Převodník průtoku
Převodník průtoku — z L/s na CFM, GPM, kg/h a další
Převádějte průtoky mezi 51 jednotkami v 5 kategoriích: objemový průtok (L/s, gal/min, CFM), hmotnostní průtok (kg/s, lb/h) a specializované jednotky (barel/den, MGD). Zahrnuje úvahy o hustotě vody pro převody hmotnosti na objem.
Základy průtoku
Objemový průtok
Objem tekutiny za čas. Jednotky: L/s, m3/h, gal/min, CFM (ft3/min). Nejčastější pro čerpadla, potrubí, HVAC. Nezávislý na typu tekutiny v rámci měření objemu.
- L/s: metrický standard
- gal/min (GPM): americké instalatérství
- CFM: průtok vzduchu v HVAC
- m3/h: velké systémy
Hmotnostní průtok
Hmotnost tekutiny za čas. Jednotky: kg/s, lb/h, t/den. Používá se v chemických procesech. Převod na objem VYŽADUJE znalost hustoty! Voda = 1 kg/L, olej = 0,87 kg/L, je to rozdíl!
- kg/s: hmotnostní průtok SI
- lb/h: americký průmyslový
- Vyžaduje hustotu pro objem!
- Předpoklad vody je běžný
Objemový vs. Hmotnostní průtok
Hmotnostní průtok = Objemový průtok x Hustota. 1 kg/s vody = 1 L/s (hustota 1 kg/L). Stejných 1 kg/s oleje = 1,15 L/s (hustota 0,87 kg/L). Při převodu vždy zkontrolujte hustotu!
- m = ρ x V (hmotnost = hustota x objem)
- Voda: předpokládáno 1 kg/L
- Olej: 0,87 kg/L
- Vzduch: 0,0012 kg/L!
- Objemový průtok: L/s, gal/min, CFM (m3/min)
- Hmotnostní průtok: kg/s, lb/h, t/den
- Vztahují se pomocí hustoty: m = ρ × V
- Hustota vody = 1 kg/L (předpokládáno pro převody)
- Jiné tekutiny: vynásobte poměrem hustoty
- Pro přesnost vždy specifikujte typ tekutiny!
Systémy průtoku
Metrický objemový průtok
Jednotky SI po celém světě. Litr za sekundu (L/s) je základní jednotka. Kubický metr za hodinu (m3/h) pro velké systémy. Mililitr za minutu (mL/min) pro lékařské/laboratorní účely.
- L/s: standardní průtok
- m3/h: průmyslový
- mL/min: lékařský
- cm3/s: malé objemy
Americký objemový průtok
Americké obvyklé jednotky. Galony za minutu (GPM) v instalatérství. Kubické stopy za minutu (CFM) v HVAC. Tekutá unce za hodinu pro malé průtoky.
- GPM: standard v instalatérství
- CFM: průtok vzduchu (HVAC)
- ft3/h: průtok plynu
- fl oz/min: dávkování
Hmotnostní a specializovaný průtok
Hmotnostní průtok: kg/s, lb/h pro chemické závody. Barel za den (bbl/den) pro ropu. MGD (miliony galonů za den) pro úpravu vody. Akr-stopa za den pro zavlažování.
- kg/h: chemický průmysl
- bbl/den: produkce ropy
- MGD: vodárny
- akr-stopa/den: zavlažování
Fyzika průtoku
Rovnice kontinuity
Průtok je v potrubí konstantní: Q = A x v (průtok = plocha x rychlost). Úzké potrubí = rychlejší průtok. Široké potrubí = pomalejší průtok. Stejný objem projde!
- Q = A × v
- Menší plocha = vyšší rychlost
- Objem je zachován
- Nestlačitelné tekutiny
Hustota a teplota
Hustota se mění s teplotou! Voda při 4 °C: 1,000 kg/L. Při 80 °C: 0,972 kg/L. Ovlivňuje převod hmotnosti na objem. Vždy specifikujte podmínky!
- ρ se mění s T
- Hustota vody dosahuje maxima při 4 °C
- Horké tekutiny jsou méně husté
- Specifikujte teplotu!
Stlačitelný průtok
Plyny se stlačují, kapaliny ne. Průtok vzduchu vyžaduje korekci tlaku/teploty. Standardní podmínky: 1 atm, 20 °C. Objemový průtok se mění s tlakem!
- Plyny: stlačitelné
- Kapaliny: nestlačitelné
- STP: 1 atm, 20 °C
- Opravte na tlak!
