Volum de fluid per temps. Unitats: L/s, m3/h, gal/min, CFM (ft3/min). El més comú per a bombes, canonades, HVAC. Independent del tipus de fluid dins de la mesura de volum.

• L/s: estàndard mètric
• gal/min (GPM): fontaneria dels EUA
• CFM: flux d'aire HVAC
• m3/h: sistemes grans

Massa de fluid per temps. Unitats: kg/s, lb/h, t/dia. Utilitzat en processos químics. La conversió a volum REQUEREIX conèixer la densitat! Aigua = 1 kg/L, oli = 0.87 kg/L, diferent!

• kg/s: cabal màssic SI
• lb/h: industrial dels EUA
• Necessita densitat per a volum!
• Suposició d'aigua comuna

Cabal màssic = Cabal volumètric x Densitat. 1 kg/s d'aigua = 1 L/s (densitat 1 kg/L). El mateix 1 kg/s d'oli = 1.15 L/s (densitat 0.87 kg/L). Comproveu sempre la densitat en convertir!

• m = ρ x V (massa = densitat x volum)
• Aigua: 1 kg/L suposat
• Oli: 0.87 kg/L
• Aire: 0.0012 kg/L!

Unitats SI a tot el món. Litre per segon (L/s) com a unitat base. Metre cúbic per hora (m3/h) per a sistemes grans. Mil·lilitre per minut (mL/min) per a ús mèdic/laboratori.

• L/s: cabal estàndard
• m3/h: industrial
• mL/min: mèdic
• cm3/s: volums petits

Unitats consuetudinàries dels EUA. Galons per minut (GPM) en fontaneria. Peus cúbics per minut (CFM) en HVAC. Unça fluida per hora per a cabals petits.

• GPM: estàndard de fontaneria
• CFM: flux d'aire (HVAC)
• ft3/h: flux de gas
• fl oz/min: dosificació

Cabal màssic: kg/s, lb/h per a plantes químiques. Barril per dia (bbl/dia) per a petroli. MGD (milions de galons per dia) per a tractament d'aigües. Acre-peu per dia per a regadiu.

• kg/h: indústria química
• bbl/dia: producció de petroli
• MGD: plantes d'aigua
• acre-peu/dia: regadiu

El cabal és constant en una canonada: Q = A x v (cabal = àrea x velocitat). Canonada estreta = flux més ràpid. Canonada ampla = flux més lent. El mateix volum passa a través!

• Q = A × v
• Àrea més petita = velocitat més alta
• Volum conservat
• Fluids incompressibles

La densitat canvia amb la temperatura! Aigua a 4 °C: 1.000 kg/L. A 80 °C: 0.972 kg/L. Afecta la conversió de massa a volum. Especifiqueu sempre les condicions!

• ρ varia amb T
• La densitat de l'aigua assoleix el màxim a 4 °C
• Els fluids calents són menys densos
• Especifiqueu la temperatura!

Els gasos es comprimeixen, els líquids no. El flux d'aire necessita correcció de pressió/temperatura. Condicions estàndard: 1 atm, 20 °C. El cabal volumètric canvia amb la pressió!

• Gasos: compressibles
• Líquids: incompressibles
• STP: 1 atm, 20 °C
• Corregiu per la pressió!

HVAC: CFM (peus cúbics per minut) per al flux d'aire. Llar típica: 400 CFM per tona de CA. Fontaneria: GPM per al cabal d'aigua. Dutxa: 2-2.5 GPM. Aixeta de cuina: 1.5-2 GPM.

• CA: 400 CFM/tona
• Dutxa: 2-2.5 GPM
• Aixeta: 1.5-2 GPM
• Vàter: 1.6 GPF

La producció de petroli es mesura en barrils per dia (bbl/dia). 1 barril = 42 galons dels EUA = 159 litres. Canonades: m3/h. Gas natural: peus cúbics estàndard per dia (scfd).

