Όγκος ρευστού ανά χρόνο. Μονάδες: L/s, m3/h, gal/min, CFM (ft3/min). Πιο συνηθισμένο για αντλίες, σωλήνες, HVAC. Ανεξάρτητο από τον τύπο του ρευστού εντός της μέτρησης όγκου.

• L/s: μετρικό πρότυπο
• gal/min (GPM): υδραυλικά ΗΠΑ
• CFM: ροή αέρα HVAC
• m3/h: μεγάλα συστήματα

Μάζα ρευστού ανά χρόνο. Μονάδες: kg/s, lb/h, t/day. Χρησιμοποιείται σε χημικές διεργασίες. Η μετατροπή σε όγκο ΑΠΑΙΤΕΙ γνώση της πυκνότητας! Νερό = 1 kg/L, λάδι = 0,87 kg/L, διαφορετικό!

• kg/s: μαζική ροή SI
• lb/h: βιομηχανικό ΗΠΑ
• Χρειάζεται πυκνότητα για όγκο!
• Η παραδοχή του νερού είναι συνηθισμένη

Μαζική ροή = Ογκομετρική ροή x Πυκνότητα. 1 kg/s νερό = 1 L/s (πυκνότητα 1 kg/L). Το ίδιο 1 kg/s λάδι = 1,15 L/s (πυκνότητα 0,87 kg/L). Πάντα ελέγχετε την πυκνότητα κατά τη μετατροπή!

• m = ρ x V (μάζα = πυκνότητα x όγκος)
• Νερό: 1 kg/L υποτίθεται
• Λάδι: 0,87 kg/L
• Αέρας: 0,0012 kg/L!

Μονάδες SI παγκοσμίως. Λίτρο ανά δευτερόλεπτο (L/s) ως βασική μονάδα. Κυβικό μέτρο ανά ώρα (m3/h) για μεγάλα συστήματα. Χιλιοστόλιτρο ανά λεπτό (mL/min) για ιατρική/εργαστηριακή χρήση.

• L/s: τυπική ροή
• m3/h: βιομηχανική
• mL/min: ιατρική
• cm3/s: μικροί όγκοι

Συνήθεις μονάδες των ΗΠΑ. Γαλόνια ανά λεπτό (GPM) στα υδραυλικά. Κυβικά πόδια ανά λεπτό (CFM) στα HVAC. Υγρή ουγγιά ανά ώρα για μικρές ροές.

• GPM: πρότυπο υδραυλικών
• CFM: ροή αέρα (HVAC)
• ft3/h: ροή αερίου
• fl oz/min: διανομή

Μαζική ροή: kg/s, lb/h για χημικές εγκαταστάσεις. Βαρέλι ανά ημέρα (bbl/day) για πετρέλαιο. MGD (εκατομμύρια γαλόνια την ημέρα) για επεξεργασία νερού. Έικρ-πόδι την ημέρα για άρδευση.

• kg/h: χημική βιομηχανία
• bbl/day: παραγωγή πετρελαίου
• MGD: εγκαταστάσεις νερού
• acre-ft/day: άρδευση

Ο ρυθμός ροής είναι σταθερός σε έναν σωλήνα: Q = A x v (ροή = εμβαδόν x ταχύτητα). Στενός σωλήνας = ταχύτερη ροή. Φαρδύς σωλήνας = πιο αργή ροή. Ο ίδιος όγκος διέρχεται!

• Q = A × v
• Μικρότερο εμβαδόν = υψηλότερη ταχύτητα
• Ο όγκος διατηρείται
• Ασυμπίεστα ρευστά

Η πυκνότητα αλλάζει με τη θερμοκρασία! Νερό στους 4°C: 1,000 kg/L. Στους 80°C: 0,972 kg/L. Επηρεάζει τη μετατροπή μάζας-όγκου. Πάντα να καθορίζετε τις συνθήκες!

• Η ρ μεταβάλλεται με τη T
• Η πυκνότητα του νερού κορυφώνεται στους 4°C
• Τα ζεστά ρευστά είναι λιγότερο πυκνά
• Καθορίστε τη θερμοκρασία!

