Ventilador Axial

Universidad Técnica Federico Santa María
Departamento de Industrias

ILN221 – Gestión Energética 1
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Informe de Laboratorio
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"Ventilador Axial”

Grupo1:
Javier Vera
Siegfried Harnisch
Silvio Leiva

Profesor:
Pedro Reska

Ayudante:
Gonzalo Severino

08/11/2011

INTRODUCCION

Un ventilador axial, esuna turbo maquina la cual tiene como función otorgar energía a un fluido (gas) para que este salga con una mayor velocidad según el rendimiento del ventilador. En la experiencia se analiza las relaciones entre los distintos parámetros que afectan al proceso como lo son el Caudal (Q) , Velocidad angular (w) , diferencias de presión (p) , como también medir la potencia otorgada al fluido por elventilador.

OBJETIVOS

Los objetivos de la experiencia son los siguientes:
-Establecer una relación entre Q vs w , es decir ver como se varia el caudal ante un cambio en la velocidad angular del ventilador.
-Establecer la relación p vs Q, es decir como se ve afectada la presión ante un cambio en el caudal y suponer que pasaría antes menores revoluciones por minuto del ventilador
-Establecer larelación entre potencia otorgada al fluido con respecto al caudal, así poder definir el rendimiento del ventilador en función del caudal
-Analizar cómo se opera el ventilador al variar la temperatura del fluido

METODOLOGIA EXPERIMENTAL

Esquema del banco experimental del ventilador axial.

Se prende el ventilador axial, generando un movimiento del fluido dentro del tubo, variando la velocidadangular de las aspas del ventilador varía el caudal del fluido, se toman datos para distintas velocidades angulares , estableciendo una relación entre estos dos parámetros y llegando a una tabla (ver anexo).
Posteriormente se repite el proceso pero esta vez midiendo la presión con respecto al caudal, variando la apertura de la llave de mariposa la cual regula el caudal, una vez obtenidas lasmediciones se realiza una tabla y su grafico respectivo (véase anexo)
Con estos datos más los dos gráficos obtenidos se podrá analizar los distintos objetivos de la experiencia.
CÁLCULO Y RESULTADOS

Para el caso de esta experiencia se utilizó un ventilador axial el cual genera una diferencia de presión entre antes y después de que el fluido pasa por el ventilador, a su vez se producían ciertos cambios enel caudal del fluido (se comparaba el caudal que entra con el que sale). Para realizar un mejor análisis se utilizara la ecuación de Euler la cual relaciona la velocidad angular (velocidad de las aspas) con la velocidad del fluido, esta ecuación nace del análisis mostrado a continuación:

Triángulos que relacionan las velocidades involucradas en el ventilador Axial, tanto del fluido como delálabe. Subíndice 1 indica entrada y el 2 salida.
Dónde:
u1: á
c1:
w1: á
c1m:
c1u:
α1: á c1 u 1
β1: á w1 (−u1)
Después de un análisis geométrico y trigonométrico se llega a la primera ecuación de Euler:
Hu=u2c2u-u1c1ug
Por motivos de mayor comprensión de la experiencia se tomara α1=β2=90º por lo cual se modificanlos valores de las siguientes velocidades de la siguiente forma 1=0, 2=2, 1=1 y 2=2. Considerando estos nuevos valores se tiene que:
Hu=u222g
Otra forma de ver la altura en la práctica es con la diferencia de presión esto es:
Hu= ∆pρg
Juntando ambas ecuaciones se obtiene la relación de presión con velocidad:
∆P=ρu222
Una vez analizada estas ecuaciones se presentan a continuación los datosobtenidos en la experiencia. En la primera parte de la experiencia se hace circular un flujo de aire por un ventilador axial, dicho flujo o caudal de aire se regula por medio de una válvula tipo mariposa con lo cual se obtiene una relación de caudal y diferencia de presión los cuales arrojaron el siguiente gráfico.

Grafico1: muestra la relación existente entre el caudal y la caída de presión en un...