Стандартные кубические сантиметры в минуту - Standard cubic centimetres per minute

Стандартные кубические сантиметры в минуту (SCCM) это единица измерения из измерение расхода с указанием кубических сантиметров в минуту (см³ / мин) в стандартные условия по температуре и давлению данной жидкости. Эти стандартные условия различаются в зависимости от регулирующих органов. Одним из примеров стандартных условий для расчета SCCM является ${\displaystyle T_{n}}$ = 0 ° C (273,15 К) и ${\displaystyle p_{n}}$ = 1,01 бар (14,72 пси ).

SCCM - это мера массовый расход, ${\displaystyle {\dot {m}}}$, и, несмотря на название, его не следует путать с мерой объемный расход, ${\displaystyle {\dot {q}}}$. Один SCCM указывает массовый расход одного кубический сантиметр в минуту жидкости, обычно газа, с плотностью, определенной при некоторой стандартной температуре, ${\displaystyle T_{n}}$, и давление, ${\displaystyle p_{n}}$.

Чтобы преобразовать один SCCM в меру массового расхода в системе СИ, кг / с, нужно полагаться на фундаментальное соотношение между массовым расходом и объемным расходом (см. объемный расход ) ^[1],

${\displaystyle {\dot {m}}=\rho _{n}{\dot {q}},}$

куда ${\displaystyle \rho _{n}}$ - плотность при некоторых стандартных условиях, а уравнение состояния Такие как

${\displaystyle \rho _{n}={\frac {p_{n}M}{Z_{n}R_{u}T_{n}}},}$

с ${\displaystyle M}$ быть жидкостью молекулярный вес, ${\displaystyle Z_{n}}$ жидкость коэффициент сжимаемости, и ${\displaystyle R_{u}}$ универсальный газовая постоянная. Путем включения единиц измерения и их преобразования в квадратные скобки в указанное выше соотношение между ${\displaystyle {\dot {m}}}$ и ${\displaystyle {\dot {q}}}$ можно получить

${\displaystyle {\dot {m}}\left[{\frac {kg}{s}}\right]=\rho _{n}\left[{\frac {kg}{m^{3}}}\right]{\dot {q}}\left[{\frac {cm^{3}}{min}}{\frac {1\,min}{60\,s}}{\frac {1m^{3}}{10^{6}\,cm^{3}}}\right],}$

куда ${\displaystyle {\dot {m}}}$ в ${\displaystyle kg/s}$, ${\displaystyle \rho _{n}}$ в ${\displaystyle kg/m^{3}}$, и ${\displaystyle {\dot {q}}}$ в ${\displaystyle cm^{3}/min}$. После этого, заменив ${\displaystyle \rho _{n}}$ с приведенным выше уравнением состояния получаем

${\displaystyle {\dot {m}}\left[{\frac {kg}{s}}\right]={\frac {p_{n}[Pa]M\left[{\frac {kg}{kmol}}\right]}{Z_{n}R_{u}\left[{\frac {J}{Kkmol}}\right]T_{n}[K]}}{\dot {q}}\left[{\frac {cm^{3}}{min}}{\frac {1\,min}{60\,s}}{\frac {1m^{3}}{10^{6}\,cm^{3}}}\right],}$

где снова единицы заключены в квадратные скобки.

Используя это последнее соотношение, можно преобразовать массовый расход в более знакомой единице кг / с в SCCM и наоборот с помощью

${\displaystyle 1\,{\frac {kg}{s}}=6E7{\frac {Z_{n}R_{u}\left[{\frac {J}{Kkmol}}\right]T_{n}[K]}{p_{n}[Pa]M\left[{\frac {kg}{kmol}}\right]}}SCCM,}$

и

${\displaystyle 1\,SCCM=1.6667E-8{\frac {p_{n}[Pa]M\left[{\frac {kg}{kmol}}\right]}{Z_{n}R_{u}\left[{\frac {J}{Kkmol}}\right]T_{n}[K]}}{\frac {kg}{s}}.}$

С этим преобразованием из SCCM в кг / с можно затем использовать доступные калькуляторы единиц измерения. ^[2] для преобразования кг / с в другие единицы, например г / с CGS system или slug / s.

В качестве примеров использования рассмотрим преобразование 1 SCCM азота с молекулярной массой 28 кг / кмоль в кг / с. Рассмотрим стандартные условия 101325 Па и 273,15 К и предположим, что газ является идеальный газ (т.е. ${\displaystyle Z_{n}=1}$). Используя метод единственной скобки (см. преобразование единиц ) тогда получаем:

${\displaystyle 1\,{\cancel {\text{SCCM}}}\cdot {\frac {1.6667E-8{\frac {101325[Pa]28\left[{\frac {kg}{kmol}}\right]}{8314\left[{\frac {J}{Kkmol}}\right]273.15[K]}}{\frac {kg}{s}}}{1\,{\cancel {\text{SCCM}}}}}=2.08E-8{\frac {kg}{s}}.}$

Чтобы преобразовать 50 SCCM азота с учетом приведенных выше соображений, нужно

${\displaystyle 50\,{\cancel {\text{SCCM}}}\cdot {\frac {1.6667E-8{\frac {101325[Pa]28\left[{\frac {kg}{kmol}}\right]}{8314\left[{\frac {J}{Kkmol}}\right]273.15[K]}}{\frac {kg}{s}}}{1\,{\cancel {\text{SCCM}}}}}=1.04E-6{\frac {kg}{s}}.}$

В качестве другого примера, чтобы сделать то же самое для 1 SCCM гелия, имеющего молекулярную массу 4 кг / кмоль, можно получить:

${\displaystyle 1\,{\cancel {\text{SCCM}}}\cdot {\frac {1.6667E-8{\frac {101325[Pa]4\left[{\frac {kg}{kmol}}\right]}{8314\left[{\frac {J}{Kkmol}}\right]273.15[K]}}{\frac {kg}{s}}}{1\,{\cancel {\text{SCCM}}}}}=2.97E-9{\frac {kg}{s}},}$

где отметим, что 1 SCCM гелия в кг / с намного меньше, чем один SCCM азота.

Обратите внимание на эти примеры, что, в отличие от таких показателей, как кг / с или г / с, SCCM является показателем массового расхода, который зависит как от типа жидкости (например, азот или гелий в приведенных выше примерах), так и от используемых стандартных условий. .

Единицей, связанной с SCCM, является SLM или SLPM, что означает Стандартный литр в минуту. Их обращение ^[3]

${\displaystyle 1\,SCCM=1E-3\,SLM,}$

и

${\displaystyle 1\,SLM=1E3\,SCCM.}$

Еще одна единица - SCFM, что означает Стандартные кубические футы в минуту.

Еще одна единица измерения, связанная с SCCM (и SLM), - это PCCM (и PLM), что означает идеальный кубический сантиметр в минуту (идеальный литр в минуту). Один PCCM - это один SCCM, когда газ идеален. Другими словами, один PCCM точно такой же, как один SCCM, если и только если ${\displaystyle Z_{n}=1}$ в вышеуказанных отношениях.

Рекомендации

1. Спитцер, Д. В. (1991). Измерение расхода: практические руководства по измерению и контролю. ЭТО. п. 341.
2. «Руководство NIST по SI, Приложение B.9». Получено 2019-11-04.
3. «Конверсии единиц расхода газа NIST». Получено 2019-11-04.