Vooluhulga muundur
Vooluhulga muundur — L/s-st CFM-i, GPM-i, kg/h-ni ja muud
Teisendage vooluhulkasid 51 ühiku vahel 5 kategoorias: mahuline vool (L/s, gal/min, CFM), massivool (kg/s, lb/h) ja spetsiaalsed ühikud (barrel/päev, MGD). Sisaldab vee tiheduse arvestamist massi-mahu teisendustel.
Vooluhulga alused
Mahuline vooluhulk
Vedeliku maht ajaühikus. Ühikud: L/s, m3/h, gal/min, CFM (ft3/min). Kõige levinum pumpade, torude, HVAC jaoks. Sõltumatu vedeliku tüübist mahumõõtmise raames.
- L/s: meetriline standard
- gal/min (GPM): USA torustik
- CFM: HVAC õhuvool
- m3/h: suured süsteemid
Massivooluhulk
Vedeliku mass ajaühikus. Ühikud: kg/s, lb/h, t/päev. Kasutatakse keemilistes protsessides. Mahuks teisendamine NÕUAB tiheduse teadmist! Vesi = 1 kg/L, õli = 0,87 kg/L, erinev!
- kg/s: SI massivool
- lb/h: USA tööstuslik
- Vajab mahu jaoks tihedust!
- Vee eeldamine on tavaline
Mahuline vs massivool
Massivool = mahuline vool x tihedus. 1 kg/s vett = 1 L/s (tihedus 1 kg/L). Sama 1 kg/s õli = 1,15 L/s (tihedus 0,87 kg/L). Teisendamisel kontrollige alati tihedust!
- m = ρ x V (mass = tihedus x maht)
- Vesi: eeldatakse 1 kg/L
- Õli: 0,87 kg/L
- Õhk: 0,0012 kg/L!
- Mahuline vool: L/s, gal/min, CFM (m3/min)
- Massivool: kg/s, lb/h, t/päev
- Seotud tihedusega: m = ρ × V
- Vee tihedus = 1 kg/L (eeldatakse teisenduste jaoks)
- Muud vedelikud: korrutage tiheduse suhtega
- Täpsuse huvides määrake alati vedeliku tüüp!
Vooluhulga süsteemid
Meetriline mahuline vool
SI-ühikud kogu maailmas. Liiter sekundis (L/s) on põhiühik. Kuupmeeter tunnis (m3/h) suurte süsteemide jaoks. Milliliiter minutis (mL/min) meditsiiniliseks/laboratoorseks kasutamiseks.
- L/s: standardvool
- m3/h: tööstuslik
- mL/min: meditsiiniline
- cm3/s: väikesed mahud
USA mahuline vool
USA tavapärased ühikud. Gallonid minutis (GPM) torustikus. Kuupjalad minutis (CFM) HVAC-s. Vedelunts tunnis väikeste vooluhulkade jaoks.
- GPM: torustiku standard
- CFM: õhuvool (HVAC)
- ft3/h: gaasivool
- fl oz/min: doseerimine
Massivool ja spetsialiseeritud
Massivool: kg/s, lb/h keemiatehaste jaoks. Barrel päevas (bbl/päev) nafta jaoks. MGD (miljonit gallonit päevas) veetöötluseks. Aaker-jalg päevas niisutamiseks.
- kg/h: keemiatööstus
- bbl/päev: naftatootmine
- MGD: veetehased
- aaker-jalg/päev: niisutus
Voolu füüsika
Pidevuse võrrand
Vooluhulk torus on konstantne: Q = A x v (vool = pindala x kiirus). Kitsas toru = kiirem vool. Lai toru = aeglasem vool. Sama maht läbib!
- Q = A × v
- Väiksem pindala = suurem kiirus
- Maht on säilinud
- Kokkusurumatud vedelikud
Tihedus ja temperatuur
Tihedus muutub temperatuuriga! Vesi 4 °C juures: 1,000 kg/L. 80 °C juures: 0,972 kg/L. Mõjutab massi-mahu teisendamist. Määrake alati tingimused!
