Transferencia De Energia En Ventiladores

Laboratorio de Turbomáquinas y máquinas de desplazamiento positivo
Análisis del proceso de transferencia de energía en un ventilador centrífugo
1. Objetivos

* Determinación del valor de presión, potencia consumida een un ventilador centrífugo radial al variar el caudal para ángulos b2 = 90, b2>90, b2<90.
* Determinación de sus curvas características Hman – Q, Wt – Q y n – Q,compareción de resultados.

2. Equipos e instrumentos

* Ventilador radial de carcaza espiral de sección variable, provisto de un difusor con una tobera en la entrada y un conducto cilíndrico con una válvula de compuerta en la salida.
* Tres rotores intercambiables de 229 mm de diámetro mayor y 38 mm de ancho axial libre constante, con las características que se indican.
Tipo deálabes | Número | Angulo b2 |
Curvadas hacia atrás | 12 | 63.5 |
Rectas, radiales | 8 | 90 |
Curvadas hacia adelante | 16 | 138.5 |

Este juego de rotores, en conjunto con la carcaza, brinda la posibilidad de estudiar un ventilador con tres rotores de características diferentes.

* Tobera convergente de 75.0316mm de diámetro interno en la garganta, instalada en el difusor, permitiendodeterminar el caudal de aire que ingresa al ventilador.
* Regulador de compuerta instalado en el conductor cilíndrico de salida, utilizado para variar el caudal de aire que circula a través del ventilador.
* Motor eléctrico de 0.750/0.375 kW y 3410/1755 rpm a 60Hz.
* Dinamómetro de resorte 0-25 N
* Tacómetro de contacto por efecto Doppler de 0 – 9999 rpm.
* Micromanómetro de Betz“A” de 0-250Kgf/m2 y “B” de 0-500 kgf/cm2, empleados para determinar las diferencias de presión a través del ventilador y a través de la tobera.

3. Procedimiento de ensayo
Para cada uno de los rotores
* Instalar el rotor seleccionado y nivelar los manómetros.
* Seleccionar la velocidad de giro del motor.
* Con la compuerta cerrada, prender el equipo.
* Tomar la lectura delos manómetros, dinamómetros y tacómetro para la posición de vacío.
* Repetir el paso anterior para 4 posiciones de apertura en la compuerta de salida.

4. Marco teórico

El ventilador consta de un elemento rotor que esta encerrado en una envoltura en forma de espiral; el aire, que entra paralelo a la flecha del rotor a través del ojo de éste, es succionado por el rotor y arrojado contrala envolvente se descarga por la salida en un ángulo recto a la flecha.

Los rotores se clasifican en los que tienen aspas radiales, inclinadas hacia adelante o hacia atrás del sentido de giro de la rotación. Los tipos de alabes que los rotores pueden tener son:

 

a) Alabes curvados hacia adelante, b2 > 90º: 
Este tipo de alabes es poco frecuente en las bombas centrifugas, su usose debe al bajo nivel de ruido que producen. Además, se pueden construir con un gran número de alabes entre 48 y 60.

b) Alabes de salida radial, β2 = 90º: 
Estos, tienen menor número de alabes que los anteriores; se emplean para impulsar aire o gases suciosa alta temperatura, gracias a que los depósitos sólidos son eliminados por la fuerza centrifuga.

c) Alabes curvados hacia atrás,β2 <90º: 
Este es el tipo normal de ángulo de salida de las bombas centrifugas. Tienen un rendimiento inferior a las anteriores. Poseen un bajo nivel de ruido

5. Datos
En el laboratorio se tomaron los siguientes datos:
Presión atmosférica | p0 | kPa | 101.35 |
Temperatura ambiental | T0 | C | 20 |
diametro de la tobera | Dt | m | 0.075032 |
diametro del rotor a la salida | D2 | m |0.229 |
ancho axial libre | B2 | m | 0.038 |

  | ANGULO B2: 63.5 | % DE APERTURA DE LA COMPUERTA |
| PARAMETRO | SIMBOLO | UNIDADES | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
1 | Diferencia de presion - Tobera | P | Pa | 0 | 52 | 149 | 315 | 541 | 690 |
2 | Diferencia de presion - Ventilador | p2 - p1 | Kgf/m2 | 28 | 30.6 | 29 | 26 | 21.3 | 16.2 |
3 | Fuerza en el dinamometro | F | N | 2 |...