CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UM VENTILADOR CENTRÍFUGO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA I 
 
 
 
MARIA CLARA BRANDÃO DE MORAIS 
 
 
 
 
 
 
CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UM VENTILADOR CENTRÍFUGO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SÃO LUÍS – MA 
2021 
1. OBJETIVOS 
Determinação experimental das curvas características de um ventilador centrífugo 
para quatro condições de velocidades e seis posições da válvula. 
2. CARACTERÍSTICAS DO EQUIPAMENTO 
O equipamento utilizado no experimento realizado nos dias 17 e 24 de Junho de 
2021 foi um ventilador centrífugo do tipo radial (pás retas), acionado por um motor 
trifásico gaiola de esquilo com potência nominal de 1,5 cv (cavalo-vapor) e 3480 rpm 
(rotação por minuto). 
 
Figura 1: Ventilador Centrífugo do Tipo Pás Radiais 
Fonte: Laboratório de Processos Químicos 
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Ventiladores são máquinas de fluxo cuja função básica é fornecer a energia 
necessária para mover uma dada quantidade de ar por um sistema de ventilação a ele 
conectado. Parte desta energia é fornecida na forma de aumento da pressão estática, 
necessária para vencer as perdas do sistema, e parte na forma de pressão dinâmica, 
necessária para manter o ar em movimento. 
O tipo mais utilizado na indústria é o ventilador centrífugo, seu princípio de 
funcionamento é a partir da força centrífuga, que é uma força inercial que se manifesta 
em corpos em rotação, cujo sentido é o de afastá-los do centro de rotação. No ventilador 
esta força é gerada pela rotação do rotor. Assim, o fluido que passa por ele muda da 
direção axial de entrada para a radial na saída. 
Os principais ventiladores centrífugos são de pás inclinadas para frente, pás 
inclinadas para trás e pás radiais. O tipo utilizado neste experimento foi de pás radiais 
(pás retas), que está esquematizado na figura abaixo: 
 
Figura 2: Esquema de um Ventilador Centrífugo do Tipo Pás Radiais 
Fonte: Máquinas Térmicas: Experiências De Laboratório (USP) 
De acordo com a empresa OTAM Ventiladores Industriais Ltda., rotor de pás retas 
trabalha em pressões relativamente elevadas, devido à forma dos canais entre elas e tem 
maior facilidade de escoamento e separação dos particulados sólidos suspensos e 
abrasivos. Este tipo de ventilador terá sua eficiência reduzida pelo ângulo de saída de 90° 
como apresentado na figura abaixo. Esta característica ocasiona elevado ruído no 
equipamento. Sua principal vantagem é a curva de potência ser linear em relação a vazão. 
 
Figura 3: Curva característica de um rotor de pás retas 
Fonte: OTAM Ventiladores Industriais Ltda 
As curvas características desses ventiladores podem ser usadas como base para a 
seleção do modelo mais adequado para cada aplicação. Estas curvas são definidas pela 
disposição das pás do rotor. Sendo que cada tipo, tem suas vantagens e desvantagens. E 
como apresentado na figura 3, a região entre as hachuras é o intervalo de vazões 
recomendado pela OTAM. 
Exemplos dessas curvas são, potência de eixo por vazão, rendimento total por 
vazão e pressão estática relativa por vazão. Também o gráfico de ponto de trabalho do 
ventilador que intersecta a curva característica do sistema com a curva característica do 
ventilador. Como apresentado na figura abaixo: 
 
Figura 4: Ponto de Operação ventilador-sistema 
Fonte: Fonte: Máquinas Térmicas: Experiências De Laboratório (USP) 
As condições reais de operações conectado a um sistema de tubulações podem ser 
bem diferentes das condições de teste em laboratório, muitas vezes fazendo com que o 
seu desempenho seja diferente do previsto. A principal causa desta divergência é a 
instalação de acessórios como curvas, variações de diâmetro do duto, etc., próximo à 
sucção do ventilador. 
Ventiladores centrífugos estabelecem uma condição de ganho de pressão em 
função de sua vazão. O ganho de pressão (total) é a soma das parcelas de pressão estática 
e dinâmica. Eles têm grande aplicabilidade em uma infinidade de indústrias do setor 
primário de produção, tais como as petroquímicas, siderúrgicas, mineração, dentre muitas 
outras. 
4. ESQUEMA DA INSTALAÇÃO 
Os equipamentos e instrumentos utilizados foram um ventilador centrífugo de pá 
reta, acionado por um motor trifásico gaiola de esquilo com potência nominal de 1,5 cv e 
3480 rpm, com um duto de 3 polegadas de diâmetro (Figura 5), dois manômetros 
diferenciais (Figura 6), uma placa de orifício como elemento primário em conjunto com 
um manômetro diferencial para medir vazão (Figura 7), um medidor de grandezas 
elétricas (wattímetro, voltímetro, amperímetro), um inversor de frequência para controle 
de velocidade do motor (Figura 8), uma placa de aquisição de dados, um computador e 
um programa de aquisição (LabView) de dados especificamente desenvolvido para esta 
pratica. 
 
