什麼是混合空氣溫度計算器?
當兩股氣流匯合時——例如在空調箱(AHU)的混風箱裡,回風與外氣相遇——混合後的溫度其實是兩股氣流的流量加權平均值。只要輸入每一股氣流的質量流量(或體積流量)與溫度,這個計算器就能幫你算出混合後的空氣溫度。
使用方法
分別填入每一股氣流的風量與溫度。兩股氣流的流量單位必須一致(例如都用 kg/s,或都用 CFM),兩個溫度也要採用相同的溫標(°C、°F 或 K)。計算結果會以你所輸入的同一溫度單位呈現。
公式說明
混合空氣溫度的計算方式如下:
$$T_{mix} = \frac{\text{m}_1 \cdot \text{T}_1 + \text{m}_2 \cdot \text{T}_2}{\text{m}_1 + \text{m}_2}$$
每股氣流的溫度,會依其占總流量的比例加權。流量較大的那股,會把結果拉得更接近它自身的溫度。此公式假設兩股氣流的比熱與壓力相同;對於一般空調的空氣混合而言,這是相當準確的近似。
實例試算
假設有 100 CFM、20°C 的回風,與 300 CFM、5°C 的外氣混合。則 $$T_{mix} = \frac{100 \times 20 + 300 \times 5}{100 + 300} = \frac{2000 + 1500}{400} = \frac{3500}{400} = 8.75\,°C.$$ 由於大部分流量來自較冷的外氣,混合後的溫度會明顯偏向 5°C,而非 20°C。
常見問題
可以用體積流量代替質量流量嗎?可以。只要兩股空氣的密度相近(一般空調條件下即是如此),用體積流量計算就能得到不錯的近似結果。
溫度單位重要嗎?兩個輸入值請使用相同單位,結果也會以該單位呈現。輸入 °C,得到的就是 °C。
如果總流量為零會怎樣?結果將無法定義——至少要有一股氣流具備正的流量值。