ventilador centrÍfugo

VENTILADOR CENTRFUGO

1. OBJETIVOS Estudio experimental del comportamiento de un ventilador centrfugo mediante la determinacin de sus curvas caractersticas (dPt, P y n versus caudal circulante) para diversas geometras del rotor. Verificar las leyes de semejanza de ventiladores.

2. EQUIPOS E INSTRUMENTOS Ventilador radial con carcasa espiral de seccin variable, provista de un difusor con tobera en la entrada y un conducto cilndrico con una vlvula de compuerta en la salida. Tres rotores intercambiables de 229 mm de dimetro exterior, 152 mm de dimetro interior y 38 mm de ancho axial libre (constante) con las caractersticas que se indican:

Tipo de labeNmero de labesngulo del labe en la salida

Curvado hacia atrs1263.5

Rectas, radiales890.0

Curvadas hacia adelante16138.5

Tabla 1 Caractersticas del Ventilador Tobera convergente de 75.0316 mm de dimetro interno en la garganta, instalada en el difusor. Regulador de compuerta instalado en el conducto cilndrico de salida. Motor elctrico 0.75/0.375 kW y 3410/1755 rpm a 60 Hz. Dinammetro de Resorte de 0 a 25 N +- 0.25 N. Tacmetro de contacto/no contacto por efecto Doppler de 0 a 9999 rpm. Micromanmetros digitales de 0 a 10000 Pa +- 1.0 Pa, empleados para determinar las diferencias de presin a travs del ventilador y a travs de la tobera.

3. PROCEDIMIENTO DE ENSAYOi. Instalar el rotor seleccionado y conectar las lneas a las tomas de presin.ii. Verificar que los instrumentos marquen cero.iii. Seleccionar la velocidad de giro del motor.iv. Con la compuerta cerrada, encender el equipo.v. Tomar la lectura de los nanmetros, dinammetro y tacmetro, para la posicin cerrada de la compuerta.vi. Repetir el paso anterior para varias posiciones de apertura en la compuerta de salida.

4. DATOS DEL ENSAYOSe presentan tres hojas correspondientes a los ensayos en el ventilador centrfugo para cada tipo de rotor instalado. 4.1 Condiciones AmbientalesParamtroSimboloUnidadesLectura

Presin baromtricapgbar1

Temperatura ambientalToC26

Humedad RelativaHR%65

Tabla 2 Condiciones Ambientales4.2 Ensayo 1 Rotor con labes curvados hacia atrs.ROTOR SELECCIONADO: A=63.5Porcentaje de apertura de la puerta

PARMETROSIMBOLOU020406080100

Diferencia de presin-Toberap0-pgPa0153538122820832584

Diferencia de presin-Ventiladorp2-p1Pa106911721134986767587

Fuerza del DinammetroFN3.254.544.255.756.5

Velocidad de giro-RotorNRPM356635543540352135203516

Tabla 3 Datos Ensayo 14.3 Ensayo 2 Rotor con labes rectos ROTOR SELECCIONADO: A=90Porcentaje de apertura de la puerta




Fuerza del DinammetroFN4.754.254.256.2577.75


Tabla 4 Datos Ensayo 24.4 Ensayo 3: Rotor con labes curvados hacia adelanteROTOR SELECCIONADO: A=138.5Porcentaje de apertura de la puerta




