Przelicznik natężenia przepływu
Przelicznik natężenia przepływu — Z L/s na CFM, GPM, kg/h i więcej
Przeliczaj natężenia przepływu pomiędzy 51 jednostkami w 5 kategoriach: przepływ objętościowy (L/s, gal/min, CFM), przepływ masowy (kg/s, lb/h) i jednostki specjalistyczne (baryłka/dzień, MGD). Zawiera uwzględnienie gęstości wody dla przeliczeń masy na objętość.
Podstawy natężenia przepływu
Natężenie przepływu objętościowego
Objętość płynu na jednostkę czasu. Jednostki: L/s, m3/h, gal/min, CFM (ft3/min). Najczęściej stosowane dla pomp, rur, HVAC. Niezależne od rodzaju płynu w ramach pomiaru objętości.
- L/s: standard metryczny
- gal/min (GPM): hydraulika w USA
- CFM: przepływ powietrza w HVAC
- m3/h: duże systemy
Natężenie przepływu masowego
Masa płynu na jednostkę czasu. Jednostki: kg/s, lb/h, t/dzień. Używane w procesach chemicznych. Przeliczenie na objętość WYMAGA znajomości gęstości! Woda = 1 kg/L, olej = 0,87 kg/L, inaczej!
- kg/s: przepływ masowy SI
- lb/h: przemysł w USA
- Wymaga gęstości do objętości!
- Założenie o wodzie jest powszechne
Przepływ objętościowy a masowy
Przepływ masowy = Przepływ objętościowy x Gęstość. 1 kg/s wody = 1 L/s (gęstość 1 kg/L). Taki sam 1 kg/s oleju = 1,15 L/s (gęstość 0,87 kg/L). Zawsze sprawdzaj gęstość podczas przeliczania!
- m = ρ x V (masa = gęstość x objętość)
- Woda: zakłada się 1 kg/L
- Olej: 0,87 kg/L
- Powietrze: 0,0012 kg/L!
- Przepływ objętościowy: L/s, gal/min, CFM (m3/min)
- Przepływ masowy: kg/s, lb/h, t/dzień
- Powiązane przez gęstość: m = ρ × V
- Gęstość wody = 1 kg/L (zakładana dla przeliczeń)
- Inne płyny: pomnóż przez stosunek gęstości
- Zawsze określaj rodzaj płynu dla dokładności!
Systemy natężenia przepływu
Metryczny przepływ objętościowy
Jednostki SI na całym świecie. Litr na sekundę (L/s) jako jednostka podstawowa. Metr sześcienny na godzinę (m3/h) dla dużych systemów. Mililitr na minutę (mL/min) do użytku medycznego/laboratoryjnego.
- L/s: standardowy przepływ
- m3/h: przemysłowy
- mL/min: medyczny
- cm3/s: małe objętości
Amerykański przepływ objętościowy
Amerykańskie jednostki zwyczajowe. Galony na minutę (GPM) w hydraulice. Stopy sześcienne na minutę (CFM) w HVAC. Uncja płynu na godzinę dla małych przepływów.
- GPM: standard hydrauliczny
- CFM: przepływ powietrza (HVAC)
- ft3/h: przepływ gazu
- fl oz/min: dozowanie
Przepływ masowy i specjalistyczny
Przepływ masowy: kg/s, lb/h dla zakładów chemicznych. Baryłka na dzień (bbl/dzień) dla ropy. MGD (miliony galonów dziennie) do uzdatniania wody. Akr-stopa na dzień do nawadniania.
- kg/h: przemysł chemiczny
- bbl/dzień: produkcja ropy
- MGD: zakłady wodociągowe
- akr-stopa/dzień: nawadnianie
Fizyka przepływu
Równanie ciągłości
Natężenie przepływu w rurze jest stałe: Q = A x v (przepływ = pole powierzchni x prędkość). Wąska rura = szybszy przepływ. Szeroka rura = wolniejszy przepływ. Ta sama objętość przechodzi!