- ρ varieerub T-ga
- Vee tihedus on maksimaalne 4 °C juures
- Kuumad vedelikud on vähem tihedad
- Määrake temperatuur!
Kokkusurutav vool
Gaasid surutakse kokku, vedelikud mitte. Õhuvool vajab rõhu/temperatuuri korrektsiooni. Standardtingimused: 1 atm, 20 °C. Mahuline vool muutub rõhuga!
- Gaasid: kokkusurutavad
- Vedelikud: kokkusurumatud
- STP: 1 atm, 20 °C
- Korrigeerige rõhu jaoks!
Levinud vooluhulga võrdlusalused
| Rakendus | Tüüpiline vool | Märkused |
|---|---|---|
| Aiavoolik | 15-25 L/min (4-7 GPM) | Elamute kastmine |
| Dušiotsik | 8-10 L/min (2-2,5 GPM) | Standardvool |
| Köögikraan | 6-8 L/min (1,5-2 GPM) | Kaasaegne madal vool |
| Tuletõrjehüdrant | 3,800-5,700 L/min (1000-1500 GPM) | Munitsipaalvarustus |
| Auto radiaator | 38-76 L/min (10-20 GPM) | Jahutussüsteem |
| IV tilk (meditsiiniline) | 20-100 mL/h | Patsiendi hüdreerimine |
| Väike akvaariumipump | 200-400 L/h (50-100 GPH) | Kalapaagi ringlus |
| Kodu vahelduvvooluseade | 1,200-2,000 CFM | 3-5 tonnine süsteem |
| Tööstuslik pump | 100-1000 m3/h | Suuremahuline ülekanne |
Reaalse maailma rakendused
HVAC ja torustik
HVAC: CFM (kuupjalga minutis) õhuvoolu jaoks. Tüüpiline kodu: 400 CFM vahelduvvoolu tonni kohta. Torustik: GPM veevoolu jaoks. Dušš: 2-2,5 GPM. Köögikraan: 1,5-2 GPM.
- AC: 400 CFM/tonn
- Dušš: 2-2,5 GPM
- Kraan: 1,5-2 GPM
- Tualett: 1,6 GPF
Nafta- ja gaasitööstus
Naftatoodangut mõõdetakse barrelites päevas (bbl/päev). 1 barrel = 42 USA gallonit = 159 liitrit. Torujuhtmed: m3/h. Maagaas: standardsed kuupjalad päevas (scfd).
- Nafta: bbl/päev
- 1 bbl = 42 gal = 159 L
- Torujuhe: m3/h
- Gaas: scfd
Keemia ja meditsiin
Keemiatehased: kg/h või t/päev massivool. IV tilgad: mL/h (meditsiiniline). Laboripumbad: mL/min. Massivool on reaktsioonide jaoks kriitiline – vaja on täpseid koguseid!
- Keemia: kg/h, t/päev
- IV tilk: mL/h
- Laboripump: mL/min
- Mass on kriitiline!
Kiire matemaatika
GPM L/min-ks
1 gallon (USA) = 3,785 liitrit. Kiire: GPM x 3,8 ≈ L/min. Või: GPM x 4 ligikaudseks hindamiseks. 10 GPM ≈ 38 L/min.
- 1 GPM = 3,785 L/min
- GPM x 4 ≈ L/min (kiire)
- 10 GPM = 37,85 L/min
- Lihtne teisendamine!
CFM m3/h-ks
1 CFM = 1,699 m3/h. Kiire: CFM x 1,7 ≈ m3/h. Või: CFM x 2 ligikaudseks hindamiseks. 1000 CFM ≈ 1700 m3/h.
- 1 CFM = 1,699 m3/h
- CFM x 2 ≈ m3/h (kiire)
- 1000 CFM = 1699 m3/h
- HVAC standard
Mass mahuks (vesi)
Vesi: 1 kg = 1 L (4 °C juures). Seega 1 kg/s = 1 L/s. Kiire: kg/h = L/h vee jaoks. Muud vedelikud: jagage tihedusega!
