Centro de Metrologia de Fluidos IPT Prof. Márcio Nunes

Apresentação em tema: "Centro de Metrologia de Fluidos IPT Prof. Márcio Nunes"— Transcrição da apresentação:

1 Centro de Metrologia de Fluidos IPT Prof. Márcio Nunes
Curso de Ventiladores Centro de Metrologia de Fluidos IPT Prof. Márcio Nunes

2 Tipos de Ventiladores Categorias: Axiais Centrífugos Axial-centrífugo
Ventiladores de teto Sopradores de fluxo misto Ventiladores regenerativos (Vórtex)

3 Ventiladores Axiais Hélice

4 Ventiladores Axiais Tubo axial

5 Ventiladores Axiais Fluxo direcionado (Vane axial)

6 Ventiladores Axiais Jet-fans

7 Ventiladores Centrífugos
Pás perfiladas (Air Foil)

8 Ventiladores Centrífugos
Pás retas Sirocco (pás para frente)

9 Ventiladores Centrífugos
Pás para trás (limit load)

10 Ventiladores de Fluxo Misto
O escoamento no interior da carcaça passa a 45o

11 Ventiladores Centrífugos
Carcaça: em forma de voluta (caracol)

12 Ventiladores Vórtex

13 O Trabalho de Compressão de Gases
O processo de transferência de energia em um ventilador, pela equação da energia. Se 1 e 2 representam, respectivamente, as seções de entrada e saída do ventilador (bocas de sucção e descarga), a energia específica transferida ao gás é dada por :

14 O Trabalho de Compressão de Gases
Se o processo que ocorre no ventilador é adiabático, então :

15 O Trabalho de Compressão de Gases
A equação pode ser escrita como : ou, se o gás é perfeito (pv = RT),

16 O Trabalho de Compressão de Gases
Em termos de variação de massa específica, a equação fica: Na maioria dos casos, V1 = V2 :

17 Variação de pressão Variação de pressão que ocorre em um sistema de ventilação, excluindo a ação do ventilador, isto é, sem a transferência de energia mecânica ao escoamento:

18 Variação de pressão Supondo:
perda de carga desprezível; expansão súbita; A2>>A1: A expansão brusca é uma idealização de uma compressão adiabática. Como conseqüência, a variação de pressão resultante deste processo imporá uma variação máxima da densidade.

19 (1 atm, 20oC, R=29,27 kgfm/kgK, k= 1,4)
Variação de pressão Valores diversos de energia específica para um escoamento de ar à pressão e temperatura de referência: (1 atm, 20oC, R=29,27 kgfm/kgK, k= 1,4) [mmH2O] V1 [m/s] (Dr/r)máx [%] 50 28,6 0,32 100 40,5 0,67 500 90,5 3,40

20 Máxima variação de pressão
Este procedimento visa quantificar a variação máxima de densidade de um escoamento de gás através do ventilador quando a energia específica ( ) é transferida ou quando um escoamento em um sistema de ventilação é desacelerado de V1 até a estagnação (V2=0).

21 Pressão Total A quantidade de energia específica que o ventilador transfere ao fluido de trabalho, sob certas condições de referência, é denominada de pressão total. A pressão total, por definição, é a soma da pressão manométrica na saída do ventilador com a pressão dinâmica também na seção de descarga do ventilador, expressa em comprimento de coluna de água (milímetro ou metro, mmH2O ou mH2O), ou em Pa.

22 Curvas Características
Curvas características de desempenho para um ventilador axial

23 Leis dos Ventiladores Volume de ar: Pressão Estática: Potência:

24 Aplicação das Leis dos Ventiladores
Ensaio realizado a rpm e convertido para rpm.

25 Variação do Tamanho Para ventiladores geometricamente semelhantes, valem as leis: Volume : Pressões : Potência :

26 Variação do Tamanho Aplicação das leis para variação do tamanho de máquinas geometricamente semelhantes.

27 Variação da Densidade Volume: Pressões: Potência:

28 Variação da Densidade Aplicação das leis dos ventiladores para máquinas geometricamente semelhantes e com variação na densidade.

29 Eficiência Eficiência média aproximada dos ventiladores centrífugos, conforme o tipo do rotor.

30 Variação do Ângulo das Pás
Ventiladores Axiais com ângulo de pás variável

31 Ventilador Air Foil Variação da vazão produzida por um ventilador air foil, em função da largura das pás.

32 Ventilador Centrífugo
Projeto da voluta (caracol) de um ventilador centrífugo.

33 Ensaio de Ventiladores
Objetivo: Levantar as curvas características dos ventiladores

34 Ensaio de Desempenho VALORES MEDIDOS:
Tbs Temperatura de bulbo seco [ oC ] Tbu Temperatura de bulbo úmido [ oC ] Patm Pressão atmosférica [mmHg] T1 Temp. do ar que entra no vent. [ oC ] Tb Temp. do ar que entra nos bocais [ oC ] T2 Temp. do ar que sai do ventilador [ oC ] N Rotação do rotor [ rpm ] P Potência elétrica no motor [W ] Q1 Vazão de ar nas condições de entr [ m3/h ] P1 Pressão estática na entrada [Pa] P2 Pressão estática na saída [Pa]

35 Câmaras de bocais – Norma ISO5801

36 Ensaios em Câmara de Bocais
Definidos pela Norma ISO 5801

37 Ensaio em Duto Ventilador recalcando em duto

38 Ensaio em Duto Mapeamento de velocidades com o tubo de Pitot

39 Ensaios Realizados

40 Ensaios Realizados

41 Ensaios Realizados