- Q = A × v
- Mniejsze pole powierzchni = większa prędkość
- Objętość jest zachowana
- Płyny nieściśliwe
Gęstość i temperatura
Gęstość zmienia się z temperaturą! Woda w 4°C: 1,000 kg/L. W 80°C: 0,972 kg/L. Wpływa na przeliczenie masy na objętość. Zawsze określaj warunki!
- ρ zmienia się wraz z T
- Gęstość wody jest największa w 4°C
- Gorące płyny są mniej gęste
- Określ temperaturę!
Przepływ ściśliwy
Gazy są ściśliwe, ciecze nie. Przepływ powietrza wymaga korekty ciśnienia/temperatury. Warunki standardowe: 1 atm, 20°C. Przepływ objętościowy zmienia się wraz z ciśnieniem!
- Gazy: ściśliwe
- Ciecze: nieściśliwe
- STP: 1 atm, 20°C
- Dokonaj korekty ciśnienia!
Typowe wartości referencyjne natężenia przepływu
| Zastosowanie | Typowy przepływ | Uwagi |
|---|---|---|
| Wąż ogrodowy | 15-25 L/min (4-7 GPM) | Podlewanie w domu |
| Głowica prysznicowa | 8-10 L/min (2-2,5 GPM) | Standardowy przepływ |
| Kran kuchenny | 6-8 L/min (1,5-2 GPM) | Nowoczesny, o niskim przepływie |
| Hydrant pożarowy | 3,800-5,700 L/min (1000-1500 GPM) | Zaopatrzenie komunalne |
| Chłodnica samochodowa | 38-76 L/min (10-20 GPM) | System chłodzenia |
| Kroplówka dożylna (medyczna) | 20-100 mL/h | Nawadnianie pacjenta |
| Mała pompa do akwarium | 200-400 L/h (50-100 GPH) | Cyrkulacja w akwarium |
| Domowa jednostka klimatyzacyjna | 1,200-2,000 CFM | System 3-5 ton |
| Pompa przemysłowa | 100-1000 m3/h | Transfer na dużą skalę |
Zastosowania w świecie rzeczywistym
HVAC i hydraulika
HVAC: CFM (stopy sześcienne na minutę) dla przepływu powietrza. Typowy dom: 400 CFM na tonę klimatyzacji. Hydraulika: GPM dla przepływu wody. Prysznic: 2-2,5 GPM. Kran kuchenny: 1,5-2 GPM.
- Klimatyzacja: 400 CFM/tonę
- Prysznic: 2-2,5 GPM
- Kran: 1,5-2 GPM
- Toaleta: 1,6 GPF
Przemysł naftowy i gazowy
Produkcja ropy mierzona jest w baryłkach na dzień (bbl/dzień). 1 baryłka = 42 galony amerykańskie = 159 litrów. Rurociągi: m3/h. Gaz ziemny: standardowe stopy sześcienne na dzień (scfd).
- Ropa: bbl/dzień
- 1 bbl = 42 gal = 159 L
- Rurociąg: m3/h
- Gaz: scfd
Chemia i medycyna
Zakłady chemiczne: przepływ masowy w kg/h lub t/dzień. Kroplówki dożylne: mL/h (medyczne). Pompy laboratoryjne: mL/min. Przepływ masowy jest kluczowy dla reakcji - potrzebne są dokładne ilości!
- Chemia: kg/h, t/dzień
- Kroplówka dożylna: mL/h
- Pompa laboratoryjna: mL/min
- Masa jest kluczowa!
Szybka matematyka
GPM na L/min
1 galon (USA) = 3,785 litra. Szybko: GPM x 3,8 ≈ L/min. Lub: GPM x 4 dla przybliżonego oszacowania. 10 GPM ≈ 38 L/min.
- 1 GPM = 3,785 L/min
- GPM x 4 ≈ L/min (szybko)
- 10 GPM = 37,85 L/min
- Łatwe przeliczanie!