Figura 5 Figura 6 Figura 7 
 
Figura 8 
Fonte: Laboratório de Processos Químicos 
5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Para a obtenção dos dados experimentais, inicialmente a rotação do ventilador foi 
fixada para o máximo valor de 3480 rpm utilizando um inversor de frequência, que é um 
controlador que tem como objetivo controlar a velocidade e a potência consumida. E a 
variável de vazão foi controlada por meio de uma válvula de estrangulamento. A válvula 
começou com abertura de 100%, ajustou-se várias aberturas na válvula (fechando-a 
gradualmente) e coletou-se as mesmas variáveis. Posteriormente, alterou-se o valor da 
velocidade e, analogamente, mudou-se as aberturas em seis diferentes posições. 
Com essas características, encontrou-se a pressão estática e a pressão total com o 
uso do Tubo de Pitot. Com a diferença entre a pressão total e a pressão estática, encontrou-
se o valor da pressão dinâmica. Com uma placa de orifício como elemento primário para 
medição de vazão e um manômetro diferencial, calculou-se o valor da vazão do sistema, 
essa foi transmitida por meio de um sinal elétrico ao computador. Além disso, um 
medidor de grandezas elétricas se fez presente (wattímetro, voltímetro, amperímetro), 
desse modo, foram entregues medidas de tensão elétrica, corrente elétrica, fator de 
potência, potência ativa e potência reativa. A temperatura e a umidade foram medidas 
com a utilização de sensores. Todos os dados foram fornecidos ao computador por meio 
de uma placa de aquisição de dados e um programa próprio para o estudo (LabView) 
como apresentado na figura abaixo: 
 
Figura 9 
Fonte: Aulas da Disciplina de Laboratório de Engenharia Química I 
A seguir se repete o procedimento anterior para velocidade de 2600 rpm, 1740 
rpm e 880 rpm. 
6. DADOS EXPERIMENTAIS 
A base de dados utilizada para a realização dos cálculos e posteriormente a criação 
das curvas, foram disponibilizadas pelo professor da disciplina. A tabela abaixo 
representa as médias obtidas por cada uma das seis aberturas da válvula nas quatro 
velocidades (3480, 2600, 1740 e 880 rpm). 
Todas as tabelas contêm a seguintes medidas: Vazão volumétrica (m³/h), Pressão 
total, estática e dinâmica (Pa), Temperatura do ar (°C), Umidade do ar (%), Tensão 
monofásica (V), Corrente monofásica (A), Fator de potência e Potência ativa (Watt) e 
Potência reativa (VAR). 
 