- Vesi: 1 kg = 1 L
- kg/s = L/s (ainult vesi)
- Õli: jagage 0,87-ga
- Bensiin: jagage 0,75-ga
Kuidas teisendused toimivad
- Samm 1: Tuvastage voolu tüüp (maht või mass)
- Samm 2: Teisendage normaalselt sama tüübi piires
- Samm 3: Massist mahuks? Vaja on tihedust!
- Samm 4: Kui pole määratud, eeldatakse vett
- Samm 5: Muud vedelikud: rakendage tiheduse korrektsiooni
Levinud teisendused
| Alates | Kuni | Tegur | Näide |
|---|---|---|---|
| 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 (vesi) | 1 kg/s = 1 L/s (vesi) |
| lb/h | kg/h | 0,454 | 100 lb/h = 45,4 kg/h |
Kiired näited
Lahendatud probleemid
Pumba dimensioneerimine
Vaja on täita 1000-gallonine paak 10 minutiga. Milline on vajalik pumba vooluhulk GPM-is?
Vool = maht / aeg = 1000 gal / 10 min = 100 GPM. Meetermõõdustikus: 100 GPM x 3,785 = 378,5 L/min = 6,3 L/s. Valige pump, mille nimivõimsus on ≥100 GPM.
HVAC õhuvool
Tuba on 20 jalga x 15 jalga x 8 jalga. Vaja on 6 õhuvahetust tunnis. Milline on vajalik CFM?
Maht = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3. Vahetused/tund = 6, seega 2400 x 6 = 14 400 ft3/tund. Teisendage CFM-iks: 14 400 / 60 = 240 CFM on vajalik.
Massivoolu teisendamine
Keemiatehas: 500 kg/h õli (tihedus 0,87 kg/L). Milline on mahuline vool L/h-s?
Maht = mass / tihedus = 500 kg/h / 0,87 kg/L = 575 L/h. Kui see oleks vesi (1 kg/L), oleks see 500 L/h. Õli on vähem tihe, seega on maht suurem!
Levinud vead
- **Massi- ja mahuvoolu segiajamine**: kg/s ≠ L/s, välja arvatud juhul, kui vedelik on vesi! Teisendamiseks on vaja tihedust. Õli, bensiin, õhk on kõik erinevad!
- **Tiheduse temperatuurimõju unustamine**: Kuum vesi on vähem tihe kui külm. 1 kg/s kuuma vett > 1 L/s. Määrake alati tingimused!
- **USA vs. Ühendkuningriigi gallonid**: Ühendkuningriigi gallon on 20% suurem! 1 gal UK = 1,201 gal US. Kontrollige, milline süsteem!
- **Ajaühikute segamine**: GPM ≠ GPH! Kontrollige, kas minutis, tunnis või sekundis. Erinevus on 60 või 3600 korda!
- **Standard- vs. tegelikud tingimused (gaasid)**: Õhul on erinevatel rõhkudel/temperatuuridel erinev maht. Määrake STP või tegelikud tingimused!
- **Kokkusurumatu voolu eeldamine**: Gaasid surutakse kokku, muutes mahtu! Aur, õhk, maagaas on kõik rõhu/temperatuuri poolt mõjutatud.
Lõbusad faktid
Tuletõrjehüdrandi võimsus
Tüüpiline tuletõrjehüdrant: 1000-1500 GPM (3800-5700 L/min). See on piisav, et täita keskmine vann (50 gal) 3 sekundiga! Elamute veeteenus on vaid 10-20 GPM.
Naftabarreli ajalugu
Naftabarrel = 42 USA gallonit. Miks 42? 1860. aastatel olid viskivaadid 42 gallonit – naftatööstus võttis lihtsalt sama suuruse kasutusele! 1 barrel = 159 liitrit. Maailma naftat mõõdetakse miljonites barrelites päevas.