CFM na m3/h
1 CFM = 1,699 m3/h. Szybko: CFM x 1,7 ≈ m3/h. Lub: CFM x 2 dla przybliżonego oszacowania. 1000 CFM ≈ 1700 m3/h.
- 1 CFM = 1,699 m3/h
- CFM x 2 ≈ m3/h (szybko)
- 1000 CFM = 1699 m3/h
- Standard HVAC
Masa na Objętość (Woda)
Woda: 1 kg = 1 L (w 4°C). Więc 1 kg/s = 1 L/s. Szybko: kg/h = L/h dla wody. Inne płyny: podziel przez gęstość!
- Woda: 1 kg = 1 L
- kg/s = L/s (tylko woda)
- Olej: podziel przez 0,87
- Benzyna: podziel przez 0,75
Jak działają przeliczenia
- Krok 1: Zidentyfikuj rodzaj przepływu (objętościowy lub masowy)
- Krok 2: Przeliczaj normalnie w ramach tego samego rodzaju
- Krok 3: Masa na objętość? Potrzebna jest gęstość!
- Krok 4: Jeśli nie określono, zakłada się wodę
- Krok 5: Inne płyny: zastosuj korektę gęstości
Typowe przeliczenia
| Z | Na | Współczynnik | Przykład |
|---|---|---|---|
| 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 (water) | 1 kg/s = 1 L/s (woda) |
| lb/h | kg/h | 0.454 | 100 lb/h = 45,4 kg/h |
Szybkie przykłady
Rozwiązane problemy
Dobór pompy
Należy napełnić zbiornik o pojemności 1000 galonów w 10 minut. Jakie jest wymagane natężenie przepływu pompy w GPM?
Przepływ = Objętość / Czas = 1000 gal / 10 min = 100 GPM. W systemie metrycznym: 100 GPM x 3,785 = 378,5 L/min = 6,3 L/s. Wybierz pompę o wydajności ≥100 GPM.
Przepływ powietrza w HVAC
Pokój ma wymiary 20 stóp x 15 stóp x 8 stóp. Wymaga 6 wymian powietrza na godzinę. Jakie jest potrzebne CFM?
Objętość = 20 x 15 x 8 = 2400 ft3. Wymiany/godzinę = 6, więc 2400 x 6 = 14 400 ft3/godzinę. Przelicz na CFM: 14 400 / 60 = 240 CFM potrzebne.
Przeliczenie przepływu masowego
Zakład chemiczny: 500 kg/h oleju (gęstość 0,87 kg/L). Jakie jest natężenie przepływu objętościowego w L/h?
Objętość = Masa / Gęstość = 500 kg/h / 0,87 kg/L = 575 L/h. Gdyby to była woda (1 kg/L), byłoby to 500 L/h. Olej jest mniej gęsty, więc ma większą objętość!
Częste błędy
- **Mylenie przepływu masowego i objętościowego**: kg/s ≠ L/s, chyba że płynem jest woda! Do przeliczenia potrzebna jest gęstość. Olej, benzyna, powietrze są różne!
- **Zapominanie o wpływie temperatury na gęstość**: Gorąca woda jest mniej gęsta niż zimna. 1 kg/s gorącej wody > 1 L/s. Zawsze określaj warunki!
- **Galony amerykańskie a brytyjskie**: Galon brytyjski jest o 20% większy! 1 gal UK = 1,201 gal US. Sprawdź, który system!
- **Mieszanie jednostek czasu**: GPM ≠ GPH! Sprawdź, czy na minutę, na godzinę czy na sekundę. Różnica o czynnik 60 lub 3600!
- **Warunki standardowe a rzeczywiste (gazy)**: Powietrze przy różnych ciśnieniach/temperaturach ma różną objętość. Określ STP lub rzeczywiste!
- **Zakładanie przepływu nieściśliwego**: Gazy są ściśliwe, zmieniają objętość! Para, powietrze, gaz ziemny są wszystkie zależne od ciśnienia/temperatury.
Ciekawostki
Moc hydrantu pożarowego
Typowy hydrant pożarowy: 1000-1500 GPM (3800-5700 L/min). To wystarczy, aby napełnić przeciętną wannę (50 gal) w 3 sekundy! Usługa wodociągowa w domu to tylko 10-20 GPM.