Τα αέρια συμπιέζονται, τα υγρά όχι. Η ροή του αέρα χρειάζεται διόρθωση πίεσης/θερμοκρασίας. Τυπικές συνθήκες: 1 atm, 20°C. Η ογκομετρική ροή αλλάζει με την πίεση!

• Αέρια: συμπιεστά
• Υγρά: ασυμπίεστα
• STP: 1 atm, 20°C
• Διορθώστε για την πίεση!

HVAC: CFM (κυβικά πόδια ανά λεπτό) για τη ροή του αέρα. Τυπικό σπίτι: 400 CFM ανά τόνο AC. Υδραυλικά: GPM για τη ροή του νερού. Ντους: 2-2,5 GPM. Βρύση κουζίνας: 1,5-2 GPM.

• AC: 400 CFM/τόνο
• Ντους: 2-2,5 GPM
• Βρύση: 1,5-2 GPM
• Τουαλέτα: 1,6 GPF

Η παραγωγή πετρελαίου μετριέται σε βαρέλια την ημέρα (bbl/day). 1 βαρέλι = 42 γαλόνια ΗΠΑ = 159 λίτρα. Αγωγοί: m3/h. Φυσικό αέριο: τυπικά κυβικά πόδια την ημέρα (scfd).

• Πετρέλαιο: bbl/day
• 1 bbl = 42 gal = 159 L
• Αγωγός: m3/h
• Αέριο: scfd

Χημικές εγκαταστάσεις: kg/h ή t/day μαζική ροή. Οροί IV: mL/h (ιατρική). Αντλίες εργαστηρίου: mL/min. Η μαζική ροή είναι κρίσιμη για τις αντιδράσεις - χρειάζονται ακριβείς ποσότητες!

• Χημικά: kg/h, t/day
• Ορός IV: mL/h
• Αντλία εργαστηρίου: mL/min
• Η μάζα είναι κρίσιμη!

1 γαλόνι (ΗΠΑ) = 3,785 λίτρα. Γρήγορα: GPM x 3,8 ≈ L/min. Ή: GPM x 4 για πρόχειρη εκτίμηση. 10 GPM ≈ 38 L/min.

• 1 GPM = 3,785 L/min
• GPM x 4 ≈ L/min (γρήγορα)
• 10 GPM = 37,85 L/min
• Εύκολη μετατροπή!

1 CFM = 1,699 m3/h. Γρήγορα: CFM x 1,7 ≈ m3/h. Ή: CFM x 2 για πρόχειρη εκτίμηση. 1000 CFM ≈ 1700 m3/h.

• 1 CFM = 1,699 m3/h
• CFM x 2 ≈ m3/h (γρήγορα)
• 1000 CFM = 1699 m3/h
• Πρότυπο HVAC

Νερό: 1 kg = 1 L (στους 4°C). Άρα 1 kg/s = 1 L/s. Γρήγορα: kg/h = L/h για το νερό. Άλλα ρευστά: διαιρέστε με την πυκνότητα!

• Νερό: 1 kg = 1 L
• kg/s = L/s (μόνο για νερό)
• Λάδι: διαιρέστε με 0,87
• Βενζίνη: διαιρέστε με 0,75

Πρέπει να γεμίσετε μια δεξαμενή 1000 γαλονιών σε 10 λεπτά. Ποιος είναι ο απαιτούμενος ρυθμός ροής της αντλίας σε GPM;

Ροή = Όγκος / Χρόνος = 1000 gal / 10 min = 100 GPM. Σε μετρικές μονάδες: 100 GPM x 3,785 = 378,5 L/min = 6,3 L/s. Επιλέξτε αντλία με ονομαστική τιμή ≥100 GPM.

Ένα δωμάτιο είναι 20ft x 15ft x 8ft. Απαιτούνται 6 αλλαγές αέρα ανά ώρα. Ποιο είναι το CFM;

Όγκος = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3. Αλλαγές/ώρα = 6, άρα 2400 x 6 = 14.400 ft3/ώρα. Μετατρέψτε σε CFM: 14.400 / 60 = 240 CFM απαιτούνται.

