MÁQUINAS DE FLUXO

PROF.: KAIO DUTRA

VENTILADORES: CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS

Definição◦Ventiladores são Turbomáquinas operatrizes,

também designadas por máquinas turbodinâmicas,que se destinam a produzir o deslocamento degases.

◦Os ventiladores são usados nas industrias emventilação, climatização e em processos industriais,como na indústria siderúrgica nos alto-fornos e emsinterização; em muitas indústrias nas instalaçõesde caldeiras; em pulverizadores de carvão, emqueimadores, em certos transportadorespneumáticos e em muitas outras aplicações.

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Classificação◦Quanto ao nível energético de pressão:

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Classificação◦Segundo a modalidade construtiva:◦ Centrífugos;

◦Hélico-centrífugos;

◦Axiais.

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Classificação◦Segundo a forma das pás:◦ Pás radiais retas;

◦ Pás inclinadas para trás,planas ou curvas;

◦ Pás inclinadas para frente;

◦ Pás inclinadas de saídaradial.

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Classificação◦Segundo o número de entradas deaspiração no rotor:◦ Entrada unilaterial ou simples aspiração;

◦ Entrada bilateral ou dupla aspiração

◦Segundo o número de entradas deaspiração no rotor:

◦ Simples estágio;

◦Duplo estágio.

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Fundamentos e TeoriaDiagrama de Velocidades

◦Onde:◦ U é a velocidade circunferencial,

periférica, tangente àcircunferência;

◦ W é a velocidade relativa dapartícula percorrendo a trajetóriacorrespondente ao perfil da pá;

◦ V é a velocidade absoluta, somavetorial de U e W.

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Fundamentos e TeoriaEquação da Energia

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Fundamentos e TeoriaExemplo

◦ Um ventilador de fluxo axial opera a 1200 rpm. O diâmetro da ponta da pá é 1,1m e odiâmetro eixo é 0,8m. Os ângulos de entrada e saída das pás são 30° e 60°, respectivamente.Pás-guia de entrada dão um ângulo de 30° ao escoamento absoluto entrando no primeiroestágio. O fluido é ar na condição padrão e o escoamento pode ser consideradoincompressível. Não há variação na componente axial da velocidade através do eixo. Admitaque o escoamento relativo entra e sai do rotor nos ângulos geométricos da pá e use aspropriedades do raio médio da pá para os calculos. Para estas condições idealizadas, desenheo diagrama de velocidade de entrada, determine a vazão em volume do ventilador, desenhe odiagrama de velocidade de saída e calcule a potência e o torque mínimo neccessários paraacionar o ventilador.

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a) Diagrama de velocidade de entrada e saída

b) Vazão em volumec) Torque no rotord) Potência requerida

Fundamentos e TeoriaPotências

◦ Potência útil: Adquirida pelo fluido em suapassagem pelo ventilador;

◦ Potência de elevação: Cedida pelas pás dorotor ao fluido;

◦ Potência Motriz: Potência fornecida pelamotor ao eixo do ventilador.

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Potência motriz:

Potência motriz em cv:

Fundamentos e TeoriaRendimentos

◦Rendimento Hidráulico:

◦Rendimento Mecânico:

◦Rendimento Total:

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Fundamentos e TeoriaExemplo

◦Qual a potência motriz de um ventilador com pressão efetiva ou absolutade 36mmca. Vazão de 5m³/s de ar e peso específico de 1,2Kgf/m³,admitindo-se rendimento total de 0,7?

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Grandezas Características◦As grandezas que caracterizam as condições de funcionamento de

ventiladores são:

◦Rotação n;

◦Diâmetro do rotor D;

◦Vazão Q;

◦Altura de elevação H;

◦ Potência N;

◦Rendimento η.

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Grandezas Características◦Recorrendo-se a ensaios de

laboratório, os fabricantes elaboramtabelas e gráficos, publicados emfolhetos e catálogos, que permitemaos usuários uma fácil e rápidaescolha do ventilador e uma análisedo seu comportamento.

◦As curvas que traduzem adependência entre características,chamam-se curvas características.

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Grandezas Características

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Grandezas Características

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Grandezas Características

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Grandezas Características

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Grandezas Características

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Grandezas Características

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Grandezas Características

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◦ Para o modelo 20RU450, determinea potência do motor, a rotação e orendimento do ventilador necessáriopara obter Q=4000m³/h com 20kPacom acionamento direto.

Grandezas Características

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◦ Para o modelo 20RU450, determinea potência do motor, a rotação e orendimento do ventilador necessáriopara obter Q=4000m³/h com 20kPacom acionamento direto.

◦ P=0,55KW;

◦ n=680rpm;

◦ Ef=74,8%