Historia baryłki ropy
Baryłka ropy = 42 galony amerykańskie. Dlaczego 42? W latach 60. XIX wieku baryłki whisky miały 42 galony - przemysł naftowy po prostu przyjął ten sam rozmiar! 1 baryłka = 159 litrów. Ropa naftowa na świecie mierzona jest w milionach baryłek/dzień.
CFM = Komfort
Zasada HVAC: 400 CFM na tonę chłodzenia. 3-tonowy klimatyzator domowy = 1200 CFM. Zbyt niskie CFM = słaba cyrkulacja. Zbyt wysokie = marnotrawstwo energii. W sam raz = komfortowy dom!
MGD dla miast
Oczyszczalnie ścieków są oceniane w MGD (miliony galonów dziennie). Nowy Jork: 1000 MGD! To 3,78 miliona metrów sześciennych dziennie. Przeciętna osoba zużywa 80-100 galonów dziennie.
Cal górniczy
Historyczna jednostka praw wodnych: 1 cal górniczy = 0,708 L/s. Z czasów gorączki złota! Otwór o powierzchni 1 cala kwadratowego przy 6-calowej wysokości słupa wody. Nadal używany w niektórych prawach wodnych w zachodnich Stanach Zjednoczonych!
Precyzja kroplówki dożylnej
Medyczne kroplówki dożylne: 20-100 mL/h. To 0,33-1,67 mL/min. Kluczowa precyzja! Liczenie kropli: standardowo 60 kropli/mL. 1 kropla na sekundę = 60 mL/h.
Historia pomiaru przepływu
Lata 1700.
Wczesne pomiary przepływu. Koła wodne, metoda wiadra i stopera. Odkryto efekt Venturiego do pomiaru zwężenia przepływu.
1887
Wynaleziono przepływomierz Venturiego. Wykorzystuje różnicę ciśnień w zwężonej rurze do pomiaru przepływu. Nadal używany w nowoczesnej formie!
Lata 1920.
Standaryzowano przepływomierze z kryzą. Prosty, tani pomiar przepływu. Powszechnie przyjęty w przemyśle naftowym i gazowym.
Lata 1940.
Opracowano przepływomierze turbinowe. Obracające się łopatki mierzą prędkość przepływu. Wysoka dokładność, używane do paliwa lotniczego.
Lata 1970.
Przepływomierze ultradźwiękowe. Brak ruchomych części! Wykorzystuje czas przejścia fali dźwiękowej. Nieinwazyjne, dokładne dla dużych rur.
Lata 1980.
Przepływomierze masowe (Coriolisa). Bezpośredni pomiar masy, nie jest potrzebna gęstość! Technologia wibrującej rury. Rewolucyjne dla chemikaliów.
Lata 2000.
Cyfrowe przepływomierze z IoT. Inteligentne czujniki, monitorowanie w czasie rzeczywistym, konserwacja predykcyjna. Integracja z systemami zarządzania budynkami.
Porady profesjonalistów
- **Sprawdzaj jednostki uważnie**: GPM vs. GPH vs. GPD. Na minutę, godzinę lub dzień to ogromna różnica! Współczynnik 60 lub 1440.
- **Ostrzeżenie dotyczące założenia o wodzie**: Przelicznik masy na objętość zakłada wodę (1 kg/L). Dla oleju: pomnóż przez 1,15. Dla benzyny: pomnóż przez 1,33. Dla powietrza: pomnóż przez 833!
- **Zasada kciuka HVAC**: 400 CFM na tonę klimatyzacji. Szybkie dobieranie! Dom 3-tonowy = 1200 CFM. Przelicz: 1 CFM = 1,7 m3/h.
- **Krzywe pomp są ważne**: Natężenie przepływu zmienia się wraz z wysokością podnoszenia! Wyższa wysokość = niższy przepływ. Zawsze sprawdzaj krzywą pompy, nie używaj tylko maksymalnej wartości.
- **Szybkie przeliczanie GPM**: GPM x 4 ≈ L/min. Wystarczająco blisko dla szacunków! Dokładnie: x3,785. Odwrotnie: L/min / 4 ≈ GPM.