Χημική εγκατάσταση: 500 kg/h λαδιού (πυκνότητα 0,87 kg/L). Ποιος είναι ο ογκομετρικός ρυθμός ροής σε L/h;

Όγκος = Μάζα / Πυκνότητα = 500 kg/h / 0,87 kg/L = 575 L/h. Αν ήταν νερό (1 kg/L), θα ήταν 500 L/h. Το λάδι είναι λιγότερο πυκνό, άρα περισσότερος όγκος!

Τυπικός πυροσβεστικός κρουνός: 1000-1500 GPM (3800-5700 L/min). Αυτό είναι αρκετό για να γεμίσει μια μέση μπανιέρα (50 gal) σε 3 δευτερόλεπτα! Η οικιακή παροχή νερού είναι μόνο 10-20 GPM.

Βαρέλι πετρελαίου = 42 γαλόνια ΗΠΑ. Γιατί 42; Στη δεκαετία του 1860, τα βαρέλια ουίσκι ήταν 42 γαλονιών - η βιομηχανία πετρελαίου απλώς υιοθέτησε το ίδιο μέγεθος! 1 βαρέλι = 159 λίτρα. Το παγκόσμιο πετρέλαιο μετριέται σε εκατομμύρια βαρέλια/ημέρα.

Κανόνας HVAC: 400 CFM ανά τόνο ψύξης. Ένα οικιακό AC 3 τόνων = 1200 CFM. Πολύ χαμηλό CFM = κακή κυκλοφορία. Πολύ υψηλό = σπατάλη ενέργειας. Το σωστό = άνετο σπίτι!

Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού βαθμολογούνται σε MGD (εκατομμύρια γαλόνια την ημέρα). Νέα Υόρκη: 1000 MGD! Αυτό είναι 3,78 εκατομμύρια κυβικά μέτρα την ημέρα. Ο μέσος άνθρωπος χρησιμοποιεί 80-100 γαλόνια την ημέρα.

Ιστορική μονάδα δικαιωμάτων νερού: 1 miner's inch = 0,708 L/s. Από την εποχή του πυρετού του χρυσού! Άνοιγμα 1 τετραγωνικής ίντσας σε κεφαλή νερού 6 ιντσών. Ακόμα χρησιμοποιείται σε ορισμένα δικαιώματα νερού των δυτικών ΗΠΑ!

Ιατρικοί οροί IV: 20-100 mL/h. Αυτό είναι 0,33-1,67 mL/min. Κρίσιμη ακρίβεια! Μέτρηση σταγόνων: 60 σταγόνες/mL είναι το πρότυπο. 1 σταγόνα ανά δευτερόλεπτο = 60 mL/h.

Πρώιμη μέτρηση ροής. Νερόμυλοι, μέθοδος κουβά-και-χρονόμετρου. Ανακαλύφθηκε το φαινόμενο Venturi για τη μέτρηση της συστολής της ροής.

Εφευρέθηκε το μετρητή Venturi. Χρησιμοποιεί τη διαφορά πίεσης σε έναν συ constricted σωλήνα για τη μέτρηση της ροής. Ακόμα χρησιμοποιείται σήμερα σε σύγχρονη μορφή!

Τυποποιήθηκαν οι μετρητές πλάκας οπής. Απλή, φθηνή μέτρηση ροής. Υιοθετήθηκε ευρέως στη βιομηχανία πετρελαίου και αερίου.

Αναπτύχθηκαν οι μετρητές ροής στροβίλου. Περιστρεφόμενες λεπίδες μετρούν την ταχύτητα της ροής. Υψηλή ακρίβεια, χρησιμοποιείται σε καύσιμα αεροσκαφών.

Υπερηχητικοί μετρητές ροής. Χωρίς κινούμενα μέρη! Χρησιμοποιεί το χρόνο διέλευσης του ηχητικού κύματος. Μη επεμβατικό, ακριβές για μεγάλους σωλήνες.

