對於試驗室來說會遇到各種各樣的標準,而不同標準採用的計量單位都來自於各個國家的使用習慣,很難統一,而汽車空調試驗室最常遇到的是壓力換算問題,本文就主要捋一捋常用的壓力單位換算,尤其是表壓(即相對壓力,以下統稱表壓)和表壓之間的轉換。
舉個最常見的例子:表壓公斤力(kgf/cm² G)轉化為表壓兆帕(MPa G),在工程使用中為了便於計算都是採用十倍的關係,但是對於試驗室來說,再用十倍的關係就顯得不太專業了。
要想搞清楚壓力單位之間的轉換,首先要知道以下四點:
1. 1Pa=1N/m²
2. 重力加速度g=9.80665
3. 一個標準大氣壓=101.325kPa,一個工程大氣壓=98.0665kPa
4. 表壓=絕壓 - 一個大氣壓
所有不同的單位換算都要先轉回國際標準單位中來
示例:1kgf/cm² G= ?MPa G(該例中僅以標準大氣壓做換算)
首先什麼是kgf呢,即公斤力,這個是已經被廢除的單位,但是仍然在很多地方以kg/cm²這種錯誤的表達形式被沿用,不得不嘆服習慣的強大。
不同單位表壓之間的轉換要先轉回標準單位中去再轉換成表壓,
即:kgf/cm² G→kgf/cm²→MPa→MPa G。
那麼1kgf/cm² G=(1+1.033)kgf/cm²=(1+1.033)* 0.0980665MPa ={(1+1.033)* 0.0980665- 0.101325}MPa G=0.098MPa G
(註:一個標準大氣壓=101.325kPa=1.033kg/cm²,若以工程大氣壓計,一個工程大氣壓=98.0655kPa=1kg/cm²)
到這裡就有人會有疑問,1公斤力換算成標準單位也就和原來差0.002MPa嘛,那15公斤力呢?實例說明一切,下面就以膨脹閥入口壓力15公斤力(換算成標準單位差0.03MPa)做性能換算(以常用工況:過冷度5度,流量100kg/h),看看到底有多大差別,
1.5MPa對應進口焓值
1.47MPa對應進口焓值
換熱量差值
276.2kJ/Kg
274.7kJ/Kg
41W
上述只是一個粗略計算,這個差值佔了換熱量約1%,且不管數值的大小,在輸入參數之初就人為引入本可避免的誤差,有違試驗室嚴謹的風格。
以下是表格分別是以標準大氣壓和工程大氣壓做換算的快捷表格,由於本人不會編程,不能把它做成小程序方便查詢,(每至此時,吾恨不能以全能之才示人),如果有需要可向我索取。
參考:
《流體力學I II合集》,孔瓏,高等教育出版社