Tabela 1: Médias das medidas 
Fonte: A autora (2021) 
7. CÁLCULOS, TABELAS, GRÁFICOS 
Para a elaboração das curvas características do ventilador centrífugo, é necessário, 
além das médias feitas na etapa anterior, alguns conceitos e fórmulas fundamentais para 
Velocidade 3480 rpm
Vazão 
Volumétrica
Pressão Total
Pressão 
Estática 
Pressão 
Dinâmica 
Temperatura 
do Ar
Umidade do 
Ar
Tensão 
Monofásica
Corrente 
Monofásica 
Fator de 
Potência
Potência Ativa 
Potência 
Reativa
m³/min Pa Pa Pa °C % Volts A Watt VAR
1º Posição 2,2077 2404,9540 2180,6205 224,3334 32,8249 75,6626 221,8000 5,0100 0,5700 641,8000 905,8000
2º Posição 1,9976 2470,3189 2293,1835 177,135432,8159 75,3157 221,7000 4,9000 0,5700 628,8000 889,4000
3º Posição 1,6484 2571,5854 2443,2269 128,3584 32,8404 74,7438 221,6000 4,7600 0,5700 608,6000 862,7000
4º Posição 1,1996 2630,2465 2554,2779 75,9686 32,8570 74,6880 221,6000 4,6700 0,5700 588,7000 832,7000
5º Posição 0,7280 2696,1498 2647,0768 49,0729 32,7670 74,4180 221,8000 4,4700 0,5700 569,0000 812,2000
6º Posição 0,0000 2784,0825 2760,8394 23,2430 32,7761 73,7467 222,2000 4,3800 0,5700 551,7000 788,9000
Velocidade 2606,506 rpm
Vazão 
Volumétrica
Pressão Total
Pressão 
Estática 
Pressão 
Dinâmica 
Temperatura 
do Ar
Umidade do 
Ar
Tensão 
Monofásica
Corrente 
Monofásica 
Fator de 
Potência
Potência Ativa 
Potência 
Reativa
m³/min Pa Pa Pa °C % Volts A Watt VAR
1º Posição 1,6763 1121,1918 983,0835 138,1083 32,7090 74,4452 222,3000 3,2700 0,5600 410,3000 598,7000
2º Posição 1,4980 1202,8549 1082,7480 120,1069 32,7001 74,2356 222,5000 3,2300 0,5600 405,0000 594,3000
3º Posição 1,2734 1310,3429 1219,3575 90,9853 32,6526 74,2140 222,8000 3,1600 0,5600 400,0000 582,1000
4º Posição 0,9387 1274,9625 1219,3621 55,6005 32,6364 72,6333 222,8000 3,0800 0,5600 390,8000 566,7000
5º Posição 0,5930 1408,1327 1379,0991 29,0336 32,6538 72,0814 222,6000 3,0300 0,5600 382,5000 555,2000
6º Posição 0,0000 1229,4945 1214,2945 15,2000 32,6200 71,8931 222,6000 2,9800 0,5600 371,8000 548,0000
Velocidade 1740 rpm
Vazão 
Volumétrica
Pressão Total
Pressão 
Estática 
Pressão 
Dinâmica 
Temperatura 
do Ar
Umidade do 
Ar
Tensão 
Monofásica
Corrente 
Monofásica 
Fator de 
Potência
Potência Ativa 
Potência 
Reativa
m³/min Pa Pa Pa °C % Volts A Watt VAR
1º Posição 1,1153 369,0635 300,6271 68,4364 32,4068 70,3990 223,4000 1,8900 0,5500 233,5000 251,6000
2º Posição 0,9974 397,8192 338,3643 59,4549 32,3048 70,3592 223,2000 1,8800 0,5500 231,8000 250,6000
3º Posição 0,8501 438,3594 386,8030 51,5564 32,3649 69,8788 223,3000 1,8700 0,5500 230,2000 247,6000
4º Posição 0,6388 438,6567 400,4986 38,1582 32,2915 69,8015 222,4000 1,8300 0,5500 227,6000 243,0000
5º Posição 0,4726 407,8879 379,7595 28,1283 32,2650 69,7673 223,4000 1,8200 0,5500 225,6000 239,6000
6º Posição 0,0000 400,5690 377,8974 22,6715 32,1830 70,0688 222,8000 1,8000 0,5500 222,8000 236,7000
Velocidade 880,482 rpm
Vazão 
Volumétrica
Pressão Total
Pressão 
Estática 
Pressão 
Dinâmica 
Temperatura 
do Ar
Umidade do 
Ar
Tensão 
Monofásica
Corrente 
Monofásica 
Fator de 
Potência
Potência Ativa 
Potência 
Reativa
m³/min Pa Pa Pa °C % Volts A Watt VAR
1º Posição 0,5619 22,5288 -5,8454 28,3742 32,1292 69,0274 224,1000 1,0100 0,5200 119,1000 192,5000
2º Posição 0,5191 -7,7050 -34,4529 26,7479 32,0743 68,7420 224,1000 1,0100 0,5200 119,1000 192,1299
3º Posição 0,4350 39,9813 10,8351 29,1461 31,9614 68,7406 224,1000 1,0100 0,5200 119,1000 192,7000
4º Posição 0,3457 18,6712 -2,7706 21,4420 32,0067 68,9995 224,1000 1,0100 0,5200 119,1000 192,0990
5º Posição 0,0000 22,7047 4,9359 17,7688 31,9684 68,7249 224,1000 1,0100 0,5200 119,1000 191,6000
6º Posição 0,0000 9,3753 -9,7655 19,1407 31,9244 68,4638 224,1000 1,0100 0,5200 119,1000 191,6000
POSIÇÃO DA 
VÁLVULA
POSIÇÃO DA 
VÁLVULA
ABERTURA 
DA 
VÁLVULA
ABERTURA 
DA 
VÁLVULA
a elaboração das tabelas e gráficos. Os tópicos abaixo estão apresentados conforme o que 
foi solicitado pelo discente da disciplina e o contexto do experimento. 
7.1 Rendimento Total em Função da Vazão e a Curva de Tendência 
Para o cálculo do rendimento total foi utilizado a seguinte fórmula: 
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐻𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑎 · 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐴𝑡𝑖𝑣𝑎 
As medidas de potência ativa já foram fornecidas na tabela de média das medidas, 
e o cálculo referente a potência hidráulica é: 
𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝐻𝑖𝑑𝑟á𝑢𝑙𝑖𝑐𝑎 = 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 · 𝑉𝑎𝑧ã𝑜 
Como as medidas devem está padronizadas pelo Sistema Internacional de 
Unidades (SI), uma conversão da vazão para m³/s se torna necessário. 
𝑉𝑎𝑧ã𝑜 = (
𝑚3
𝑚𝑖𝑛
) · (
1ℎ
60𝑚𝑖𝑛
) = (
𝑚3
𝑚𝑖𝑛
) 
As tabelas a seguir representam esse cálculo e também as duas medidas 
necessárias para construir a curva. 
 
