pies cúbicos estándar por minuto

El caudal molar de un gas , expresado como caudal volumétrico a una temperatura y presión estandarizadas, representa una cantidad fija de moles de gas, independientemente de su composición y las condiciones reales de flujo. Se relaciona con el caudal másico del gas mediante una constante multiplicativa que depende únicamente del peso molecular del gas. Existen diferentes condiciones estándar de temperatura y presión , por lo que se debe tener cuidado al elegir un valor estándar específico. A nivel mundial, la condición estándar de presión se define de diversas maneras: presión absoluta de 101 325 pascales ( presión atmosférica ), 1,0 bar (es decir, 100 000 pascales), 14,73 psia o 14,696 psia; y la temperatura estándar se define de diversas maneras: 68 °F, 60 °F, 0 °C, 15 °C, 20 °C o 25 °C. La humedad relativa (por ejemplo, 36% o 0%) también se incluye en algunas definiciones de condiciones estándar.        

En Europa , la temperatura estándar se define más comúnmente como 0  °C, pero no siempre. En los Estados Unidos , la EPA define las condiciones estándar para el volumen y el flujo volumétrico como una temperatura de 293 K (68 °F) y una presión de 101,3 kilopascales (29,92 pulg. Hg), ^{[ 1 ]} aunque varios usuarios de la industria pueden usar definiciones de 60  °F a 78  °F.

Una variación en la temperatura estándar puede resultar en una variación volumétrica significativa para el mismo caudal másico. Por ejemplo, un caudal másico de 1000  kg/h de aire a 1 atmósfera de presión absoluta es de 455  SCFM cuando se define a 32 °F (0 °C) , pero de 481 SCFM cuando se define a 60 °F (16 °C) . Debido a la variabilidad de la definición y las consecuencias de la ambigüedad, la mejor práctica de ingeniería es indicar las condiciones estándar utilizadas al comunicar un valor de caudal "estándar".     

En los países que utilizan el Sistema Internacional de Unidades (SI), el término « metro cúbico normal » (Nm³ ⁾ se usa con frecuencia para referirse a volúmenes de gas en condiciones normalizadas o estándar. Como se mencionó anteriormente, no existe un conjunto de condiciones normalizadas o estándar universalmente aceptado.

El pie cúbico real por minuto (ACFM) es el volumen de gas que fluye en cualquier punto de un sistema, teniendo en cuenta su temperatura y presión. Si el sistema moviera un gas en condiciones "estándar", entonces ACFM sería igual a SCFM. Sin embargo, esto no suele ser así, ya que la diferencia más importante entre estas dos definiciones radica en la presión. Para mover un gas, se debe crear una presión positiva o un vacío . Cuando se aplica presión positiva a un pie cúbico estándar de gas, este se comprime. Cuando se aplica vacío a un pie cúbico estándar de gas, este se expande. El volumen de gas después de ser presurizado o enrarecido se denomina volumen "real".

El SCF y el ACF para un gas ideal están relacionados de acuerdo con la ley combinada de los gases : ^{[ 2 ] [ 3 ]}

${\displaystyle {\frac {P_{1}V_{1}}{T_{1}}}={\frac {P_{2}V_{2}}{T_{2}}}}$

Definiendo las condiciones estándar mediante el subíndice 1 y las condiciones reales mediante el subíndice 2, entonces: ^{[ 2 ] [ 4 ]}

${\displaystyle {\rm {SCF}}={\rm {ACF}}\,\cdot \,\left({\frac {P_{\rm {actual}}}{P_{\rm {estándar}}}}\right)\,\left({\frac {T_{\rm {estándar}}}{T_{\rm {actual}}}}\right)}$

dónde${\displaystyle P}$está en unidades de presión absoluta y${\displaystyle T}$está en unidades de temperatura absolutas (es decir, kelvin o grados Rankine ).

Esto solo es válido a una presión y temperatura cercanas a las condiciones estándar. Para gases no ideales (la mayoría de los gases), se introduce un factor de compresibilidad "Z" para tener en cuenta la no idealidad. Para introducir el factor de compresibilidad en la ecuación, divida ACF entre "Z".

El término pies cúbicos por minuto (CFM) suele generar confusión, ya que carece de una definición única aplicable a todos los casos. Los gases son compresibles , lo que implica que una cifra en pies cúbicos por minuto no se puede comparar necesariamente con otra en lo que respecta a la masa del gas. Para complicar aún más la situación, un ventilador centrífugo es un dispositivo de CFM constante o de volumen constante. Esto significa que, siempre que la velocidad del ventilador se mantenga constante, bombeará un volumen constante de aire. Esto no es lo mismo que bombear una masa constante de aire. De nuevo, el ventilador bombeará el mismo volumen, aunque no la misma masa, a cualquier otra densidad de aire. Esto significa que la velocidad del aire en un sistema es la misma, aunque el caudal másico a través del ventilador no lo sea.

• Leyes de los gases
• Condiciones estándar de temperatura y presión
• pie cúbico estándar (SCF)
• Millones de pies cúbicos estándar por día (MMSCFD)

• Xchanger Inc, página web Calculadora para flujos de gas en SCFM, NM3/hr, lb/hr, kg/hr, ACFM y M3/hr.
• onlineflow.de, página web Calculadora en línea para la conversión de flujos volumétricos, másicos y molares (SCFM, MMSCFD, Nm3/hr, kg/s, kmol/hr y más)
• ACFM frente a SCFM para filtros HEPA ASME AG-1
• SCFM (CFM estándar) frente a ACFM (CFM real) (específicamente para flujos de aire únicamente)
• "Condiciones estándar para gases" del Libro de Oro de la IUPAC .
• "Presión estándar" del Libro de Oro de la IUPAC .
• "STP" del Libro de Oro de la IUPAC .
• "Estado estándar" del Libro de Oro de la IUPAC .
• Densidad del gas
• Propiedades de la atmósfera
• ACFM frente a SCFM frente a ICFM