標準立方フィート/分

標準立方フィート/分( SCFM ) は、ガスのモル流量を「標準化された」温度と圧力での体積流量として表したもので、組成や実際の流れの状態に関係なく、ガスのモル数が固定されていることを示します。これは、ガスの分子量のみに依存する乗法定数によってガスの質量流量と関連しています。温度と圧力にはさまざまな標準条件があるため、特定の標準値を選択する際には注意が必要です。世界中で、圧力の「標準」条件は、絶対圧力 101,325パスカル(大気圧)、1.0 bar (つまり 100,000 パスカル)、14.73 psia、または 14.696  psiaとさまざまに定義されており、「標準」温度は 68 °F、60 °F、0 °C、15 °C、20 °C、または 25 °C とさまざまに定義されています。相対湿度 (例: 36% または 0%) も、標準条件の一部定義に含まれています。

ヨーロッパでは、標準温度は0℃と定義されるのが最も一般的ですが、常にそうであるとは限りません。米国では、 EPAは体積流量と体積流量の標準状態を温度293 K（68 °F）、圧力101.3キロパスカル（29.92 in. Hg）と定義していますが、^[1]業界のさまざまなユーザーが60 °Fから78 °Fの定義を使用する場合があります。

標準温度が変化すると、同じ質量流量でも体積が大きく変化することがあります。たとえば、1 気圧の絶対圧力で 1,000 kg/h の空気の質量流量は、32 °F (0 °C) で定義した場合は 455 SCFM ですが、60 °F (16 °C) で定義した場合は 481 SCFM になります。定義の可変性と曖昧さの結果から、 「標準」フロー値を伝える場合は、どの標準条件が使用されているかを明記することが、エンジニアリングのベストプラクティスです。

SI メートル法単位系を採用している国では、ある標準化されたまたは標準状態におけるガスの体積を表すために、「標準立方メートル」(Nm ³ ) という用語がよく使用されます。繰り返しになりますが、上で述べたように、標準化されたまたは標準状態として普遍的に受け入れられているものはありません。

実際の立方フィート/分(ACFM) は、システム内のどこにでも流れるガスの体積で、温度と圧力を考慮します。システムがガスをまさに「標準」状態で移動させている場合、ACFM は SCFM と等しくなります。通常、これは当てはまりません。この 2 つの定義の最も重要な違いは圧力です。ガスを移動するには、正圧または真空を作り出す必要があります。標準立方フィートのガスに正圧をかけると、ガスは圧縮されます。標準立方フィートのガスに真空をかけると、ガスは膨張します。加圧または希薄化された後のガスの体積は、「実際の」体積と呼ばれます。

理想気体のSCFとACFは、複合気体法則に従って関係している：^{[2] [3]}

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

標準状態を下付き文字1で定義し、実際の状態を下付き文字2で定義すると、次のようになります。^{[2] [4]}

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

ここで、は絶対圧力単位であり、は絶対温度単位（ケルビンまたはランキン度）です。 ${\displaystyle P}$${\displaystyle T}$

これは、圧力と温度が標準条件に近い場合にのみ有効です。非理想気体 (ほとんどの気体) の場合、非理想性を考慮するために圧縮係数「Z」が導入されます。圧縮係数を式に導入するには、ACF を「Z」で割ります。

毎分立方フィート(CFM) は、すべての場合に当てはまる単一の定義がないため、混乱を招く用語です。気体は圧縮可能であるため、毎分立方フィートの数値は、気体の質量に関しては必ずしも別の数値と比較できるわけではありません。さらに問題を複雑にしているのは、遠心ファンが一定 CFM デバイスまたは定容デバイスであることです。つまり、ファン速度が一定であれば、遠心ファンは一定量の空気を送り出します。これは、一定質量の空気を送り出すこととは異なります。繰り返しますが、ファンは、空気密度が異なっていても、質量ではなく容積を送り出します。つまり、ファンを通過する質量流量は異なっていても、システム内の空気速度は同じです。

• 気体の法則
• 温度と圧力の標準条件
• 標準立方フィート(SCF)
• 100万標準立方フィート/日(MMSCFD)

• Xchanger Inc、SCFM、NM3/hr、lb/hr、kg/hr、ACFM、M3/hr のガス流量を計算する Web ページ。
• onlineflow.de、ウェブページ 体積、質量、モル流量の変換用オンライン計算機 (SCFM、MMSCFD、Nm3/hr、kg/s、kmol/hr など)
• ASME AG-1 HEPA フィルターの ACFM と SCFM の比較
• SCFM (標準 CFM) と ACFM (実際の CFM) (特に空気流量のみ)
• IUPAC ゴールドブックの「気体の標準状態」。
• IUPAC ゴールドブックからの「標準圧力」。
• IUPAC ゴールドブックからの「STP」。
• IUPAC ゴールドブックからの「標準状態」。
• ガス密度
• 大気の性質
• ACFM 対 SCFM 対 ICFM