Tabela 2: Medidas para a curva de rendimento total x vazão (3480 rpm) 
Fonte: A autora (2021) 
Velocidade 3480 rpm
Pressão Total (Pa) Vazão (m³/min) Vazão (m³/s) Potência Hidráulica
2404,9540 2,2077 0,0368 88,4900
2470,3189 1,9976 0,0333 82,2451
2571,5854 1,6484 0,0275 70,6511
2630,2465 1,1996 0,0200 52,5871
2696,1498 0,7280 0,0121 32,7124
2784,0825 0,0000 0,0000 0,0000
Potência Hidráulica Potência Ativa Vazão (m³/s) Rendimento Total
88,4900 641,8000 0,0368 0,1379
82,2451 628,8000 0,0333 0,1308
70,6511 608,6000 0,0275 0,1161
52,5871 588,7000 0,0200 0,0893
32,7124 569,0000 0,0121 0,0575
0,0000 551,7000 0,0000 0,0000
 
Tabela 3: Medidas para a curva de rendimento total x vazão (2606,506 rpm) 
Fonte: A autora (2021) 
 
Tabela 3: Medidas para a curva de rendimento total x vazão (1740 rpm) 
Fonte: A autora (2021) 
 
Tabela 4: Medidas para a curva de rendimento total x vazão (880,482 rpm) 
Velocidade 2606,506 rpm
Pressão Total Vazão (m³/min) Vazão (m³/s) Potência Hidráulica
1121,1918 1,6763 0,0279 31,3236
1202,8549 1,4980 0,0250 30,0321
1310,3429 1,2734 0,0212 27,8105
1274,9625 0,9387 0,0156 19,9461
1408,1327 0,5930 0,0099 13,9177
1229,4945 0,0000 0,0000 0,0000
Potência Hidráulica Potência Ativa Vazão (m³/s) Rendimento Total
31,3236 410,3000 0,0279 0,0763
30,0321 405,0000 0,0250 0,0742
27,8105 400,0000 0,0212 0,0695
19,9461 390,8000 0,0156 0,0510
13,9177 382,5000 0,0099 0,0364
0,0000 371,8000 0,0000 0,0000
Velocidade 1740 rpm
Pressão Total Vazão (m³/min) Vazão (m³/s) Potência Hidráulica
369,0635 1,1153 0,0186 6,8604
397,8192 0,9974 0,0166 6,6133
438,3594 0,8501 0,0142 6,2110
438,6567 0,6388 0,0106 4,6705
407,8879 0,4726 0,0079 3,2125
400,5690 0,0000 0,0000 0,0000
Potência Hidráulica Potência Ativa Vazão (m³/s) Rendimento Total
6,8604 233,5000 0,0186 0,0294
6,6133 231,8000 0,0166 0,0285
6,2110 230,2000 0,0142 0,0270
4,6705 227,6000 0,0106 0,0205
3,2125 225,6000 0,0079 0,0142
0,0000 222,8000 0,0000 0,0000
Velocidade 880,482 rpm
Pressão Total Vazão (m³/min) Vazão (m³/s) Potência Hidráulica
22,5288 0,5619 0,0094 0,2110
-7,7050 0,5191 0,0087 -0,0667
39,9813 0,4350 0,0073 0,2899
18,6712 0,3457 0,0058 0,1076
22,7047 0,0000 0,0000 0,0000
9,3753 0,0000 0,0000 0,0000
Potência Hidráulica Potência Ativa Vazão (m³/s) Rendimento Total
0,2110 119,1000 0,5619 0,0018
-0,0667 119,1000 0,5191 -0,0006
0,2899 119,1000 0,4350 0,0024
0,1076 119,1000 0,3457 0,0009
0,0000 119,1000 0,0000 0,0000
0,0000 119,1000 0,0000 0,0000
Fonte: A autora (2021) 
A construção da curva de rendimento total em função da vazão se dar pelos valores 
de cada tabela das respectivas velocidades. O gráfico abaixo representa essas medidas: 
 
