11 - Unidad XI Ventiladores

7/24/2019 11 - Unidad XI Ventiladores

1/3

U.T.N.Facultad Regional Mendoza

MECNICA DE LOS FLUIDOS Y MQUINAS FLUIDODINMICAS APUNTES DE TEORA

Unidad XI

Alejandro L. Arenas / 2010 Pgina 1de 3

UNIDAD XI: VENTILADORES

11.1 Ventiladores:Clasificacin y aplicaciones.11.2 Relaciones fundamentales. Potencia y rendimiento. Seleccin. Curvas Caractersticas. Coeficiente de Rateau.

VENTILADORES

Definicin

Un ventilador es esencialmente una bomba de gas en vez de lquido, por lo tanto: Un ventilador es una turbomquinade fluidos generadora para gases.

Como los gases son muy compresibles el diseo debe ser cuidado. Sin embargo siempre que el gas no variesensiblemente su densidad o volumen especfico, la teora y funcionamiento de la bomba de gas ser idntica a la de la bombade lquido.

Esto sucede cuando el incremento de presin es pequeo. La experiencia confirma que si: el gas puede suponerse incompresible prcticamente. Si empiezan a sentirse los efectos

de la compresibilidad del gas.

Nota: En estas mquinas la unidad de presin empleada es : milmetros de columna de agua en vez de :metros decolumna de agua, por razones obvias.

Por lo tanto: Un ventilador es la turbomquina que absorbe energa mecnica y restituye energa a un gascomunicndole un incremento de presin menor que .

De lo contrario, con estamos frente a mquinas denominadas compresores. De esto podemos decirque:

El ventilador es una mquina de fluido

El compresor es una mquina trmica

Aplicaciones de los ventiladores

Para ventilacin de salas de trabajo y reuniones, minas, tneles y barcos, para exhaustacin de humos, aire con altocontenido de polvo etc., para el secado de procesos industriales, para refrigeracin y acondicionamiento de aire.

Para todos estos tipos de usos bastan presiones relativamente bajas y grandes caudales de aire, e por esto que losventiladores se adaptan perfectamente.

Clasificacin de los ventiladores

1) segn la presin desarrollada

Ventiladores de baja presin: Presin total desarrollada inferior a

Ventiladores de media presin: Presin total desarrollada mayor a pero menor a

Ventiladores de alta presin: Presin total desarrollada mayor a pero menor a

2)

Segn la direccin del flujo

De baja presin

Ventiladores Centrfugos Radiales: De media presinDe alta presin

Ventiladores Axiales

Ventiladores Radiales

Como se ve en la clasificacin anterior los ventiladores centrfugos se adaptan a los tres rangos de presiones:


2/3



Unidad XI


Ventiladores centrfugos de baja presin

Estos tienen un rodete tipo tambor cuyos labes se encuentran curvados haca adelante (mismo sentido de rotacin):

La envocadura de entrada es una tobera de perfil aerodinmico para reducir las prdidas, la seccin transversal de la cajaespiral se construye de chapa soldada, el rodete esta en voladizo y carece de prensaestopas dado a las bajas presiones quemaneja.

labe curvado hacia adelante

U2

W2

C2

Fig. 11.1

Para todos los ventiladores centrfugos podemos decir que presentan fcil conexin de las tuberas de las bocas deentrada y de salida y que el flujo de aire se puede variar variando la velocidad de rotacin

Ventiladores centrfugos de alta presin

Estos tienen un rodete tipo tambor cuyos labes se encuentran curvados haca atrs (sentido contario al de rotacin):

La envocadura de entrada es una tobera de perfil aerodinmico para reducir las prdidas, la seccin transversal de la caja

espiral se construye de hierro fundido, el rodete esta en voladizo y tiene prensaestopas dado que las presiones que maneja sonmayores. Son muy silenciosos y tienen muy buen rendimiento.

Otros tipos de labes utilizados:

labes radiales

Autolimpiantes

Altas velocidades

Altas Presiones

labes aerodinmicos labes rectos inclinados hacia atras

Fig. 11.2

Ventiladores Axiales

Manejan grandes volmenes de aire y se instalan donde no afecten por el ruido ya que son extremadamente ruidoso. Su principal

uso se encuentra en la industria.Los ventiladores axiales de alta velocidad requieren montaje de aletas directrices para obtener buenos rendimientos.


3/3



Unidad XI


Cuadro de ventiladores

CentrfugosAletas curvados hacia adelanteRadiales

Aletas curvadas hacia atrs

AxialesAletas axialesTurbo axialesVentilador helicoidal

3 10 50 100 400

Coeficientes de Rateau

En la unidad VIII se demostr que el caudal para las turbomquinas est dado por:

Si las mquinas son semejantes, existe relacin entre las velocidades como as tambin del ancho y el dimetro de loslabes que se deben mantener constantes. Es decir:

Entonces podemos escribir la ecuacin del caudal de la siguiente forma:

Multiplicando y dividiendo por 4 el segundo miembro:

Por otro lado sabemos que:

Tomando la relacin:

Se obtiene:

Poniendo la altura en funcin de :

Coeficiente de caudal de Rateau

Coeficiente de altura de Rateau

Coeficiente de Presin de Rateau

11 - Unidad XI Ventiladores

Documents

Transcript of 11 - Unidad XI Ventiladores