Ventiladores Axiales - Teoria
Ventiladores Axiales - Teoria
Ventiladores Axiales - Teoria
VENTILADORES AXIALES
3.1.INTRODUCCION
Los ventiladores helicoidales se emplean para mover aire con poca prdida de
carga, y su aplicacin ms comn es la ventilacin general. Se construyen con dos
tipos de alabes: alabes de disco para ventiladores sin ningn conducto; y alabes
estrechas para ventiladores que deban vencer resistencias bajas (menos de 25 mm de
c.d.a.). Sus prestaciones estn muy influenciadas por la resistencia al flujo del aire y un
pequeo incremento de la presin provoca una reduccin importante del caudal.
Los ventiladores tubulares con directrices tienen una hlice de alabes con perfil
aerodinmico montado en una carcasa cilndrica que normalmente dispone de aletas
enderezadoras del flujo de aire en el lado de impulsin de la hlice. En comparacin
con los otros tipos de ventiladores axiales, stos tienen un rendimiento superior y
pueden desarrollar presiones superiores (hasta 200 mm de c.d.a). Estn limitados a los
casos en los que se trabaja con aire limpio.
Fig.3.2
Triangulos de velocidades en ventilador axial sin directrices.
3.1
3.2
P= uCu Pu 2 uCmCotB2
2
= u u
4Q
CotB 2
dz (1 v 2 )
2
3.2
3.3
2(1 1CotB2 )
3.4
3.5.
2 1
CotB2
2
(1 y )
3.6.
3.7
P= u 2 Cu 2 u1Cu1 0 u1 ( Cu1 )
= uCu1
3.8
3.9
Y, en el punto de diseo
Cu1 = CmCotB1-u
3.10
uCu1 = uCmCotB1- u2
2( ' CotB1 1)
3.12
3.11
P uCu
3.13
P u (C 2 u C1u )
3.14
Wu / u
= u (Cu / 2) / u
3.15
3.16
3.17
3.18
>1
<1
Pre-rotor-post desviador = 1
Rotor-post desviador
3.19
= u (Cu / 2) / u
3.20
= 1 (Cu / 2u ) 1
3.21
P u 2 C 1u
3.22
= u 2 C 2u
3.23
producidas son menores en los otros tres casos. Ya que los actuales
prdidas en et rotor y aspas gulas son proporcionales al cuadrado del
flujo pasando directamente, pueden ser esperadas prdidas mnimas
si a diferentes condiciones equivalentes (es decir, el mismo C m, u y
Cu) la expresin ( W 2 u
=0.
3.2.Teoria aerodinmica
El cambio real de direccin del flujo relativo es muy limitado en muchos
ventiladores de flujo axial, es decir, en las cascadas correspondientes.
Los diagramas de velocidad de las Figs. 3.4,al 3.9 representan
condiciones reales.
Un cuerpo mostrado en un plano bidimensional colocado dentro de
corrientes de flujo experimentan fuerzas por la obstruccin al paso fludo,
si es en la direccin del flujo se la conoce como arrastre (A)y la fuerza
perpendicular al flujo como levante W.
Una relacin de fuerza levante/ arrastre mayor a 10 se considera el
cuerpo como perfil aerodinmico, Hay existencias de numerosas familias
de perfiles aerodinmicos que son desarrollados con propsitos
especficos ejemplo, en aeroplano, ventiladores, compresores, etc,
, en otros
por
el
empuje
el
arrastre
Caractersticos
3.24
3.25
(c 2 a c 2 w )
3.26
1:5.
Va que
en
los
extremos
de
las
superficies
FIG. 3.11.
(3.27)
cantidad de aire Q m3/ seg en un espacio el cual tiene una alta presin
pest t. La potencia requerida para esta labor es la que Q pest de esta
(3.28)
=cifra de caudal
=cifra de caudal
=eficiencia
Tabla 3.1.Detalles de ventiladores de flujo axial
Fuente :FANS.(Osborne).
Segn Stepanoff.:
Z=
6
1
Z=Numero de alabes
ra
ri
Donde:
ra
=radio exterior/radio del cubo
ri
Nq=velocidad especifica
ra
,
ri