Gráfico 1: Curva de rendimento total x vazão 
Fonte: A autora (2021) 
7.2 Curva da Instalação em Função da Vazão 
Para a construção desta curva foi necessário o dado de Pressão Total (Pa) e a 
Vazão Volumétrica (m³/s). Os valores foram intercalados para cada posição da válvula e 
as respectivas velocidades. 
 
Tabela 5: Medidas para a curva de Instalação 
Fonte: A autora (2021) 
 
Gráfico 2: Curva de Instalação 
Fonte: A autora (2021) 
-0,02
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
-0,01 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04
R
en
d
im
en
to
 T
o
ta
l
Vazão (m³/s)
Rendimento Total x Vazão
3480 rpm 2606,506 rpm 1740 rpm 880,482 rpm
Instalação
Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa) Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa) Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa) Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa)
1º Posição 0,0368 2404,9540 0,0279 1121,1918 0,0186 369,0635 0,0094 22,5288
2º Posição 0,0333 2470,3189 0,0250 1202,8549 0,0166 397,8192 0,0087 -7,7050
3º Posição 0,0275 2571,5854 0,0212 1310,3429 0,0142 438,3594 0,0073 39,9813
4º Posição 0,0200 2630,2465 0,0156 1274,9625 0,0106 438,6567 0,0058 18,6712
5º Posição 0,0121 2696,14980,0099 1408,1327 0,0079 407,8879 0,0000 22,7047
6º Posição 0,0000 2784,0825 0,0000 1229,4945 0,0000 400,5690 0,0000 9,3753
1740 rpm 880,482 rpm
ABERTURA DA VÁLVULA
3480 rpm 2606,506 rpm
-500,00
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04
P
re
ss
ão
 T
o
ta
l (
P
a)
Vazão (m³/s)
Curva de Instalação
1º Posição 2º Posição 3º Posição
4º Posição 5º Posição 6º Posição
7.3 Curva Característica do Ventilador em Função da Vazão 
Para a construção desta curva foi necessário o dado de Pressão Total (Pa) e a 
Vazão Volumétrica (m³/s). Os valores foram intercalados para cada umas das velocidades 
(3480, 2600, 1740 e 880 rpm). 
 
Tabela 6: Medidas para a curva do Ventilador 
Fonte: A autora (2021) 
 
Gráfico 3: Curva do Ventilador 
Fonte: A autora (2021) 
7.4 Curva de Operação 
Quando plotamos as curvas características do ventilador e da instalação em um 
único diagrama, a vazão de ar fornecida pelo ventilador corresponderá ao ponto de 
interseção das duas curvas (Gráfico abaixo). Neste ponto, o acréscimo de pressão 
produzido pelo ventilador equilibra a resistência ao escoamento oferecida pelo sistema de 
dutos. 
 