CFM = Mugavus
HVAC reegel: 400 CFM vahelduvvoolu tonni jahutuse kohta. 3-tonnine kodu vahelduvvooluseade = 1200 CFM. Liiga madal CFM = halb ringlus. Liiga kõrge = energiakadu. Just paras = mugav kodu!
MGD linnadele
Veepuhastusjaamad on hinnatud MGD-des (miljonit gallonit päevas). New York City: 1000 MGD! See on 3,78 miljonit kuupmeetrit päevas. Keskmine inimene kasutab 80-100 gallonit päevas.
Kaevuri toll
Ajalooline veeõiguste ühik: 1 kaevuri toll = 0,708 L/s. Kullapalaviku ajastust! 1-ruuttolline ava 6-tollises veesambas. Kasutatakse endiselt mõnedes Lääne-USA veeõigustes!
IV tilga täpsus
Meditsiinilised IV tilgad: 20-100 mL/h. See on 0,33-1,67 mL/min. Kriitiline täpsus! Tilkade loendamine: standard on 60 tilka/mL. 1 tilk sekundis = 60 mL/h.
Vooluhulga mõõtmise ajalugu
1700. aastad
Varane vooluhulga mõõtmine. Vesirattad, ämbri ja stopperi meetod. Avastati Venturi efekt voolu kitsenemise mõõtmiseks.
1887
Leiutati Venturi mõõtur. Kasutab rõhu erinevust kitsenenud torus voolu mõõtmiseks. Kasutatakse tänapäevalgi kaasaegsel kujul!
1920. aastad
Standardiseeriti avaplaadiga mõõturid. Lihtne, odav vooluhulga mõõtmine. Laialdaselt kasutusele võetud nafta- ja gaasitööstuses.
1940. aastad
Arendati välja turbiinivoolumõõturid. Pöörlevad labad mõõdavad voolu kiirust. Kõrge täpsus, kasutatakse lennukikütuses.
1970. aastad
Ultraheli voolumõõturid. Pole liikuvaid osi! Kasutab helilaine läbimisaega. Mitteinvasiivne, täpne suurte torude jaoks.
1980. aastad
Massivoolumõõturid (Coriolis). Otsene massi mõõtmine, tihedust pole vaja! Vibreeriva toru tehnoloogia. Revolutsiooniline kemikaalide jaoks.
2000. aastad
Digitaalsed voolumõõturid IoT-ga. Nutikad andurid, reaalajas jälgimine, ennustav hooldus. Integreerimine hoonehaldussüsteemidega.
Profinõuanded
- **Kontrollige ühikuid hoolikalt**: GPM vs. GPH vs. GPD. Minutis, tunnis või päevas on suur vahe! Tegur 60 või 1440.
- **Vee eelduse hoiatus**: massi-mahu muundur eeldab vett (1 kg/L). Õli jaoks: korrutage 1,15-ga. Bensiini jaoks: korrutage 1,33-ga. Õhu jaoks: korrutage 833-ga!
- **HVAC rusikareegel**: 400 CFM vahelduvvoolu tonni kohta. Kiire dimensioneerimine! 3-tonnine maja = 1200 CFM. Teisendage: 1 CFM = 1,7 m3/h.
- **Pumba kõverad on olulised**: vooluhulk muutub vastavalt rõhukõrgusele! Kõrgem rõhukõrgus = madalam vool. Kontrollige alati pumba kõverat, ärge kasutage lihtsalt maksimaalset nimiväärtust.
- **Kiire GPM teisendamine**: GPM x 4 ≈ L/min. Hinnangute jaoks piisavalt lähedal! Täpne: x3,785. Vastupidine: L/min / 4 ≈ GPM.