Μαζικοί μετρητές ροής (Coriolis). Άμεση μέτρηση μάζας, δεν χρειάζεται πυκνότητα! Τεχνολογία δονητικού σωλήνα. Επαναστατικό για τα χημικά.

Ψηφιακοί μετρητές ροής με IoT. Έξυπνοι αισθητήρες, παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο, προγνωστική συντήρηση. Ενσωμάτωση με συστήματα διαχείρισης κτιρίων.

GPM = γαλόνια (υγρό) ανά λεπτό. Χρησιμοποιείται για νερό, υγρά. CFM = κυβικά πόδια (αέρας/αέριο) ανά λεπτό. Χρησιμοποιείται για τη ροή αέρα HVAC. Διαφορετικά ρευστά! 1 GPM νερό ζυγίζει 8,34 lb/min. 1 CFM αέρας ζυγίζει 0,075 lb/min στο επίπεδο της θάλασσας. Ο όγκος είναι ο ίδιος, η μάζα είναι πολύ διαφορετική!

ΝΑΙ, αλλά χρειάζεστε την πυκνότητα του ρευστού! Νερό: 1 kg/s = 1 L/s (πυκνότητα 1 kg/L). Λάδι: 1 kg/s = 1,15 L/s (πυκνότητα 0,87 kg/L). Βενζίνη: 1 kg/s = 1,33 L/s (πυκνότητα 0,75 kg/L). Αέρας: 1 kg/s = 833 L/s (πυκνότητα 0,0012 kg/L)! Πάντα ελέγχετε την πυκνότητα. Ο μετατροπέας μας υποθέτει νερό αν δεν καθορίζεται.

Η ροή της αντλίας μεταβάλλεται με την πίεση κεφαλής! Υψηλότερη ανύψωση/πίεση = χαμηλότερη ροή. Η καμπύλη της αντλίας δείχνει τη σχέση ροής-κεφαλής. Σε μηδενική κεφαλή (ανοιχτή εκκένωση): μέγιστη ροή. Σε μέγιστη κεφαλή (κλειστή βαλβίδα): μηδενική ροή. Ελέγξτε την καμπύλη της αντλίας για το πραγματικό σημείο λειτουργίας. Ποτέ μην χρησιμοποιείτε μόνο τη μέγιστη ονομαστική ροή!

Εμπειρικός κανόνας: 400 CFM ανά τόνο ψύξης. AC 3 τόνων = 1200 CFM. 5 τόνων = 2000 CFM. Σε μετρικές μονάδες: 1 τόνος ≈ 680 m3/h. Προσαρμόστε για την αντίσταση των αεραγωγών. Πολύ χαμηλή ροή = κακή ψύξη. Πολύ υψηλή ροή = θόρυβος, σπατάλη ενέργειας. Συνιστάται επαγγελματικός υπολογισμός φορτίου!

ΜΕΓΑΛΗ διαφορά! Το αυτοκρατορικό (UK) γαλόνι = 4,546 λίτρα. Το γαλόνι των ΗΠΑ = 3,785 λίτρα. Το γαλόνι του ΗΒ είναι 20% ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΟ! 1 gal UK = 1,201 gal US. Πάντα να καθορίζετε ποιο σύστημα! Οι περισσότεροι μετατροπείς χρησιμοποιούν από προεπιλογή τα γαλόνια των ΗΠΑ εκτός αν αναφέρεται 'Αυτοκρατορικό' ή 'ΗΒ'.

Τρία βήματα: 1) Υπολογίστε την απαιτούμενη ροή (απαιτούμενος όγκος/χρόνος). 2) Υπολογίστε τη συνολική κεφαλή (ύψος ανύψωσης + απώλειες τριβής). 3) Επιλέξτε μια αντλία όπου το σημείο λειτουργίας (ροή + κεφαλή) βρίσκεται στο 80-90% του σημείου βέλτιστης απόδοσης (BEP) στην καμπύλη της αντλίας. Προσθέστε ένα περιθώριο ασφαλείας 10-20%. Ελέγξτε τις απαιτήσεις NPSH. Λάβετε υπόψη την καμπύλη του συστήματος!