lab4-ventilador-centrifugo

7/18/2019 LAB4-VENTILADOR-CENTRIFUGO

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1. OBJETIVOS

Estudio experimental del comportamiento de un ventilador centrífugo mediante la

determinación de sus curvas características (dPt, P y n versus caudal circulante) para

diversas geometrías del rotor. Verificar las leyes de semejanza de ventiladores.

2. EQUIPOS E INSTRUMENTOS

• Ventilador radial con carcasa espiral de sección variale, provista de un difusor con

toera en la entrada y un conducto cilíndrico con una v!lvula de compuerta en la salida.• "res rotores intercamiales de ##$ mm de di!metro exterior, %&# mm de di!metro

interior y ' mm de anco axial lire (constante) con las características *ue se indican+

"ipo de !lae-mero de

!laes

ngulo del !lae en la

salida/urvado acia atr!s %# 0'.&

1ectas, radiales $2.2/urvadas acia adelante %0 %'.&

Tabla 1 Características del Ventiladr

•

"oera convergente de 3&.2'%0 mm de di!metro interno en la garganta, instalada en eldifusor

• 1egulador de compuerta instalado en el conducto cilíndrico de salida• 4otor el5ctrico 2.3&62.'3& 78 y '9%26%3&& rpm a 02 :z• ;inamómetro de 1esorte de 2 a #& • "acómetro de contacto6no contacto de 2 a $$$$ rpm• 4icromanómetros digitales de 2 a %2222 Pa, empleados para determinar las diferencias

de presión a trav5s del ventilador y a trav5s de la toera.

!. PROCE"IMIENTO "E ENS#$O



%. <nstalar el rotor seleccionado y conectar las líneas a las tomas de presión.#. Verificar *ue los instrumentos mar*uen cero.'. =eleccionar la velocidad de giro del motor.9. /on la compuerta cerrada, encender el e*uipo.&. "omar la lectura de los nanómetros, dinamómetro y tacómetro, para la posición

cerrada de la compuerta.0. 1epetir el paso anterior para varias posiciones de apertura en la compuerta de

salida.

%. "#TOS "E& ENS#$O

=e adjuntan las ojas correspondientes a los ensayos en el ventilador centrífugo para cada

tipo de rotor instalado.

Cndicines #'bientales

ParamétroSimbol

oUnidad

esLectu

raPresiónbarométrica

pg bar 1

Temperaturaambiental

To ⁰C 20

Humedad Relativa HR % 65

Tabla 2 Cndicines #'bientales

Tabla de res(ltads

• 1P4 alto

Rotor Seleccionado (12álabes)

β2= 63.5° Porcentaje de apertra de la co!perta

Pará!etro S"!bolo#nidade

s0 20 $0 60 %0 100

&i'erencia de presin obera

pop* Pa 0 161 60+ 1226 215+ 261

&i'erencia de presin

,entilador p2p1 Pa 105- 116% 112% -%$ +33 5-3er/a en el dina!!etro $ $.25 5.25 5.+5 6.25 6.5

elocidad de *iro rotor rp! 3560 35$0 352- 351% 3513 350

Tabla ! Res(ltads rtr cn alabes c(r)ads *acia atr+s ,ara RPM alt



• 1P4 ajo

Rotor Seleccionado (%álabes)

β2= -0° Porcentaje de apertra de la co!perta


s0 20 $0 60 %0 100

&i'erencia de presin tobera

pop* Pa 0 3+ 1$5 350 615 +51

&i'erencia de presin ,entilador

p2p1 Pa 300 2-6 2-5 265 220 1-$

er/a en el dina!!etro 1.+5 2 2.5 3 3.5 3.5

elocidad de *iro rotor rp! 1+-6 1+-5 1+-$ 1+-3 1+-3 1+-3

Tabla % Res(ltads rtr cn alabes rects ,ara RPM ba-

• 1P4 alto

Rotor Seleccionado (%álabes)

β2= -0° Porcentaje de apertra de la co!perta


s0 20 $0 60 %0 100


pop* Pa 0 200 660 1$+0 2$12 31+


p2p1 Pa 11+3 11-2 1165 1025 %50 +20

er/a en el dina!!etro $ $.5 5 +.5 % -.5elocidad de *iro rotor rp! 3560 35$3 3526 350- 3$+$ 3$+

