simple-cfm-airflow-calculator

Bộ tính lưu lượng không khí CFM

Bộ tính lưu lượng không khí CFM xác định thể tích không khí đi qua ống dẫn trong mỗi phút. CFM là viết tắt của feet khối mỗi phút, đơn vị tiêu chuẩn của lưu lượng không khí trong các hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC). Bộ tính sử dụng hai đầu vào là vận tốc không khí và kích thước ống dẫn, rồi nhân chúng với nhau để tính lưu lượng không khí.

CFM đo lường gì

CFM đo thể tích dòng không khí, không phải tốc độ của nó. Tốc độ được đo riêng bằng feet mỗi phút (FPM). Một ống dẫn có không khí chuyển động nhanh nhưng miệng ống nhỏ có thể vận chuyển cùng thể tích không khí như một ống dẫn có không khí chuyển động chậm hơn và miệng ống lớn hơn. CFM kết hợp cả hai yếu tố thành một con số.

Giá trị CFM cao hơn có nghĩa là lượng không khí đi qua ống dẫn nhiều hơn. Các kỹ sư HVAC sử dụng CFM để xác định kích thước quạt, chọn kích thước ống dẫn và kiểm tra xem phòng có nhận đủ không khí tươi hay không.

Công thức CFM

Công thức cơ bản là:

$Q = v \times A$

trong đó Q là lưu lượng không khí tính bằng foot khối mỗi phút, v là vận tốc không khí tính bằng foot mỗi phút và A là diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn tính bằng feet vuông.

Diện tích phụ thuộc vào hình dạng của ống dẫn.

Đối với ống dẫn hình chữ nhật, với chiều rộng và chiều cao được đo bằng inch:

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

trong đó w là chiều rộng của ống dẫn và h là chiều cao của nó, cả hai đều tính bằng inch.

Đối với ống dẫn hình tròn, với đường kính được đo bằng inch:

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

trong đó d là đường kính ống dẫn tính bằng inch.

Chia cho 12 để chuyển đổi inch sang foot, vì kích thước ống dẫn thường được đo bằng inch trong khi diện tích tiết diện dòng không khí được đo bằng feet vuông.

Cách tính CFM cho ống dẫn hình chữ nhật

1. Đo chiều rộng và chiều cao của ống dẫn bằng inch.
2. Xác định vận tốc không khí tính bằng foot mỗi phút, bằng cách đo bằng thiết bị hoặc lấy từ thông số kỹ thuật của thiết bị.
3. Chia mỗi kích thước cho 12 để chuyển đổi sang foot.
4. Nhân chiều rộng với chiều cao (cả hai đều tính bằng foot) để tính diện tích theo feet vuông.
5. Nhân diện tích với vận tốc để tính CFM.

Ví dụ minh họa

Một ống dẫn rộng 12 inch và cao 8 inch. Không khí chuyển động qua ống với vận tốc 1000 feet mỗi phút.

A = (12 ÷ 12) × (8 ÷ 12) = 1,000 × 0,667 = 0,667 feet vuông (0,062 m²)

Q = 1000 × 0,667 = 666,67, làm tròn thành 667 CFM

Cách tính CFM cho ống dẫn hình tròn

1. Đo đường kính của ống dẫn bằng inch.
2. Xác định vận tốc không khí tính bằng foot mỗi phút.
3. Chuyển đổi đường kính thành bán kính tính bằng foot: bán kính = đường kính ÷ 2 ÷ 12.
4. Tính diện tích bằng công thức hình tròn: diện tích = π × bán kính².
5. Nhân diện tích với vận tốc để tính CFM.

Ví dụ minh họa

Một ống dẫn hình tròn có đường kính 10 inch. Không khí chuyển động qua ống với vận tốc 800 feet mỗi phút.

r = 10 ÷ 2 ÷ 12 ≈ 0,41667 feet (0,127 m)

A = π × (0,41667)² ≈ 0,545 feet vuông (0,0506 m²)

Q = 800 × 0,545415 = 436,33, làm tròn thành 436 CFM

Vận tốc không khí điển hình trong ống dẫn HVAC

Vận tốc thực tế phụ thuộc vào hệ thống, nhưng các khoảng sau thường gặp trong thực tế.

Các con số này là hướng dẫn chung, không phải quy tắc cố định. Các giá trị thiết kế thực tế phụ thuộc vào tòa nhà, thiết bị và quy chuẩn địa phương.

Các phép tính CFM được sử dụng ở đâu

Các giá trị CFM định hướng cho nhiều phần trong thiết kế tòa nhà và việc lựa chọn thiết bị.

• Xác định kích thước ống cấp và ống hồi trong nhà ở và văn phòng
• Lựa chọn quạt hút cho phòng tắm và nhà bếp
• Kiểm tra để bảo đảm phòng sạch và phòng thí nghiệm đáp ứng yêu cầu về số lần trao đổi không khí
• Xác định lưu lượng không khí làm mát cho phòng máy chủ
• Xác nhận tòa nhà đáp ứng các quy chuẩn thông gió

Các câu hỏi thường gặp

CFM có nghĩa là gì?

CFM là viết tắt của foot khối mỗi phút. Đơn vị này đo thể tích không khí đi qua ống dẫn hoặc cửa mở trong một phút.

CFM khác FPM như thế nào?

FPM, feet mỗi phút, đo tốc độ chuyển động của không khí. CFM đo lượng không khí chuyển động, kết hợp tốc độ với diện tích tiết diện của miệng ống dẫn. CFM bằng FPM nhân với diện tích mặt cắt ngang của ống dẫn tính bằng feet vuông.

Làm thế nào để tính CFM cho ống dẫn hình chữ nhật?

Chuyển đổi chiều rộng và chiều cao từ inch sang foot, nhân chúng với nhau để tính diện tích, rồi nhân diện tích với vận tốc không khí tính bằng foot mỗi phút.

Làm thế nào để tính CFM cho ống dẫn hình tròn?

Chuyển đổi đường kính thành bán kính tính bằng foot, bình phương bán kính, nhân với pi để tính diện tích, rồi nhân diện tích với vận tốc không khí.

Một căn phòng cần bao nhiêu CFM?

Điều này phụ thuộc vào kích thước, mục đích sử dụng của phòng và tần suất cần thay không khí bên trong. Một hướng dẫn ước tính phổ biến cho phòng ở là khoảng 1 CFM trên mỗi feet vuông diện tích sàn, dù yêu cầu thực tế thay đổi tùy ứng dụng và quy chuẩn xây dựng địa phương.

Làm thế nào để chuyển đổi CFM sang đơn vị mét?

Một CFM tương đương khoảng 0,0283 mét khối mỗi phút.