- **Określaj warunki**: Temperatura, ciśnienie wpływają na przepływ (szczególnie gazów). Zawsze podawaj warunki standardowe lub rzeczywiste warunki pracy.
- **Automatyczna notacja naukowa**: Wartości ≥ 1 milion lub < 0,000001 są automatycznie wyświetlane w notacji naukowej (np. 1.0e+6) dla czytelności!
unitsCatalog.title
Metryczny przepływ objętościowy
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| litr na sekundę | L/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| litr na minutę | L/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| litr na godzinę | L/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| litr na dzień | L/day | 1.157e-5 L/s | — |
| mililitr na sekundę | mL/s | 1.0000 mL/s | Commonly used |
| mililitr na minutę | mL/min | 1.667e-5 L/s | Commonly used |
| mililitr na godzinę | mL/h | 2.778e-7 L/s | — |
| metr sześcienny na sekundę | m³/s | 1000.0000 L/s | Commonly used |
| metr sześcienny na minutę | m³/min | 16.6667 L/s | Commonly used |
| metr sześcienny na godzinę | m³/h | 277.7778 mL/s | Commonly used |
| metr sześcienny na dzień | m³/day | 11.5741 mL/s | — |
| centymetr sześcienny na sekundę | cm³/s | 1.0000 mL/s | — |
| centymetr sześcienny na minutę | cm³/min | 1.667e-5 L/s | — |
Amerykański przepływ objętościowy
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| galon (USA) na sekundę | gal/s | 3.7854 L/s | Commonly used |
| galon (USA) na minutę (GPM) | gal/min | 63.0902 mL/s | Commonly used |
| galon (USA) na godzinę | gal/h | 1.0515 mL/s | Commonly used |
| galon (USA) na dzień | gal/day | 4.381e-5 L/s | — |
| stopa sześcienna na sekundę | ft³/s | 28.3168 L/s | Commonly used |
| stopa sześcienna na minutę (CFM) | ft³/min | 471.9467 mL/s | Commonly used |
| stopa sześcienna na godzinę | ft³/h | 7.8658 mL/s | Commonly used |
| cal sześcienny na sekundę | in³/s | 16.3871 mL/s | — |
| cal sześcienny na minutę | in³/min | 2.731e-4 L/s | — |
| uncja płynu (USA) na sekundę | fl oz/s | 29.5735 mL/s | — |
| uncja płynu (USA) na minutę | fl oz/min | 4.929e-4 L/s | — |
| uncja płynu (USA) na godzinę | fl oz/h | 8.215e-6 L/s | — |
Imperialny przepływ objętościowy
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| galon (imperialny) na sekundę | gal UK/s | 4.5461 L/s | Commonly used |
| galon (imperialny) na minutę | gal UK/min | 75.7682 mL/s | Commonly used |
| galon (imperialny) na godzinę | gal UK/h | 1.2628 mL/s | Commonly used |
| galon (imperialny) na dzień | gal UK/day | 5.262e-5 L/s | — |
| uncja płynu (imperialna) na sekundę | fl oz UK/s | 28.4131 mL/s | — |
| uncja płynu (imperialna) na minutę | fl oz UK/min | 4.736e-4 L/s | — |
| uncja płynu (imperialna) na godzinę | fl oz UK/h | 7.893e-6 L/s | — |
Masowe natężenie przepływu
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| kilogram na sekundę | kg/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| kilogram na minutę | kg/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| kilogram na godzinę | kg/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| gram na sekundę | g/s | 1.0000 mL/s | — |
| gram na minutę | g/min | 1.667e-5 L/s | — |
| gram na godzinę | g/h | 2.778e-7 L/s | — |
| tona metryczna na godzinę | t/h | 277.7778 mL/s | — |
| tona metryczna na dzień | t/day | 11.5741 mL/s | — |
| funt na sekundę | lb/s | 453.5920 mL/s | — |
| funt na minutę | lb/min | 7.5599 mL/s | — |
| funt na godzinę | lb/h | 1.260e-4 L/s | — |
Specjalistyczne i przemysłowe
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| baryłka na dzień (ropa) | bbl/day | 1.8401 mL/s | Commonly used |
| baryłka na godzinę (ropa) | bbl/h | 44.1631 mL/s | — |
| baryłka na minutę (ropa) | bbl/min | 2.6498 L/s | — |
| akrostopa na dzień | acre-ft/day | 14.2764 L/s | Commonly used |
| akrostopa na godzinę | acre-ft/h | 342.6338 L/s | — |
| milion galonów na dzień (MGD) | MGD | 43.8126 L/s | Commonly used |
| cusec (stopa sześcienna na sekundę) | cusec | 28.3168 L/s | Commonly used |
| cal górniczy | miner's in | 708.0000 mL/s | — |
Często zadawane pytania
Jaka jest różnica między GPM a CFM?