• Petroli: bbl/dia
• 1 bbl = 42 gal = 159 L
• Canonada: m3/h
• Gas: scfd

Plantes químiques: cabal màssic en kg/h o t/dia. Goteigs IV: mL/h (mèdic). Bombes de laboratori: mL/min. El cabal màssic és crític per a les reaccions: es necessiten quantitats exactes!

• Química: kg/h, t/dia
• Goteig IV: mL/h
• Bomba de laboratori: mL/min
• La massa és crítica!

1 galó (EUA) = 3.785 litres. Ràpid: GPM x 3.8 ≈ L/min. O: GPM x 4 per a una estimació aproximada. 10 GPM ≈ 38 L/min.

• 1 GPM = 3.785 L/min
• GPM x 4 ≈ L/min (ràpid)
• 10 GPM = 37.85 L/min
• Conversió fàcil!

1 CFM = 1.699 m3/h. Ràpid: CFM x 1.7 ≈ m3/h. O: CFM x 2 per a una estimació aproximada. 1000 CFM ≈ 1700 m3/h.

• 1 CFM = 1.699 m3/h
• CFM x 2 ≈ m3/h (ràpid)
• 1000 CFM = 1699 m3/h
• Estàndard HVAC

Aigua: 1 kg = 1 L (a 4 °C). Així que 1 kg/s = 1 L/s. Ràpid: kg/h = L/h per a l'aigua. Altres fluids: dividiu per la densitat!

• Aigua: 1 kg = 1 L
• kg/s = L/s (només aigua)
• Oli: dividiu per 0.87
• Gasolina: dividiu per 0.75

Cal omplir un dipòsit de 1000 galons en 10 minuts. Quin cabal de bomba es necessita en GPM?

Cabal = Volum / Temps = 1000 gal / 10 min = 100 GPM. En mètric: 100 GPM x 3.785 = 378.5 L/min = 6.3 L/s. Trieu una bomba amb una capacitat ≥100 GPM.

Una habitació fa 20 peus x 15 peus x 8 peus. Es necessiten 6 canvis d'aire per hora. Quin és el CFM necessari?

Volum = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3. Canvis/hora = 6, així que 2400 x 6 = 14,400 ft3/hora. Convertiu a CFM: 14,400 / 60 = 240 CFM necessaris.

Planta química: 500 kg/h d'oli (densitat 0.87 kg/L). Quin és el cabal volumètric en L/h?

Volum = Massa / Densitat = 500 kg/h / 0.87 kg/L = 575 L/h. Si fos aigua (1 kg/L), serien 500 L/h. L'oli és menys dens, per tant, més volum!

Boca d'incendis típica: 1000-1500 GPM (3800-5700 L/min). N'hi ha prou per omplir una banyera mitjana (50 gal) en 3 segons! El servei d'aigua residencial és només de 10-20 GPM.

Barril de petroli = 42 galons dels EUA. Per què 42? Als anys 1860, els barrils de whisky eren de 42 galons - la indústria del petroli simplement va adoptar la mateixa mida! 1 barril = 159 litres. El petroli mundial es mesura en milions de barrils/dia.

Regla HVAC: 400 CFM per tona de refrigeració. Un CA domèstic de 3 tones = 1200 CFM. Un CFM massa baix = mala circulació. Un de massa alt = malbaratament d'energia. El correcte = llar confortable!

Les plantes de tractament d'aigües es classifiquen en MGD (milions de galons per dia). Ciutat de Nova York: 1000 MGD! Això són 3.78 milions de metres cúbics per dia. Una persona mitjana utilitza 80-100 galons per dia.

Unitat històrica de drets d'aigua: 1 polzada de miner = 0.708 L/s. De l'època de la febre de l'or! Una obertura d'1 polzada quadrada amb una columna d'aigua de 6 polzades. Encara s'utilitza en alguns drets d'aigua de l'oest dels EUA!