Gráfico 4: Curva de Operação 
Ventilador 
Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa) Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa) Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa) Vazão (m³/s) Pressão Total (Pa)
1º Posição 0,0368 2404,9540 0,0279 1121,1918 0,0186 369,0635 0,0094 22,5288
2º Posição 0,0333 2470,3189 0,0250 1202,8549 0,0166 397,8192 0,0087 -7,7050
3º Posição 0,0275 2571,5854 0,0212 1310,3429 0,0142 438,3594 0,0073 39,9813
4º Posição 0,0200 2630,2465 0,0156 1274,9625 0,0106 438,6567 0,0058 18,6712
5º Posição 0,0121 2696,1498 0,0099 1408,1327 0,0079 407,8879 0,0000 22,7047
6º Posição 0,0000 2784,0825 0,0000 1229,4945 0,0000 400,5690 0,0000 9,3753
1740 rpm 880,482 rpm
ABERTURA DA VÁLVULA
3480 rpm 2606,506 rpm
-500,00
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
-0,01 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04
P
re
ss
ão
 T
o
ta
l (
P
a)
Vazão (m³/s)
Curva do Ventilador
3480 rpm 2606,506 rpm 1740 rpm 880,482 rpm
-500,00
0,00
500,00
1000,00
1500,00
2000,00
2500,00
3000,00
-0,01 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04
P
re
ss
ão
 T
o
ta
l (
P
a)
Vazão (m³/s)
Curva de Operação
3480 rpm 2606,506 rpm 1740 rpm 880,482 rpm 1º Posição
2º Posição 3º Posição 4º Posição 5º Posição 6º Posição
Fonte: A autora (2021) 
7.5 Curva de Potência Ativa Requerida em Função da Vazão 
Para a construção desta curva foi necessário o dado de Potência Ativa (Watt) e a 
Vazão Volumétrica (m³/s). Os valores foram intercalados para cada umas das velocidades 
(3480, 2600, 1740 e 880 rpm). 
 
Tabela 7: Medidas para a curva do Potência Requerida x Vazão 
Fonte: A autora (2021) 
 
Gráfico 5: Curva Potência Requerida x Vazão 
Fonte: A autora (2021) 
7.6 Curva de Fator de Potência em Função da Vazão 
Para a construção desta curva foi necessário o dado de Fator de Potência e a Vazão 
Volumétrica (m³/s). Os valores foram intercalados para cada umas das velocidades (3480, 
2600, 1740 e 880 rpm). 
 
Tabela 8: Medidas para a curva do Fator de Potência x Vazão 
Fonte: A autora (2021) 
Vazão (m³/s)
Potência Ativa 
(Watt)
Vazão (m³/s)
Potência Ativa 
(Watt)
Vazão (m³/s)
Potência Ativa 
(Watt)
Vazão (m³/s)
Potência Ativa 
(Watt)
1º Posição 0,0368 641,8000 0,0279 410,3000 0,0186 233,5000 0,0094 119,1000
2º Posição 0,0333 628,8000 0,0250 405,0000 0,0166 231,8000 0,0087 119,1000
3º Posição 0,0275 608,6000 0,0212 400,0000 0,0142 230,2000 0,0073 119,1000
4º Posição 0,0200 588,7000 0,0156 390,8000 0,0106 227,6000 0,0058 119,1000
5º Posição 0,0121 569,0000 0,0099 382,5000 0,0079 225,6000 0,0000 119,1000
6º Posição 0,0000 551,7000 0,0000 371,8000 0,0000 222,8000 0,0000 119,1000
ABERTURA DA VÁLVULA
3480 rpm 2606,506 rpm 1740 rpm 880,482 rpm
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
-0,01 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04
P
o
tê
n
ci
a 
A
ti
va
 (
W
at
t)
Vazão (m³/s)
Potência Ativa Requerida x Vazão
3480 rpm 2606,506 rpm 1740 rpm 880,482 rpm
Vazão (m³/s)
Fator de 
Potência
Vazão (m³/s)
Fator de 
Potência
Vazão (m³/s)
Fator de 
Potência
Vazão (m³/s)
Fator de 
Potência
1º Posição 0,0368 0,5700 0,0279 0,5600 0,0186 0,5500 0,0094 0,5200
2º Posição 0,0333 0,5700 0,0250 0,5600 0,0166 0,5500 0,0087 0,5200
3º Posição 0,0275 0,5700 0,0212 0,5600 0,0142 0,5500 0,0073 0,5200
4º Posição 0,0200 0,5700 0,0156 0,5600 0,0106 0,5500 0,0058 0,5200
5º Posição 0,0121 0,5700 0,0099 0,5600 0,0079 0,5500 0,0000 0,5200
6º Posição 0,0000 0,5700 0,0000 0,5600 0,0000 0,5500 0,0000 0,5200
ABERTURA DA VÁLVULA
3480 rpm 2606,506 rpm 1740 rpm 880,482 rpm
 