GPM = galony (ciecz) na minutę. Używane do wody, cieczy. CFM = stopy sześcienne (powietrze/gaz) na minutę. Używane do przepływu powietrza w HVAC. Różne płyny! 1 GPM wody waży 8,34 funta/min. 1 CFM powietrza waży 0,075 funta/min na poziomie morza. Objętość jest taka sama, masa jest bardzo różna!
Czy mogę przeliczyć kg/s na L/s?
TAK, ale potrzebujesz gęstości płynu! Woda: 1 kg/s = 1 L/s (gęstość 1 kg/L). Olej: 1 kg/s = 1,15 L/s (gęstość 0,87 kg/L). Benzyna: 1 kg/s = 1,33 L/s (gęstość 0,75 kg/L). Powietrze: 1 kg/s = 833 L/s (gęstość 0,0012 kg/L)! Zawsze sprawdzaj gęstość. Nasz przelicznik zakłada wodę, jeśli nie określono inaczej.
Dlaczego natężenie przepływu mojej pompy się zmienia?
Przepływ pompy zmienia się wraz z wysokością podnoszenia! Wyższy podnoszenie/ciśnienie = niższy przepływ. Krzywa pompy pokazuje zależność przepływu od wysokości podnoszenia. Przy zerowej wysokości podnoszenia (otwarty wylot): maksymalny przepływ. Przy maksymalnej wysokości podnoszenia (zamknięty zawór): zerowy przepływ. Sprawdź krzywą pompy dla rzeczywistego punktu pracy. Nigdy nie używaj tylko maksymalnego natężenia przepływu!
Jakiego przepływu potrzebuje mój system HVAC?
Zasada kciuka: 400 CFM na tonę chłodzenia. 3-tonowy klimatyzator = 1200 CFM. 5-tonowy = 2000 CFM. W systemie metrycznym: 1 tona ≈ 680 m3/h. Dostosuj do oporu kanałów. Zbyt niski = słabe chłodzenie. Zbyt wysoki = hałas, marnotrawstwo energii. Zaleca się profesjonalne obliczenie obciążenia!
Jaka jest różnica między galonami amerykańskimi a brytyjskimi?
DUŻA różnica! Galon imperialny (UK) = 4,546 litra. Galon amerykański = 3,785 litra. Galon brytyjski jest o 20% WIĘKSZY! 1 gal UK = 1,201 gal US. Zawsze określaj, który system! Większość przeliczników domyślnie używa galonów amerykańskich, chyba że podano 'Imperial' lub 'UK'.
Jak dobrać pompę?
Trzy kroki: 1) Oblicz wymagany przepływ (wymagana objętość/czas). 2) Oblicz całkowitą wysokość podnoszenia (wysokość podnoszenia + straty tarcia). 3) Wybierz pompę, której punkt pracy (przepływ + wysokość podnoszenia) znajduje się w 80-90% najlepszego punktu sprawności (BEP) na krzywej pompy. Dodaj 10-20% marginesu bezpieczeństwa. Sprawdź wymagania NPSH. Weź pod uwagę krzywą systemu!
Pełny Katalog Narzędzi
Wszystkie 71 narzędzia dostępne w UNITS