبه کنیم؟

1. عرض و ارتفاع کانال را برحسب اینچ اندازه‌گیری کنید.
2. سرعت هوا را برحسب فوت در دقیقه پیدا کنید؛ این مقدار یا با ابزار اندازه‌گیری می‌شود یا از مشخصات تجهیزات به دست می‌آید.
3. هر بُعد را بر ۱۲ تقسیم کنید تا به فوت تبدیل شود.
4. عرض را در ارتفاع ضرب کنید (هر دو برحسب فوت) تا مساحت برحسب فوت مربع به دست آید.
5. مساحت را در سرعت ضرب کنید تا CFM به دست آید.

مثال حل‌شده

ابعاد یک کانال، ۱۲ اینچ (۳۰٫۵ cm) عرض و ۸ اینچ (۲۰ cm) ارتفاع است. هوا با سرعت ۱۰۰۰ فوت (۳۰۰ m) در دقیقه از آن عبور می‌کند.

A = (۱۲ ÷ ۱۲) × (۸ ÷ ۱۲) = ۱٫۰۰۰ × ۰٫۶۶۷ = ۰٫۶۶۷ فوت مربع (۰٫۰۶۲ m²)

Q = ۱۰۰۰ × ۰٫۶۶۷ = ۶۶۶٫۶۷، که با گرد کردن به ۶۶۷ فوت مکعب در دقیقه (CFM) می‌رسد.

چگونه CFM کانال گرد را محاسبه کنیم؟

1. قطر کانال را برحسب اینچ اندازه‌گیری کنید.
2. سرعت هوا را برحسب فوت در دقیقه پیدا کنید.
3. قطر را به شعاع برحسب فوت تبدیل کنید: شعاع = قطر ÷ ۲ ÷ ۱۲.
4. مساحت را با فرمول دایره پیدا کنید: مساحت = π × شعاع².
5. مساحت را در سرعت ضرب کنید تا CFM به دست آید.

مثال حل‌شده

قطر یک کانال گرد ۱۰ اینچ است. هوا با سرعت ۸۰۰ فوت (۲۴۰ m) در دقیقه از آن عبور می‌کند.

r = ۱۰ ÷ ۲ ÷ ۱۲ ≈ ۰٫۴۱۶۶۷ فوت (۰٫۱۲۷ m)

A = π × (۰٫۴۱۶۶۷)² ≈ ۰٫۵۴۵ فوت مربع (۰٫۰۵۰۶ m²)

Q = ۸۰۰ × ۰٫۵۴۵۴۱۵ = ۴۳۶٫۳۳، که با گرد کردن به ۴۳۶ فوت مکعب در دقیقه (CFM) می‌رسد.

سرعت‌های معمول هوا در کانال‌های HVAC

سرعت واقعی به سامانه بستگی دارد، اما این بازه‌ها در عمل رایج هستند.

این ارقام راهنمایی‌های کلی هستند، نه قواعد ثابت. مقادیر واقعی طراحی به ساختمان، تجهیزات و مقررات محلی بستگی دارند.

کاربردهای محاسبات CFM

مقادیر CFM بخش‌های مختلف طراحی ساختمان و انتخاب تجهیزات را هدایت می‌کنند.

• تعیین اندازه کانال‌های رفت و برگشت در خانه‌ها و اداره‌ها
• انتخاب فن‌های تخلیه حمام و آشپزخانه
• بررسی رعایت نرخ‌های لازم تعویض هوا در اتاق‌های تمیز و آزمایشگاه‌ها
• تعیین اندازه جریان هوای خنک‌کننده برای اتاق‌های سرور
• تأیید انطباق ساختمان با مقررات تهویه

پرسش‌های متداول

CFM یعنی چه؟

CFM مخفف فوت مکعب در دقیقه است. این واحد حجم هوایی را اندازه می‌گیرد که در یک دقیقه از کانال یا دهانه عبور می‌کند.

تفاوت CFM و FPM چیست؟

FPM، یعنی فوت در دقیقه، سرعت حرکت هوا را اندازه می‌گیرد. CFM مقدار هوای در حال حرکت را اندازه می‌گیرد و سرعت را با اندازه دهانه کانال ترکیب می‌کند. CFM برابر است با FPM ضرب‌در مساحت مقطع کانال برحسب فوت مربع.

CFM کانال مستطیلی را چگونه محاسبه کنم؟

عرض و ارتفاع را از اینچ به فوت تبدیل کنید، آن‌ها را در هم ضرب کنید تا مساحت به دست آید، سپس مساحت را در سرعت هوا برحسب فوت در دقیقه ضرب کنید.

CFM کانال گرد را چگونه محاسبه کنم؟

قطر را به شعاع برحسب فوت تبدیل کنید، شعاع را به توان دو برسانید، آن را در پی ضرب کنید تا مساحت به دست آید، سپس مساحت را در سرعت هوا ضرب کنید.

یک اتاق به چه مقدار CFM نیاز دارد؟

این مقدار به اندازه اتاق، نوع استفاده از آن و دفعات لازم برای تعویض هوای داخل بستگی دارد. یک راهنمای تقریبی رایج برای اتاق‌های مسکونی حدود ۱ CFM به ازای هر فوت مربع از مساحت کف است، هرچند الزامات واقعی برحسب کاربرد و مقررات محلی ساختمان متفاوت‌اند.

چگونه CFM را به واحدهای متریک تبدیل کنم؟

هر CFM تقریباً برابر با ۰٫۰۲۸۳ متر مکعب در دقیقه است.