Volume di fluido per tempo. Unità: L/s, m3/h, gal/min, CFM (ft3/min). La più comune per pompe, tubi, HVAC. Indipendente dal tipo di fluido nella misurazione del volume.

• L/s: standard metrico
• gal/min (GPM): idraulica statunitense
• CFM: flusso d'aria HVAC
• m3/h: grandi sistemi

Massa di fluido per tempo. Unità: kg/s, lb/h, t/giorno. Utilizzata nei processi chimici. La conversione in volume RICHIEDE la conoscenza della densità! Acqua = 1 kg/L, olio = 0,87 kg/L, diverso!

• kg/s: portata massica SI
• lb/h: industriale statunitense
• Necessita della densità per il volume!
• L'assunzione dell'acqua è comune

Portata massica = Portata volumetrica x Densità. 1 kg/s di acqua = 1 L/s (densità 1 kg/L). Lo stesso 1 kg/s di olio = 1,15 L/s (densità 0,87 kg/L). Controlla sempre la densità durante la conversione!

• m = ρ x V (massa = densità x volume)
• Acqua: 1 kg/L presunto
• Olio: 0,87 kg/L
• Aria: 0,0012 kg/L!

Unità SI in tutto il mondo. Litro al secondo (L/s) come unità di base. Metro cubo all'ora (m3/h) per grandi sistemi. Millilitro al minuto (mL/min) per uso medico/di laboratorio.

• L/s: portata standard
• m3/h: industriale
• mL/min: medico
• cm3/s: piccoli volumi

Unità consuetudinarie statunitensi. Galloni al minuto (GPM) in idraulica. Piedi cubi al minuto (CFM) in HVAC. Oncia fluida all'ora per piccole portate.

• GPM: standard idraulico
• CFM: flusso d'aria (HVAC)
• ft3/h: flusso di gas
• fl oz/min: dosaggio

Portata massica: kg/s, lb/h per impianti chimici. Barile al giorno (bbl/giorno) per il petrolio. MGD (milioni di galloni al giorno) per il trattamento delle acque. Acre-piede al giorno per l'irrigazione.

• kg/h: industria chimica
• bbl/giorno: produzione di petrolio
• MGD: impianti idrici
• acre-piede/giorno: irrigazione

La portata è costante in un tubo: Q = A x v (portata = area x velocità). Tubo stretto = flusso più veloce. Tubo largo = flusso più lento. Lo stesso volume passa attraverso!

• Q = A × v
• Area più piccola = velocità più alta
• Volume conservato
• Fluidi incomprimibili

La densità cambia con la temperatura! Acqua a 4°C: 1.000 kg/L. A 80°C: 0,972 kg/L. Influisce sulla conversione massa-volume. Specifica sempre le condizioni!

• ρ varia con T
• La densità dell'acqua raggiunge il picco a 4°C
• I fluidi caldi sono meno densi
• Specifica la temperatura!

I gas si comprimono, i liquidi no. Il flusso d'aria necessita di una correzione di pressione/temperatura. Condizioni standard: 1 atm, 20°C. La portata volumetrica cambia con la pressione!

• Gas: comprimibili
• Liquidi: incomprimibili
• STP: 1 atm, 20°C
• Correggi per la pressione!

HVAC: CFM (piedi cubi al minuto) per il flusso d'aria. Casa tipica: 400 CFM per tonnellata di AC. Idraulica: GPM per la portata dell'acqua. Doccia: 2-2,5 GPM. Rubinetto della cucina: 1,5-2 GPM.

• AC: 400 CFM/tonnellata
• Doccia: 2-2,5 GPM
• Rubinetto: 1,5-2 GPM
• WC: 1,6 GPF

La produzione di petrolio è misurata in barili al giorno (bbl/giorno). 1 barile = 42 galloni USA = 159 litri. Oleodotti: m3/h. Gas naturale: piedi cubi standard al giorno (scfd).