Běžné referenční hodnoty průtoku
| Aplikace | Typický průtok | Poznámky |
|---|---|---|
| Zahradní hadice | 15-25 L/min (4-7 GPM) | Zalévání v domácnosti |
| Sprchová hlavice | 8-10 L/min (2-2,5 GPM) | Standardní průtok |
| Kuchyňský kohoutek | 6-8 L/min (1,5-2 GPM) | Moderní nízký průtok |
| Požární hydrant | 3 800-5 700 L/min (1000-1500 GPM) | Městský vodovod |
| Chladič automobilu | 38-76 L/min (10-20 GPM) | Chladicí systém |
| IV kapačka (lékařská) | 20-100 mL/h | Hydratace pacienta |
| Malé akvarijní čerpadlo | 200-400 L/h (50-100 GPH) | Cirkulace v akváriu |
| Domácí klimatizační jednotka | 1 200-2 000 CFM | Systém 3-5 tun |
| Průmyslové čerpadlo | 100-1000 m3/h | Velkoobjemový přenos |
Aplikace v reálném světě
HVAC a instalatérství
HVAC: CFM (kubické stopy za minutu) pro průtok vzduchu. Typický dům: 400 CFM na tunu klimatizace. Instalatérství: GPM pro průtok vody. Sprcha: 2-2,5 GPM. Kuchyňský kohoutek: 1,5-2 GPM.
- AC: 400 CFM/tuna
- Sprcha: 2-2,5 GPM
- Kohoutek: 1,5-2 GPM
- Toaleta: 1,6 GPF
Ropný a plynárenský průmysl
Produkce ropy se měří v barelech za den (bbl/den). 1 barel = 42 amerických galonů = 159 litrů. Potrubí: m3/h. Zemní plyn: standardní kubické stopy za den (scfd).
- Ropa: bbl/den
- 1 bbl = 42 gal = 159 L
- Potrubí: m3/h
- Plyn: scfd
Chemie a medicína
Chemické závody: hmotnostní průtok v kg/h nebo t/den. IV kapačky: mL/h (lékařské). Laboratorní čerpadla: mL/min. Hmotnostní průtok je kritický pro reakce – vyžaduje přesné množství!
- Chemie: kg/h, t/den
- IV kapačka: mL/h
- Laboratorní čerpadlo: mL/min
- Hmotnost je kritická!
Rychlá matematika
GPM na L/min
1 galon (USA) = 3,785 litrů. Rychle: GPM x 3,8 ≈ L/min. Nebo: GPM x 4 pro hrubý odhad. 10 GPM ≈ 38 L/min.
- 1 GPM = 3,785 L/min
- GPM x 4 ≈ L/min (rychle)
- 10 GPM = 37,85 L/min
- Snadný převod!
CFM na m3/h
1 CFM = 1,699 m3/h. Rychle: CFM x 1,7 ≈ m3/h. Nebo: CFM x 2 pro hrubý odhad. 1000 CFM ≈ 1700 m3/h.
- 1 CFM = 1,699 m3/h
- CFM x 2 ≈ m3/h (rychle)
- 1000 CFM = 1699 m3/h
- Standard HVAC
Hmotnost na objem (voda)
Voda: 1 kg = 1 L (při 4 °C). Takže 1 kg/s = 1 L/s. Rychle: kg/h = L/h pro vodu. Jiné tekutiny: vydělte hustotou!
- Voda: 1 kg = 1 L
- kg/s = L/s (pouze voda)
- Olej: vydělte 0,87
- Benzín: vydělte 0,75
Jak převody fungují
- Krok 1: Identifikujte typ průtoku (objemový nebo hmotnostní)
- Krok 2: Převádějte normálně v rámci stejného typu
- Krok 3: Z hmotnosti na objem? Potřebujete hustotu!
- Krok 4: Pokud není uvedeno, předpokládá se voda
- Krok 5: Jiné tekutiny: použijte korekci hustoty
Běžné převody
| Z | Na | Faktor | Příklad |
|---|---|---|---|
| L/s | L/min | 60 | 1 L/s = 60 L/min |
| L/min | GPM | 0,264 | 10 L/min = 2,64 GPM |
| GPM | L/min | 3,785 | 5 GPM = 18,9 L/min |
| CFM | m3/h | 1,699 | 100 CFM = 170 m3/h |
| m3/h | CFM | 0,589 | 100 m3/h = 58,9 CFM |
| m3/h | L/s | 0,278 | 100 m3/h = 27,8 L/s |
| kg/s | L/s | 1 (voda) | 1 kg/s = 1 L/s (voda) |
| lb/h | kg/h | 0,454 | 100 lb/h = 45,4 kg/h |
Rychlé příklady
Řešené problémy
Dimenzování čerpadla
Je třeba naplnit nádrž o objemu 1000 galonů za 10 minut. Jaký je požadovaný průtok čerpadla v GPM?
