Кубический фут в минуту

Кубический фут в минуту (CFM, англ. Cubic Feet per Minute) — неметрическая единица, используемая обычно для измерений объёмных расходов жидкостей и газов. Равна 0,028316846592 м³/мин = 0,0004719474432 м³/с.

1 м³/мин = 35,3147 кубическим футам/м.

Обозначается буквой Q.

Рассчитаем необходимый объем воздуха, который нужно прокачать. Исходной формулой служит уравнение теплового баланса при условии, что теплопередачей пренебрегаем:

N=Q*C*P*(T2-T1), где

• N — мощность системы, Вт;
• Q — расход, м³/сек;
• C — теплоёмкость воздуха, Дж/(кг·К);
• P — плотность воздуха, кг/м³;
• T — температура (T2 - целевая температура охлаждаемого тела, T1 - температура прокачиваемого воздуха), К;

Отсюда формула для требуемого потока Q:

${\displaystyle Q={\frac {N}{C\cdot P\cdot (T2-T1)}}}$

После подстановки значений С = 1,006 кДж/(кг·К), P = 1,2047 кг/м³ для воздуха при 20°C и нормальном атмосферном давлении формула для Q:

${\displaystyle Q\approx 8.3\cdot 10^{-4}\cdot {\frac {N}{(T2-T1)}}}$, м³/сек

После перевода Q из кубометров в секунду в CFM получаем формулу для практического использования:

${\displaystyle Q\approx 1.75\cdot {\frac {N}{(T2-T1)}}}$, фут³/мин

Эта формула приближенная, поскольку теплоемкость и плотность воздуха зависят от давления и температуры.

Необходимо рассчитать размер радиатора в компьютерной системе жидкостного охлаждения (СЖО) для удержания температуры жидкости на уровне 30°C при температуре комнатного воздуха 25°C, если СЖО используется для охлаждения процессора и видеокарты с общим TDP 300 Вт, а вентиляторы используются типовые компьютерные корпусные 120 мм производительностью 50 CFM.

После подстановки в предыдущую формулу заданных значений, получим требуемый поток воздуха:

${\displaystyle Q\approx 1.75\cdot {\frac {300}{(30-25)}}=105}$ фут³/мин

Надо заметить, что двух типовых вентиляторов с паспортной максимальной производительностью в 50 CFM будет недостаточно, т.к. радиатор оказывает существенное сопротивление воздушному потоку. Величина падения потока зависит как от конструкции радиатора и вентиляторов, так и от скорости воздуха. Если грубо ориентироваться на падение потока в два раза, то для заданного примера (вентиляторы 120 мм, 50 CFM) необходим радиатор 120x480 мм или 240x240 мм с четырьмя установленными вентиляторами.

Например, 1 фут³/мин = 1,7 м³/час = 0,47 л/сек