• Petrolio: bbl/giorno
• 1 bbl = 42 gal = 159 L
• Oleodotto: m3/h
• Gas: scfd

Impianti chimici: kg/h o t/giorno di portata massica. Flebo: mL/h (medico). Pompe da laboratorio: mL/min. La portata massica è fondamentale per le reazioni: sono necessarie quantità esatte!

• Chimica: kg/h, t/giorno
• Flebo: mL/h
• Pompa da laboratorio: mL/min
• La massa è fondamentale!

1 gallone (USA) = 3,785 litri. Rapido: GPM x 3,8 ≈ L/min. Oppure: GPM x 4 per una stima approssimativa. 10 GPM ≈ 38 L/min.

• 1 GPM = 3,785 L/min
• GPM x 4 ≈ L/min (rapido)
• 10 GPM = 37,85 L/min
• Conversione facile!

1 CFM = 1,699 m3/h. Rapido: CFM x 1,7 ≈ m3/h. Oppure: CFM x 2 per una stima approssimativa. 1000 CFM ≈ 1700 m3/h.

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

Acqua: 1 kg = 1 L (a 4°C). Quindi 1 kg/s = 1 L/s. Rapido: kg/h = L/h per l'acqua. Altri fluidi: dividere per la densità!

• Acqua: 1 kg = 1 L
• kg/s = L/s (solo acqua)
• Olio: dividere per 0,87
• Benzina: dividere per 0,75

È necessario riempire un serbatoio da 1000 galloni in 10 minuti. Qual è la portata della pompa richiesta in GPM?

Portata = Volume / Tempo = 1000 gal / 10 min = 100 GPM. In metrico: 100 GPM x 3,785 = 378,5 L/min = 6,3 L/s. Scegliere una pompa con una portata nominale ≥100 GPM.

Una stanza misura 20 piedi x 15 piedi x 8 piedi. Sono necessari 6 ricambi d'aria all'ora. Qual è il CFM richiesto?

Volume = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3. Ricambi/ora = 6, quindi 2400 x 6 = 14.400 ft3/ora. Converti in CFM: 14.400 / 60 = 240 CFM necessari.

Impianto chimico: 500 kg/h di olio (densità 0,87 kg/L). Qual è la portata volumetrica in L/h?

Volume = Massa / Densità = 500 kg/h / 0,87 kg/L = 575 L/h. Se fosse acqua (1 kg/L), sarebbe 500 L/h. L'olio è meno denso, quindi più volume!

Idrante antincendio tipico: 1000-1500 GPM (3800-5700 L/min). È sufficiente per riempire una vasca da bagno media (50 gal) in 3 secondi! Il servizio idrico residenziale è solo di 10-20 GPM.

Barile di petrolio = 42 galloni USA. Perché 42? Negli anni '60 dell'Ottocento, i barili di whisky erano da 42 galloni - l'industria petrolifera ha semplicemente adottato la stessa dimensione! 1 barile = 159 litri. Il petrolio mondiale è misurato in milioni di barili/giorno.

Regola HVAC: 400 CFM per tonnellata di raffreddamento. Un condizionatore domestico da 3 tonnellate = 1200 CFM. Un CFM troppo basso = cattiva circolazione. Troppo alto = spreco di energia. Giusto = una casa confortevole!

Gli impianti di trattamento delle acque sono valutati in MGD (milioni di galloni al giorno). New York City: 1000 MGD! Sono 3,78 milioni di metri cubi al giorno. Una persona media usa 80-100 galloni al giorno.

Unità storica dei diritti sull'acqua: 1 pollice del minatore = 0,708 L/s. Dall'era della corsa all'oro! Un'apertura di 1 pollice quadrato in una colonna d'acqua di 6 pollici. Ancora utilizzato in alcuni diritti sull'acqua degli Stati Uniti occidentali!