Fuerza del DinammetroFN4.75.256.759.2511.513.25


Tabla 5 Datos Ensayo 35. CLCULOS Y GRFICOSSe presenta como ejemplo los clculos correspondientes al ventilador centrfugo con el rotor con labes rectos, con un porcentaje de apertura del 100 %.5.1 Simbologa para el clculo Q: Caudal de aire Cd: Coeficiente de la tobera (0.96) A2: rea de la garganta en la tobera, cuyo dimetro es 75.0316mm Po-Pg: Diferencia de presin en la tobera gHman: Energa Especfica p2-p1: Diferencia de presin en el ventilador (entrada salida) z2-z1: Diferencia de alturas en el ventilador (entrada salida) dPt: Incremento de la presin total We: Trabajo especfico de euler U2: Velocidad relativa del flujo a la salida B2A: ngulo de salida del labe del rotor. Para el presente ensayo es de 63.5 grados Pa: Potencia til transferida al aire Wt: Potencia tcnica entregada F: Fuerza medida en el dinammetro L: Distancia entre centros (motor-dinammetro) N: Velocidad del motor N: Eficiencia del ventilador5.2 Datos de entradaROTOR SELECCIONADO: A=90Apertura (%)

PARMETROSIMBOLOUNIDADES100



Fuerza del DinammetroFN7.75


Tabla 6 Datos Entrada

5.3 Caudal de aire (Q)

5.4 Energa Especfica (gHman)

5.5 Incremento de la presin total (dPt)

5.6 Trabajo especfico de Euler ideal (We)

5.7 Potencia til transferida al aire (Putil)

5.8 Potencia tcnica entregada (Wt)

5.9 Eficiencia del ventilador (n)

6. RESULTADOS Y GRFICOSSe presenta los resultados en las tablas 7, 8 y 9 y adems se presenta las grficas que se solicita en este informe. 6.1 Ensayo 1: Rotor con labes curvados hacia atrsROTOR SELECCIONADO: A=63.5PORCENTAJE DE ABERTURA

ParmetroUni.020406080100

Densidad del airekg/m31.201.201.201.201.201.20

Caudal de airem3/s0.000.070.130.190.250.28

Altura manomtricaJ/kg890.21975.98944.33821.09638.72488.82

Incremento de la presin totalPa1069.001172.001134.00986.00767.00587.00

Trabajo Especfico de EulerJ/kg-740.80-738.47-735.75-732.06-731.87-731.09

Potencia til transferida al aireW0.0079.41144.09189.28191.76163.46

Potencia Tcnica entregadaW218.46301.46266.91282.07381.52430.79

Eficiencia del ventilador%0.0026.3453.9867.1050.2637.94

Tabla 7 Resultados Ensayo 1

6.2 Ensayo 2: Rotor con labes rectosROTOR SELECCIONADO: A=90PORCENTAJE DE ABERTURA

ParmetroUni020406080100


Caudal de airem3/s0.000.070.130.190.260.30


Incremento de la presin totalPa1163.001176.001155.001033.00835.00704.00

Trabajo Especfico de EulerJ/kg48.9048.5247.9547.4047.0046.62

Potencia til transferida al aireW0.0087.15153.68199.99218.65212.53

Potencia Tcnica entregadaW318.75284.07282.39412.92460.49507.79

Eficiencia del ventilador%0.0030.6854.4248.4347.4841.85


6.3 Ensayo 3: Rotor con labes curvados hacia adelante.

ROTOR SELECCIONADO: A=138.5PORCENTAJE DE ABERTURA

ParmetrosUni020406080100


Caudal de airem3/s0.000.080.150.230.320.37


Incremento de la presion totalPa1572.001488.001504.001501.001354.001190.00

Trabajo Especifico de EulerJ/kg1830.171817.991805.821779.371746.601709.64

Potencia Util transferida al aireW0.00115.28220.77351.36436.73442.41

Potencia Tecnica entregadaW314.33348.83445.58601.89734.85829.19

Eficiencia del ventiladr%0.0033.0549.5558.3859.4353.35


7. CONCLUSINLos resultados de la experimentacin se comprueban con los resultados tericos; es decir, los rotores de labes con ngulo de salida hacia adelante (para este caso 138.5) se obtiene mayor potencia transferida al aire, en consecuencia tendr mayor eficiencia de 60 % con un caudal de 0,3 m3/s. Mientras que para los rotores de ngulos rectos y curvados hacia atrs se obtiene eficiencia de 42% y 40%, respectivamente; ambos con un caudal de aproximadamente 0,3 m3/s.

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