Tabla % Res(ltads rtr cn alabes rects ,ara RPM alt

• 1P4 ajo

Rotor Seleccionado (16álabes)

β2= 13%.5° Porcentaje de apertra de la co!perta


s 0 20 $0 60 %0 100


pop* Pa 0 51 21$ 532 1021 1$-+


p2p1 Pa 3$$ 3%1 3-5 $05 3+% 3$0

er/a en el dina!!etro 2.5 2.+5 3.25 $.25 5.25 6.25

elocidad de *iro rotor rp! 1+-3 1+-3 1+-2 1+-0 1+%+ 1+%3



Tabla ! Res(ltads rtr cn alabes c(r)ads *acia adelante ,ara RPM ba-

. C/&CU&OS $ 0R/ICOS

=e presenta como ejemplo los c!lculos correspondientes al ventilador centrífugo con el

rotor con +labes c(r)ads *acia atr+s ,ara RPM alt, con un porcentaje de apertura del 1

3.

.1 Si'bl4ía ,ara el c+lc(l

• > + /audal de aire• /d + /oeficiente de la toera (2.$0)• ?# + rea de la garganta en la toera, cuyo di!metro es 3&.2'%0mm• Po@Pg + ;iferencia de presión en la toera• g:man+ Energía Específica• p#@p% + ;iferencia de presión en el ventilador (entrada A salida)• z#@z% + ;iferencia de alturas en el ventilador (entrada A salida)• dPt + <ncremento de la presión total• 8e + "raajo específico de euler • B# + Velocidad relativa del flujo a la salida• C#? + ngulo de salida del !lae del rotor. Para el presente ensayo es de 0'.&

grados• Pa + Potencia -til transferida al aire• 8t + Potencia t5cnica entregada• D + Duerza medida en el dinamómetro• + ;istancia entre centros (motor@dinamómetro)• + Velocidad del motor• + Eficiencia del ventilador

.2 "ats de entrada

ROTOR SLCC!O"#$O &'#()*+,⁰#pertura-%.

P#R/0TROS!01OLO

U"!$#$S 233

$i4erencia de presión5 p35pg Pa 2612



Tobera$i4erencia de presión56entilador p75p2

Pa5-3

8uer9a del $inamómetro 8 " 6.5

6elocidad de giro5Rotor " RP0 3500

Tabla 5 "ats Entrada

.! Ca(dal de aire 6Q7

Q=Cd . A2.√2( po− pg)

ρo ,donde A2=π ×

Dtob2

4=4.42×10

−3m2

Q=0.96×4.42×10−3

m2×√ 2×(2612 Pa)1.2kg /m3

=0.27m3 /s

.% Ener4ía Es,ecí8ica 649'an7

gHman= p2− p1

ρ +g( z 2− z1)

gHman= 593 Pa

1.2kg/m3+9.81m

s2× (0m )=494.16 J /kg

. Incre'ent de la ,resi:n ttal 6dPt7

∆ Pt = ρ× gHman

∆ Pt =1.2 kg

m3×494.16

J

kg=593 Pa



.5 Traba- es,ecí8ic de E(ler ideal 6;e7

β

U 2

× cotan(¿¿ 2 A)

A2

We=U 22

−¿

U 2=

N ×2π

60×

D

2=3500 pm×2π

60× 0.075

2=13.74m/s

We=13.742−

13.74×cotan(63.5)

4.42×10−3

=−1361.1 J /kg

.< Ptencia =til trans8erida al aire 6Pa7

Pa=∆ P t × Q

Pa=593 Pa× 0.28 m 3

s =166 .04 W

.> Ptencia t?cnica entre4ada 6;t7

Wt = ! × " × π × N

30

Wt =6 .5 N ×0.18m×π×3500 #P$

30=428.83W

.@ E8iciencia del )entiladr 6n7



n= Pa

Wt

n=183.6W

397.2W

=38.72

5. RESU&T#"OS $ 0R#ICOS

=e presenta la oja de c!lculos con los resultados de los tres ensayos realizados, así

como las gr!ficas solicitadas.

Ver tablas de res(ltad ad-(ntadas.

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