Ventiladores

UNIVERSIDAD DE OVIEDO
Área de Mecánica de Fluidos
E.P.S. de Ingeniería de Gijón

INGENIERÍA DE FLUIDOS
Práctica de laboratorio 3:

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UN VENTILADOR
CENTRÍFUGO
1. OBJETO DE LA PRÁCTICA
Los ventiladores son turbomáquinas rotodinámicas equivalentes a las bombas con la
particularidad de que transfieren energía a un gas, típicamente aire. Aunque los gases sonfácilmente compresibles, las velocidades de paso y los cambios de presión habidos a través
de los ventiladores son lo bastante pequeños como para no afectar significativamente a la
densidad, y típicamente se considera que el flujo es incompresible. Al igual que las bombas
centrífugas, los ventiladores centrífugos también cuentan con un rodete que aspira el gas
en la dirección axial y lo impulsaradialmente hacia la salida, por la periferia del rodete,
donde es recogido por la voluta y finalmente dirigido hacia la salida de la máquina. Como
las bombas, la energía específica que un ventilador puede transmitir al gas es dependiente
de la cantidad de gas circulante por unidad de tiempo, que en general puede oscilar desde
0 hasta un valor máximo. En el caso de los ventiladores esa energíaespecífica se suele
expresar en términos de energía por unidad de volumen de fluido, es decir, en unidades de
presión, designándose a dicha energía específica como presión total del ventilador. Por otro
lado también la energía consumida por el ventilador y su rendimiento son función del caudal
en circulación. La representación gráfica de la presión total, la potencia consumida y el
rendimiento enfunción del caudal constituyen las llamadas curvas características del
ventilador, y suelen ser aportadas por los fabricantes en sus catálogos, pues reúnen la
información básica para determinar las magnitudes de operación de la máquina en una
determinada instalación.
En esta práctica se obtendrán experimentalmente las curvas características de
funcionamiento de un ventilador centrífugoconvencional, en el banco de ensayo disponible
en el laboratorio del Área de Mecánica de Fluidos. Los objetivos concretos de la práctica
son pues:
−

Obtención de la curva de presión total en función del caudal.

−

Obtención de la curva de la potencia consumida en función del caudal.

−

Obtención de la curva de rendimiento del ventilador en función del caudal.

−

Determinación de lavelocidad específica del ventilador.

2. INSTALACIÓN, MEDIDAS Y CÁLCULOS
La práctica se llevará a cabo en un banco de ensayos para ventiladores centrífugos
construido según normas British Standard. Se trata de una instalación de tipo B,
caracterizada por tener la aspiración libre y la impulsión entubada. En la figura 1 se

Curvas Características de un Ventilador Centrífugo

2representa un esquema de este banco de ensayos. Básicamente consta de un conducto de
400 mm de diámetro en el que están dispuestos los diferentes instrumentos de medida. En
la parte final del conducto se ha colocado una terminación anecoica con expansión
escalonada, que permitiría la realización de medidas acústicas en caso necesario. La
regulación del caudal se realiza mediante un cono coaxialinstalado al final del conducto,
que puede desplazarse axialmente imponiendo pues una pérdida de carga variable, a la
manera de una válvula de apertura o cierre parcial.

Sección A

Sección B

Ventilador

Cono de
regulación

Figura 1. Esquema del banco de ensayos

Los tramos que forman el banco de ensayos son:
− Tramo 1: transición entre la sección rectangular de salida del ventilador ylos conductos
circulares del banco de ensayos.
− Tramo 2: conducto intermedio sin ninguna función específica.
− Tramo 3: enderezador de flujo normalizado, formado por ocho aletas radiales distribuidas
equiespaciadamente.
− Tramos 4 y 5: conductos de medida propiamente dichos. En la sección A se mide la
presión estática, y en la sección B se mide el caudal.
− Tramos 6 y 7: constituyen una...