Průtok = Objem / Čas = 1000 gal / 10 min = 100 GPM. V metrických jednotkách: 100 GPM x 3,785 = 378,5 L/min = 6,3 L/s. Zvolte čerpadlo s výkonem ≥100 GPM.
Průtok vzduchu v HVAC
Místnost má rozměry 20 stop x 15 stop x 8 stop. Je třeba 6 výměn vzduchu za hodinu. Jaký je požadovaný CFM?
Objem = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3. Výměny/hodinu = 6, takže 2400 x 6 = 14 400 ft3/hodinu. Převeďte na CFM: 14 400 / 60 = 240 CFM je potřeba.
Převod hmotnostního průtoku
Chemický závod: 500 kg/h oleje (hustota 0,87 kg/L). Jaký je objemový průtok v L/h?
Objem = Hmotnost / Hustota = 500 kg/h / 0,87 kg/L = 575 L/h. Kdyby to byla voda (1 kg/L), bylo by to 500 L/h. Olej je méně hustý, takže má větší objem!
Běžné chyby
- **Záměna hmotnostního a objemového průtoku**: kg/s ≠ L/s, pokud tekutina není voda! K převodu je třeba znát hustotu. Olej, benzín, vzduch – vše je jiné!
- **Zapomínání na vliv teploty na hustotu**: Horká voda je méně hustá než studená. 1 kg/s horké vody > 1 L/s. Vždy specifikujte podmínky!
- **Americké vs. britské galony**: Britský galon je o 20 % větší! 1 gal UK = 1,201 gal US. Zkontrolujte, o jaký systém se jedná!
- **Míchání časových jednotek**: GPM ≠ GPH! Zkontrolujte za minutu vs. za hodinu vs. za sekundu. Rozdíl je faktor 60 nebo 3600!
- **Standardní vs. skutečné podmínky (plyny)**: Vzduch má při různých tlacích/teplotách různý objem. Specifikujte STP nebo skutečné podmínky!
- **Předpoklad nestlačitelného proudění**: Plyny se stlačují a mění objem! Pára, vzduch, zemní plyn – vše je ovlivněno tlakem/teplotou.
Zajímavosti
Síla požárního hydrantu
Typický požární hydrant: 1000-1500 GPM (3800-5700 L/min). To stačí k naplnění průměrné vany (50 gal) za 3 sekundy! Běžná vodovodní přípojka má jen 10-20 GPM.
Historie ropného barelu
Ropný barel = 42 amerických galonů. Proč 42? V 60. letech 19. století měly sudy na whisky 42 galonů – ropný průmysl jen převzal stejnou velikost! 1 barel = 159 litrů. Světová produkce ropy se měří v milionech barelů denně.
CFM = Komfort
Pravidlo HVAC: 400 CFM na tunu chlazení. 3tunová domácí klimatizace = 1200 CFM. Příliš nízký CFM = špatná cirkulace. Příliš vysoký = plýtvání energií. Správný = pohodlný domov!
MGD pro města
Čistírny odpadních vod jsou dimenzovány v MGD (miliony galonů za den). New York City: 1000 MGD! To je 3,78 milionu kubických metrů denně. Průměrná osoba spotřebuje 80-100 galonů denně.
Hornický palec
Historická jednotka vodních práv: 1 hornický palec = 0,708 L/s. Z doby zlaté horečky! Otvor o velikosti 1 čtverečního palce pod 6palcovým vodním sloupcem. Stále se používá v některých vodních právech na západě USA!
Přesnost IV kapačky
Lékařské IV kapačky: 20-100 mL/h. To je 0,33-1,67 mL/min. Kritická přesnost! Počítání kapek: standard je 60 kapek/mL. 1 kapka za sekundu = 60 mL/h.
Historie měření průtoku
18. století
Rané měření průtoku. Vodní kola, metoda kbelíku a stopek. Objeven Venturiho efekt pro měření zúžení průtoku.
1887
Vynalezen Venturiho měřič. Využívá rozdílu tlaku ve zúženém potrubí k měření průtoku. Dodnes se používá v moderní podobě!
20. léta 20. stol.
Standardizace clony. Jednoduché, levné měření průtoku. Široce přijato v ropném a plynárenském průmyslu.
40. léta 20. stol.
Vývoj turbínových průtokoměrů. Rotující lopatky měří rychlost proudění. Vysoká přesnost, používá se pro letecké palivo.
70. léta 20. stol.
