Curso Ventiladores

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Curso de Ventiladores
Centro de Metrologia de Fluidos
IPT
Prof. Márcio Nunes
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Tipos de Ventiladores
Categorias:
Axiais
Centrífugos
Axial-centrífugo
Ventiladores de teto
Sopradores de fluxo misto
Ventiladores regenerativos (Vórtex)
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Ventiladores Axiais
 Hélice
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Ventiladores Axiais
Tubo axial
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Ventiladores Axiais
Fluxo direcionado (Vane axial)
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Ventiladores Axiais
Jet-fans
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Ventiladores Centrífugos
Pás perfiladas (Air Foil)
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Ventiladores Centrífugos
 
 						Pás retas
 
 
		 Sirocco
		(pás para frente)
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Ventiladores Centrífugos
Pás para trás (limit load)
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Ventiladores de Fluxo Misto
O escoamento no interior da carcaça passa a 45o
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Ventiladores Centrífugos
Carcaça: 
	em forma de voluta (caracol)
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Ventiladores Vórtex
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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 :
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O Trabalho de Compressão de Gases
 Se o processo que ocorre no ventilador é adiabático, então : 
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O Trabalho de Compressão de Gases
A equação pode ser escrita como : 
ou, se o gás é perfeito (pv = RT), 
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O Trabalho de Compressão de Gases
Em termos de variação de massa específica, a equação fica:
Na maioria dos casos, V1 = V2 :
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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: 
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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. 
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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) 
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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). 
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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.
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Curvas Características
Curvas características de desempenho para um ventilador axial
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Leis dos Ventiladores
Volume de ar:
Pressão Estática:
Potência:	
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Aplicação das Leis dos Ventiladores
Ensaio realizado a 1.750 rpm e convertido para 2.625 rpm.
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Variação do Tamanho
Para ventiladores geometricamente semelhantes, valem as leis:
Volume : 
Pressões : 
Potência : 
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Variação do Tamanho
Aplicação das leis para variação do tamanho de máquinas geometricamente semelhantes. 
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Variação da Densidade
Volume: 
Pressões: 
Potência:
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Variação da Densidade
Aplicação das leis dos ventiladores para máquinas geometricamente semelhantes e com variação na densidade.
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Eficiência
Eficiência média aproximada dos ventiladores centrífugos, conforme o tipo do rotor.
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Variação do Ângulo das Pás
Ventiladores Axiais com ângulo de pás variável
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Ventilador Air Foil
Variação da vazão produzida por um ventilador air foil, em função da largura das pás.
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Ventilador Centrífugo
Projeto da voluta (caracol) de um ventilador centrífugo.
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Ensaio de Ventiladores
Objetivo: 
	Levantar as curvas características dos ventiladores
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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]
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Câmaras de bocais – Norma ISO5801
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Ensaios em Câmara de Bocais
Definidos pela Norma ISO 5801
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Ensaio em Duto
Ventilador recalcando em duto
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Ensaio em Duto
Mapeamento de velocidades com o tubo de Pitot
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Ensaios Realizados
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Ensaios Realizados
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Ensaios Realizados