- **Määrake tingimused**: temperatuur, rõhk mõjutavad voolu (eriti gaaside puhul). Märkige alati ära standardtingimused või tegelikud töötingimused.
- **Automaatne teaduslik notatsioon**: väärtused ≥ 1 miljon või < 0,000001 kuvatakse loetavuse huvides automaatselt teaduslikus notatsioonis (nt 1.0e+6)!
unitsCatalog.title
Meetriline mahuline vooluhulk
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| liiter sekundis | L/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| liiter minutis | L/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| liiter tunnis | L/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| liiter päevas | L/day | 1.157e-5 L/s | — |
| milliliiter sekundis | mL/s | 1.0000 mL/s | Commonly used |
| milliliiter minutis | mL/min | 1.667e-5 L/s | Commonly used |
| milliliiter tunnis | mL/h | 2.778e-7 L/s | — |
| kuupmeeter sekundis | m³/s | 1000.0000 L/s | Commonly used |
| kuupmeeter minutis | m³/min | 16.6667 L/s | Commonly used |
| kuupmeeter tunnis | m³/h | 277.7778 mL/s | Commonly used |
| kuupmeeter päevas | m³/day | 11.5741 mL/s | — |
| kuupsentimeeter sekundis | cm³/s | 1.0000 mL/s | — |
| kuupsentimeeter minutis | cm³/min | 1.667e-5 L/s | — |
USA tavapärane mahuline vooluhulk
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| gallon (USA) sekundis | gal/s | 3.7854 L/s | Commonly used |
| gallon (USA) minutis (GPM) | gal/min | 63.0902 mL/s | Commonly used |
| gallon (USA) tunnis | gal/h | 1.0515 mL/s | Commonly used |
| gallon (USA) päevas | gal/day | 4.381e-5 L/s | — |
| kuupjalg sekundis | ft³/s | 28.3168 L/s | Commonly used |
| kuupjalg minutis (CFM) | ft³/min | 471.9467 mL/s | Commonly used |
| kuupjalg tunnis | ft³/h | 7.8658 mL/s | Commonly used |
| kuuptoll sekundis | in³/s | 16.3871 mL/s | — |
| kuuptoll minutis | in³/min | 2.731e-4 L/s | — |
| vedelikuunts (USA) sekundis | fl oz/s | 29.5735 mL/s | — |
| vedelikuunts (USA) minutis | fl oz/min | 4.929e-4 L/s | — |
| vedelikuunts (USA) tunnis | fl oz/h | 8.215e-6 L/s | — |
Briti mahuline vooluhulk
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| gallon (Briti) sekundis | gal UK/s | 4.5461 L/s | Commonly used |
| gallon (Briti) minutis | gal UK/min | 75.7682 mL/s | Commonly used |
| gallon (Briti) tunnis | gal UK/h | 1.2628 mL/s | Commonly used |
| gallon (Briti) päevas | gal UK/day | 5.262e-5 L/s | — |
| vedelikuunts (Briti) sekundis | fl oz UK/s | 28.4131 mL/s | — |
| vedelikuunts (Briti) minutis | fl oz UK/min | 4.736e-4 L/s | — |
| vedelikuunts (Briti) tunnis | fl oz UK/h | 7.893e-6 L/s | — |
Massiline vooluhulk
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| kilogramm sekundis | kg/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| kilogramm minutis | kg/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| kilogramm tunnis | kg/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| gramm sekundis | g/s | 1.0000 mL/s | — |
| gramm minutis | g/min | 1.667e-5 L/s | — |
| gramm tunnis | g/h | 2.778e-7 L/s | — |
| meetermõõdustiku tonn tunnis | t/h | 277.7778 mL/s | — |
| meetermõõdustiku tonn päevas | t/day | 11.5741 mL/s | — |
| nael sekundis | lb/s | 453.5920 mL/s | — |
| nael minutis | lb/min | 7.5599 mL/s | — |
| nael tunnis | lb/h | 1.260e-4 L/s | — |
Spetsialiseeritud ja tööstuslik
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| barrel päevas (nafta) | bbl/day | 1.8401 mL/s | Commonly used |
| barrel tunnis (nafta) | bbl/h | 44.1631 mL/s | — |
| barrel minutis (nafta) | bbl/min | 2.6498 L/s | — |
| aaker-jalg päevas | acre-ft/day | 14.2764 L/s | Commonly used |
| aaker-jalg tunnis | acre-ft/h | 342.6338 L/s | — |
| miljon gallonit päevas (MGD) | MGD | 43.8126 L/s | Commonly used |
| cusec (kuupjalg sekundis) | cusec | 28.3168 L/s | Commonly used |
| kaevuri toll | miner's in | 708.0000 mL/s | — |
KKK
Mis vahe on GPM-il ja CFM-il?