Flebo mediche: 20-100 mL/h. Sono 0,33-1,67 mL/min. Precisione critica! Conteggio delle gocce: 60 gocce/mL è lo standard. 1 goccia al secondo = 60 mL/h.

Misurazione precoce della portata. Ruote idrauliche, metodo del secchio e del cronometro. L'effetto Venturi viene scoperto per la misurazione della restrizione del flusso.

Invenzione del misuratore Venturi. Utilizza la differenza di pressione in un tubo ristretto per misurare la portata. Ancora oggi utilizzato in forma moderna!

Standardizzazione dei misuratori a orifizio. Misurazione della portata semplice ed economica. Ampiamente adottata nell'industria petrolifera e del gas.

Sviluppo dei misuratori di portata a turbina. Le pale rotanti misurano la velocità del flusso. Alta precisione, utilizzato per il carburante per aviazione.

Misuratori di portata a ultrasuoni. Nessuna parte mobile! Utilizza il tempo di transito dell'onda sonora. Non invasivo, preciso per tubi di grandi dimensioni.

Misuratori di portata massica (Coriolis). Misurazione diretta della massa, nessuna necessità di densità! Tecnologia a tubo vibrante. Rivoluzionario per i prodotti chimici.

Misuratori di portata digitali con IoT. Sensori intelligenti, monitoraggio in tempo reale, manutenzione predittiva. Integrazione con i sistemi di gestione degli edifici.

GPM = galloni (liquido) al minuto. Utilizzato per acqua, liquidi. CFM = piedi cubi (aria/gas) al minuto. Utilizzato per il flusso d'aria HVAC. Fluidi diversi! 1 GPM di acqua pesa 8,34 lb/min. 1 CFM di aria pesa 0,075 lb/min al livello del mare. Il volume è lo stesso, la massa è molto diversa!

SÌ, ma è necessaria la densità del fluido! Acqua: 1 kg/s = 1 L/s (densità 1 kg/L). Olio: 1 kg/s = 1,15 L/s (densità 0,87 kg/L). Benzina: 1 kg/s = 1,33 L/s (densità 0,75 kg/L). Aria: 1 kg/s = 833 L/s (densità 0,0012 kg/L)! Controlla sempre la densità. Il nostro convertitore presume acqua se non specificato.

La portata della pompa varia con la prevalenza! Sollevamento/pressione più alti = portata più bassa. La curva della pompa mostra la relazione tra portata e prevalenza. A prevalenza zero (scarico aperto): portata massima. A prevalenza massima (valvola chiusa): portata zero. Controlla la curva della pompa per il punto di lavoro effettivo. Non usare mai solo la portata massima nominale!

Regola pratica: 400 CFM per tonnellata di raffreddamento. Un condizionatore da 3 tonnellate = 1200 CFM. Uno da 5 tonnellate = 2000 CFM. In metrico: 1 tonnellata ≈ 680 m3/h. Regola in base alla resistenza dei condotti. Una portata troppo bassa = scarso raffreddamento. Una portata troppo alta = rumore, spreco di energia. Si consiglia un calcolo professionale del carico!

GRANDE differenza! Il gallone imperiale (UK) = 4,546 litri. Il gallone statunitense = 3,785 litri. Il gallone britannico è il 20% PIÙ GRANDE! 1 gal UK = 1,201 gal US. Specifica sempre quale sistema! La maggior parte dei convertitori utilizza di default i galloni statunitensi a meno che non sia specificato 'Imperiale' o 'UK'.

Tre passaggi: 1) Calcola la portata richiesta (volume/tempo necessario). 2) Calcola la prevalenza totale (altezza di sollevamento + perdite per attrito). 3) Seleziona una pompa in cui il punto di lavoro (portata + prevalenza) è all'80-90% del punto di massima efficienza (BEP) sulla curva della pompa. Aggiungi un margine di sicurezza del 10-20%. Controlla i requisiti NPSH. Considera la curva del sistema!