Gráfico 6: Curva Fator de Potência x Vazão 
Fonte: A autora (2021) 
8. ANÁLISE DOS RESULTADOS E CONCLUSÕES 
Com base nas tabelas e gráficos apresentados, podemos analisar os resultados 
referentes a cada curva. Em relação a curva de rendimento total em função da vazão, o 
maior rendimento total que o ventilador na velocidade de 3480 rpm apresentou foi de 
14%, em que a vazão é de 0,04 m³/s, na velocidade de 2606,506 rpm foi de 8% na vazão 
de 0,03 m³/s, na velocidade de 1740 rpm foi de 3% na vazão de 0,02 m³/s, e na velocidade 
de 808,482 rpm foi de 0% em qualquer vazão. 
A curva de instalação, este gráfico é a intersecção da pressão total e vazão. A 
vazão é o volume de ar fornecido pelo ventilador por unidade de tempo. Já a pressão total 
aplicada ao ar indica a energia total recebida pelo ar, e, é graças a ela que o ar pode escoar 
ao longo de tubulações ou dutos e vencer as resistências encontradas no caminho. 
Analisando as curvas, infere-se que a cada posição da válvula de abertura, a pressão 
aumenta com o aumento da vazão. Isto foi observado nas 6 posições diferentes. 
Em relação a curva característica do ventilador, ela apresentou em cada uma das 
velocidades um comportamento semelhante. Porém, no que se refere as curvas 
apresentadas na literatura foi bem divergente, onde pode-se observar um aspecto mais 
parabólico como na figura abaixo. 
 
Figura 10 
Fonte: (HENN, 2006) 
A curva de operação representa as curvas características do ventilador e de 
instalação em um único diagrama, a vazão de ar fornecida pelo ventilador corresponderá 
ao ponto de interseção das duas curvas. No gráfico construído, observa-se cada ponto 
referente para cada uma das seis aberturas das válvulas e das quatro velocidades 
0,51
0,52
0,53
0,54
0,55
0,56
0,57
0,58
-0,01 0,00 0,01 0,01 0,02 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04
Fa
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P
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Vazão (m³/s)
Fator de Potência x Vazão
3480 rpm 2606,506 rpm 1740 rpm 880,482 rpm
calculadas. De acordo com HENN, 2006, para a determinação do ponto de funcionamento 
(ponto de operação), além do conhecimento da energia que o ventilador será capaz de 
oferecer, é indispensável saber qual será a energia requerida pelo sistema onde a máquina 
está instalada para recalcar uma determinada vazão do fluido considerado. 
A curva de potência ativa requerida em função da vazão, que é a potência que a 
máquina utiliza na realização de um trabalho externo, apresentou um comportamento 
crescente nas quatro velocidades. E a curva de fator de potência em função da vazão, 
sendo este a relação entre potência ativa e potência reativa, onde indica a eficiência com 
a qual a energia está sendo usada, teve um comportamento constante nas quatro 
velocidades requeridas. Sendo a primeira muito semelhante ao da literatura: 
 
Figura 11: Curvas Características dos Ventiladores 
Fonte: Sistemas Fluidomecânicos (UNESP) 
 