GPM = gallonit (vedelik) minutis. Kasutatakse vee, vedelike jaoks. CFM = kuupjalga (õhk/gaas) minutis. Kasutatakse HVAC õhuvoolu jaoks. Erinevad vedelikud! 1 GPM vett kaalub 8,34 naela/min. 1 CFM õhku kaalub merepinnal 0,075 naela/min. Maht on sama, mass on väga erinev!
Kas ma saan teisendada kg/s L/s-ks?
JAH, aga teil on vaja vedeliku tihedust! Vesi: 1 kg/s = 1 L/s (tihedus 1 kg/L). Õli: 1 kg/s = 1,15 L/s (tihedus 0,87 kg/L). Bensiin: 1 kg/s = 1,33 L/s (tihedus 0,75 kg/L). Õhk: 1 kg/s = 833 L/s (tihedus 0,0012 kg/L)! Kontrollige alati tihedust. Meie muundur eeldab vett, kui pole teisiti määratud.
Miks mu pumba vooluhulk muutub?
Pumba vool varieerub vastavalt rõhukõrgusele! Kõrgem tõstekõrgus/rõhk = madalam vool. Pumba kõver näitab voolu ja rõhukõrguse suhet. Nullrõhukõrgusel (avatud väljalase): maksimaalne vool. Maksimaalsel rõhukõrgusel (suletud klapp): nullvool. Kontrollige tegeliku tööpunkti jaoks pumba kõverat. Ärge kunagi kasutage lihtsalt maksimaalset vooluhulka!
Kui palju voolu ma oma HVAC-süsteemi jaoks vajan?
Rusikareegel: 400 CFM jahutustonni kohta. 3-tonnine vahelduvvooluseade = 1200 CFM. 5-tonnine = 2000 CFM. Meetermõõdustikus: 1 tonn ≈ 680 m3/h. Reguleerige kanalisatsiooni takistuse järgi. Liiga madal = halb jahutus. Liiga kõrge = müra, energiakadu. Soovitatav on professionaalne koormusarvutus!
Mis vahe on USA ja Ühendkuningriigi gallonitel?
SUUR vahe! Impeeriumi (ÜK) gallon = 4,546 liitrit. USA gallon = 3,785 liitrit. Ühendkuningriigi gallon on 20% SUUREM! 1 gal UK = 1,201 gal US. Määrake alati, milline süsteem! Enamik muundureid kasutab vaikimisi USA galloneid, kui pole märgitud „Impeeriumi“ või „ÜK“.
Kuidas ma pumpa dimensioneerin?
Kolm sammu: 1) Arvutage vajalik vool (vajalik maht/aeg). 2) Arvutage kogu rõhukõrgus (tõstekõrgus + hõõrdekadu). 3) Valige pump, mille tööpunkt (vool + rõhukõrgus) on 80-90% parimast efektiivsuspunktist (BEP) pumba kõveral. Lisage 10-20% ohutusvaru. Kontrollige NPSH nõudeid. Arvestage süsteemi kõveraga!
Täielik Tööriistade Kataloog
Kõik 71 tööriista, mis on UNITSis saadaval