Ultrazvukové průtokoměry. Žádné pohyblivé části! Využívají dobu průchodu zvukové vlny. Neinvazivní, přesné pro velká potrubí.
80. léta 20. stol.
Hmotnostní průtokoměry (Coriolisovy). Přímé měření hmotnosti, bez potřeby hustoty! Technologie vibrační trubice. Revoluční pro chemikálie.
21. století
Digitální průtokoměry s IoT. Chytré senzory, monitorování v reálném čase, prediktivní údržba. Integrace se systémy správy budov.
Profesionální tipy
- **Pečlivě kontrolujte jednotky**: GPM vs. GPH vs. GPD. Za minutu, hodinu nebo den je obrovský rozdíl! Faktor 60 nebo 1440.
- **Upozornění na předpoklad vody**: Převodník hmotnosti na objem předpokládá vodu (1 kg/L). Pro olej: vynásobte 1,15. Pro benzín: vynásobte 1,33. Pro vzduch: vynásobte 833!
- **Pravidlo HVAC**: 400 CFM na tunu klimatizace. Rychlé dimenzování! 3tunový dům = 1200 CFM. Převod: 1 CFM = 1,7 m3/h.
- **Křivky čerpadel jsou důležité**: Průtok se mění s dopravní výškou! Vyšší výška = nižší průtok. Vždy zkontrolujte křivku čerpadla, nepoužívejte jen maximální hodnotu.
- **Rychlý převod GPM**: GPM x 4 ≈ L/min. Dostatečně přesné pro odhady! Přesně: x3,785. Zpět: L/min / 4 ≈ GPM.
- **Specifikujte podmínky**: Teplota, tlak ovlivňují průtok (zejména plynů). Vždy uvádějte standardní podmínky nebo skutečné provozní podmínky.
- **Automatická vědecká notace**: Hodnoty ≥ 1 milion nebo < 0,000001 se automaticky zobrazují ve vědecké notaci (např. 1.0e+6) pro lepší čitelnost!
unitsCatalog.title
Metrický objemový průtok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| litr za sekundu | L/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| litr za minutu | L/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| litr za hodinu | L/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| litr za den | L/day | 1.157e-5 L/s | — |
| mililitr za sekundu | mL/s | 1.0000 mL/s | Commonly used |
| mililitr za minutu | mL/min | 1.667e-5 L/s | Commonly used |
| mililitr za hodinu | mL/h | 2.778e-7 L/s | — |
| metr krychlový za sekundu | m³/s | 1000.0000 L/s | Commonly used |
| metr krychlový za minutu | m³/min | 16.6667 L/s | Commonly used |
| metr krychlový za hodinu | m³/h | 277.7778 mL/s | Commonly used |
| metr krychlový za den | m³/day | 11.5741 mL/s | — |
| centimetr krychlový za sekundu | cm³/s | 1.0000 mL/s | — |
| centimetr krychlový za minutu | cm³/min | 1.667e-5 L/s | — |
Americký objemový průtok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| galon (US) za sekundu | gal/s | 3.7854 L/s | Commonly used |
| galon (US) za minutu (GPM) | gal/min | 63.0902 mL/s | Commonly used |
| galon (US) za hodinu | gal/h | 1.0515 mL/s | Commonly used |
| galon (US) za den | gal/day | 4.381e-5 L/s | — |
| stopa krychlová za sekundu | ft³/s | 28.3168 L/s | Commonly used |
| stopa krychlová za minutu (CFM) | ft³/min | 471.9467 mL/s | Commonly used |
| stopa krychlová za hodinu | ft³/h | 7.8658 mL/s | Commonly used |
| palec krychlový za sekundu | in³/s | 16.3871 mL/s | — |
| palec krychlový za minutu | in³/min | 2.731e-4 L/s | — |
| tekutá unce (US) za sekundu | fl oz/s | 29.5735 mL/s | — |
| tekutá unce (US) za minutu | fl oz/min | 4.929e-4 L/s | — |
| tekutá unce (US) za hodinu | fl oz/h | 8.215e-6 L/s | — |
Imperiální objemový průtok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| galon (imperiální) za sekundu | gal UK/s | 4.5461 L/s | Commonly used |
| galon (imperiální) za minutu | gal UK/min | 75.7682 mL/s | Commonly used |
| galon (imperiální) za hodinu | gal UK/h | 1.2628 mL/s | Commonly used |
| galon (imperiální) za den | gal UK/day | 5.262e-5 L/s | — |