As curvas apresentadas anteriormente indicaram as principais características 
(como o rendimento total, pressão total, potência e fator de potência) em função da vazão 
de um ventilador centrífugo. Como não foi disponibilizado as curvas feitas pelo fabricante 
do equipamento, toda a análise realizada foi feita com base em livros, trabalhos e artigosdisponibilizados na internet. Porém, é possível confirmar que pode ter acontecido 
modificações nas formas da curva em relação ao que era o ideal. 
Segundo HENN, 2006, entre os fatores que modicam a forma das curvas 
características das máquinas de fluxo pode-se citar: a origem construtiva, como o número 
de pás do rotor, o de caráter operacional, como a variação da velocidade de rotação, os 
fatores decorrentes do tempo de uso da máquina, como o desgaste dos elementos de 
vedação e os provenientes da mudança de característica no fluido, como a variação da 
massa específica e a influência da viscosidade. 
O comportamento de um ventilador varia muito com o estado atmosférico 
(pressão e temperatura ambiente). Por isso, nos ensaios dos ventiladores, as medições de 
pressão e vazão devem referir-se a condições atmosféricas bem determinadas. 
Recomenda-se as condições padrões (standard conditions), ou seja, Patm = 101,325 Pa e t 
= 20°C. No caso do experimento realizado, a temperatura teve uma média de 
aproximadamente 32°C. 
9. COMENTÁRIOS 
Como pode-se usar o dado da potência reativa no levantamento das curvas 
caraterísticas do ventilador? 
O motor de indução está presente na grande maioria dos sistemas industriais com 
a função de fornecer energia mecânica necessária aos equipamentos, como os 
ventiladores e bombas, e consequentemente ao processo. O motor de indução com rotor 
de gaiola de esquilo é o mais utilizado nas indústrias. 
Seu funcionamento baseia-se no princípio de formação do campo magnético 
girante produzido no estator (parte estacionária) á passagem de corrente elétrica em suas 
bombinhas, cujo fluxo se desloca em torno de seu rotor (parte girante), gerando neste 
correntes que tendem a se opor ao campo girante, sendo, no entanto, arrastado por ele. 
A potência que o motor consome da rede é diferente da potência que é entregue à 
carga, em consequência das perdas que ocorrem no interior da máquina. Assim, a potência 
entregue à carga é igual à potência que o motor consome da rede menos as perdas. 
O motor de indução trifásico converte energia elétrica e energia mecânica. Esta 
conversão não é perfeita devido a uma série de perdas que ocorrem no interior da 
máquina. Como por exemplo as perdas por atrito e ventilação, que são as que ocorrem 
devido ao atrito nos rolamentos da máquina e pelo arrasto aerodinâmico provocado pela 
geometria irregular do rotor e pelo próprio ventilador por vezes instalado na ponta do 
eixo. 
A potência aparente é formada pela soma vetorial das potências ativa e reativa, 
sendo esta a potência total absorvida pelo sistema. O motor elétrico consome tanto a 
potência ativa que é convertida em trabalho mecânico quanto a potência reativa, 
necessária para a criação do fluxo magnético nas bobinas do motor. 
A eficiência do motor de indução é dada pela razão entre a potência que é entregue 
à carga e a potência que absorvida pela rede. O rendimento do motor de indução varia de 
acordo com a potência nominal, segundo Andrade (2009), a figura abaixo ilustra a curva 
de eficiência para três potências diferentes. 
 
Figura 12: Curva de Eficiência do Motor de Indução 
Fonte: Andrade (2009) 
A partir dessa figura pode-se observar que para motores de maior potência o valor 
da eficiência e a sua curva característica permanece em seu valor máximo em uma faixa 
maior. 
Outra grandeza analisada em curvas de ventiladores é o fator de potência, que é a 
razão entre a potência ativa e a potência aparente. Ele indica a eficiência do uso da 
energia. Um alto fator de potência indica uma eficiência alta e inversamente, um fator de 
potência baixo indica baixa eficiência energética. 
De acordo com a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), as empresas 
consumidoras devem operar com o fator de potência mínimo de 0,92. O baixo fator de 
potência implica em uma grande quantidade de problemas, como sobrecarga de 
equipamentos, desgaste, queima de motores, entre outras. Em vista disso, a correção do 
fator de potência é de fundamental importância. 
10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
HENN, É. A. L. Máquinas de fluido. Fundação de Apoio a Tecnologia e Ciencia-
Editora UFSM, 2019. 
HERNANDEZ, A.; TRIBESS, A.; VITILLO, E.; SANZONO, F. A. Máquinas 
Térmicas: Experiências de Laboratório. 7ª ed. Universidade de São Paulo, 2012. 
KALACHE, Nadya et al. Investigação Dos Parâmetros de Desempenho 
Energético de um Ventilador Centrífugo Industrial Tipo Siroco. 2011. 
KEHL, L. G. H. Estudo Analítico-Experimental para Melhoria de um 
Ventilador Centrífugo. Universidade de Caxias do Sul. Centro de Ciências Exatas e da 
Tecnologia. Curso de Engenharia Mecânica. Caxias do Sul, 2015. 
PEREIRA, R. C. Ensaio de desempenho de ventiladores em uma bancada 
didática. Universidade Federal do Espírito Santo. Centro Tecnológico. Departamento de 
Engenharia Mecânica. Vitória, 2014. 
SILVA, J.; VITOR, D. G.; LOPES, R. P. Construção de ventiladores 
centrífugos para uso agrícola. 2013. 
UFRN. Operações Unitárias. Disponível 
em:<http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM120/-
ventiladores_arquivosImage201_gif_arquivos/ventiladores.htm>. Acesso em: 18 jul. 
2021. 
UNESP. Curvas Características dos Ventiladores. Disponível 
em:https://www.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/nestorproenzaperez/sfm-2014-
aula-26.pdf. Acesso em: 18 jul. 2021.