Goteigs IV mèdics: 20-100 mL/h. Això és 0.33-1.67 mL/min. Precisió crítica! Compte de gotes: 60 gotes/mL estàndard. 1 gota per segon = 60 mL/h.

Mesura primerenca del cabal. Rodes hidràuliques, mètode de la galleda i el cronòmetre. Es descobreix l'efecte Venturi per a la mesura de la constricció del flux.

S'inventa el mesurador Venturi. Utilitza la diferència de pressió en una canonada constreta per mesurar el cabal. Encara s'utilitza avui en dia en forma moderna!

Es normalitzen els mesuradors de placa d'orifici. Mesura de cabal simple i barata. Àmpliament adoptat a la indústria del petroli i el gas.

Es desenvolupen els mesuradors de cabal de turbina. Les pales giratòries mesuren la velocitat del flux. Alta precisió, utilitzat en combustible d'aviació.

Mesuradors de cabal ultrasònics. Sense parts mòbils! Utilitza el temps de trànsit de les ones sonores. No invasiu, precís per a canonades grans.

Mesuradors de cabal màssic (Coriolis). Mesura directa de la massa, sense necessitat de densitat! Tecnologia de tub vibrant. Revolucionari per a productes químics.

Mesuradors de cabal digitals amb IoT. Sensors intel·ligents, monitoratge en temps real, manteniment predictiu. Integració amb sistemes de gestió d'edificis.

GPM = galons (líquid) per minut. S'utilitza per a aigua, líquids. CFM = peus cúbics (aire/gas) per minut. S'utilitza per al flux d'aire de HVAC. Fluids diferents! 1 GPM d'aigua pesa 8.34 lb/min. 1 CFM d'aire pesa 0.075 lb/min a nivell del mar. El volum és el mateix, la massa és molt diferent!

SÍ, però necessiteu la densitat del fluid! Aigua: 1 kg/s = 1 L/s (densitat 1 kg/L). Oli: 1 kg/s = 1.15 L/s (densitat 0.87 kg/L). Gasolina: 1 kg/s = 1.33 L/s (densitat 0.75 kg/L). Aire: 1 kg/s = 833 L/s (densitat 0.0012 kg/L)! Comproveu sempre la densitat. El nostre convertidor assumeix aigua si no s'especifica.

El cabal de la bomba varia amb la pressió de capçal! Més elevació/pressió = menys cabal. La corba de la bomba mostra la relació cabal vs capçal. A capçal zero (descàrrega oberta): cabal màxim. A capçal màxim (vàlvula tancada): cabal zero. Comproveu la corba de la bomba per al punt de funcionament real. No utilitzeu mai només la qualificació de cabal màxim!

Regla general: 400 CFM per tona de refrigeració. Un CA de 3 tones = 1200 CFM. Un de 5 tones = 2000 CFM. En mètric: 1 tona ≈ 680 m3/h. Ajusteu per la resistència de les conductes. Un cabal massa baix = refrigeració deficient. Un de massa alt = soroll, malbaratament d'energia. Es recomana un càlcul de càrrega professional!

GRAN diferència! El galó imperial (UK) = 4.546 litres. El galó dels EUA = 3.785 litres. El galó del Regne Unit és un 20% MÉS GRAN! 1 gal UK = 1.201 gal US. Especifiqueu sempre quin sistema! La majoria dels convertidors utilitzen per defecte els galons dels EUA tret que s'indiqui 'Imperial' o 'UK'.

Tres passos: 1) Calculeu el cabal requerit (volum/temps necessari). 2) Calculeu el capçal total (alçada d'elevació + pèrdues per fricció). 3) Seleccioneu una bomba on el punt de funcionament (cabal + capçal) estigui al 80-90% del punt de màxima eficiència (BEP) a la corba de la bomba. Afegiu un marge de seguretat del 10-20%. Comproveu els requisits de NPSH. Considereu la corba del sistema!