| tekutá unce (imperiální) za sekundu | fl oz UK/s | 28.4131 mL/s | — |
| tekutá unce (imperiální) za minutu | fl oz UK/min | 4.736e-4 L/s | — |
| tekutá unce (imperiální) za hodinu | fl oz UK/h | 7.893e-6 L/s | — |
Hmotnostní průtok
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| kilogram za sekundu | kg/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| kilogram za minutu | kg/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| kilogram za hodinu | kg/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| gram za sekundu | g/s | 1.0000 mL/s | — |
| gram za minutu | g/min | 1.667e-5 L/s | — |
| gram za hodinu | g/h | 2.778e-7 L/s | — |
| metrická tuna za hodinu | t/h | 277.7778 mL/s | — |
| metrická tuna za den | t/day | 11.5741 mL/s | — |
| libra za sekundu | lb/s | 453.5920 mL/s | — |
| libra za minutu | lb/min | 7.5599 mL/s | — |
| libra za hodinu | lb/h | 1.260e-4 L/s | — |
Specializované a průmyslové
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| barel za den (ropa) | bbl/day | 1.8401 mL/s | Commonly used |
| barel za hodinu (ropa) | bbl/h | 44.1631 mL/s | — |
| barel za minutu (ropa) | bbl/min | 2.6498 L/s | — |
| akr-stopa za den | acre-ft/day | 14.2764 L/s | Commonly used |
| akr-stopa za hodinu | acre-ft/h | 342.6338 L/s | — |
| milion galonů za den (MGD) | MGD | 43.8126 L/s | Commonly used |
| cusec (stopa krychlová za sekundu) | cusec | 28.3168 L/s | Commonly used |
| hornický palec | miner's in | 708.0000 mL/s | — |
FAQ
Jaký je rozdíl mezi GPM a CFM?
GPM = galony (kapaliny) za minutu. Používá se pro vodu, kapaliny. CFM = kubické stopy (vzduch/plyn) za minutu. Používá se pro průtok vzduchu v HVAC. Různé tekutiny! 1 GPM vody váží 8,34 lb/min. 1 CFM vzduchu váží 0,075 lb/min na úrovni moře. Objem je stejný, hmotnost je velmi odlišná!
Mohu převést kg/s na L/s?
ANO, ale potřebujete hustotu tekutiny! Voda: 1 kg/s = 1 L/s (hustota 1 kg/L). Olej: 1 kg/s = 1,15 L/s (hustota 0,87 kg/L). Benzín: 1 kg/s = 1,33 L/s (hustota 0,75 kg/L). Vzduch: 1 kg/s = 833 L/s (hustota 0,0012 kg/L)! Vždy zkontrolujte hustotu. Náš převodník předpokládá vodu, pokud není uvedeno jinak.
Proč se průtok mého čerpadla mění?
Průtok čerpadla se mění s dopravní výškou! Vyšší zdvih/tlak = nižší průtok. Křivka čerpadla ukazuje vztah průtoku a výšky. Při nulové výšce (otevřený výtok): maximální průtok. Při maximální výšce (uzavřený ventil): nulový průtok. Zkontrolujte křivku čerpadla pro skutečný pracovní bod. Nikdy nepoužívejte jen maximální hodnotu průtoku!
Jaký průtok potřebuji pro svůj systém HVAC?
Pravidlo: 400 CFM na tunu chlazení. 3tunová klimatizace = 1200 CFM. 5tunová = 2000 CFM. V metrických jednotkách: 1 tuna ≈ 680 m3/h. Upravte podle odporu potrubí. Příliš nízký průtok = špatné chlazení. Příliš vysoký = hluk, plýtvání energií. Doporučuje se profesionální výpočet zátěže!
Jaký je rozdíl mezi americkými a britskými galony?
VELKÝ rozdíl! Imperiální (UK) galon = 4,546 litrů. Americký galon = 3,785 litrů. Britský galon je o 20 % VĚTŠÍ! 1 gal UK = 1,201 gal US. Vždy specifikujte, o jaký systém se jedná! Většina převodníků používá ve výchozím nastavení americké galony, pokud není uvedeno 'Imperiální' nebo 'UK'.
Jak dimenzovat čerpadlo?
Tři kroky: 1) Vypočítejte požadovaný průtok (potřebný objem/čas). 2) Vypočítejte celkovou dopravní výšku (výška zdvihu + ztráty třením). 3) Vyberte čerpadlo, kde pracovní bod (průtok + výška) je na 80-90 % bodu nejlepší účinnosti (BEP) na křivce čerpadla. Přidejte 10-20 % bezpečnostní rezervu. Zkontrolujte požadavky na NPSH. Zvažte křivku systému!
Kompletní Adresář Nástrojů
Všech 71 nástrojů dostupných na UNITS