Velocidad Del Aire

5/13/2018 Velocidad Del Aire - slidepdf.com

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MOVIMIENTO DEL AIRE. La velocidadMECANICA DE FLUIDOS

El aire, como envoltura gaseosa de laTierra no es una masa de gases enreposo sino que constituye una del-gada capa fluída y turbulenta remo-viéndose con intensidad variable de-bida a grandes contrastes térmicos.Al desplazamiento masivo de gran-des porciones de aire con una ciertavelocidad y dirección común se le lla-ma Viento.

A las desordenadas y contínuasalteraciones en la posición relativa yen la velocidad de masas parcialesdel aire que se desplaza se le llamaTurbulencia.

A la ausencia práctica de viento cer-ca del suelo o de la superficie delmar se le llama Calma. Es poco fre-cuente que esta quietud se observe atodas las alturas sobre un mismo lu-gar y podemos considerarla inexis-tente si alcanzamos varios miles demetros.

Escala de Beaufort

La fuerza del viento viene determina-da por la velocidad del mismo. LaEscala de Beaufort ordena los vien-tos según su fuerza que, traducidoen velocidades, aparecen con los va-lores de la Tabla 1, medidos a 10 mde altura y en campo abierto.

Efecto sobre el cuerpo humano

Aunque la escala de Beaufort no esti-ma como movimiento del aire hastaque alcanza la velocidad de 1,5 m/s,lo cierto es que desplazamientos deaire a velocidades inferiores comopor ejemplo 0,5 m/s son ya percepti-bles, aunque escasamente. El térmi-no "aire en calma", implica un movi-miento de hasta 0,08 m/s. De ahípara arriba se percibe perfectamenteun movimiento del aire.

Si al efectuar la renovación de aire deun local se utiliza como aire de apor-tación uno que tenga unas caracte-rísticas térmicas y de humedad pare-cidas a la existente dentro del local,

raramente es perfectible el movimien-to del aire ya que una renovación,por activa que sea, suele provocarunas velocidades de aire por debajode lo que hemos calificado como aireen calma.

Ahora bien, es perfectamente cono-cido el fenómeno de que un movi-miento de aire sobre la piel desnudade las personas provoca una sensa-ción de frescor, pese a que el airetenga la misma temperatura de cuan-

do estaba en calma. Difícilmente lavelocidad del aire de renovación deun local puede producir esa sensa-ción de frescor y de ahí que se justifi-ca la existencia de los ventiladoresque son aparatos destinados a pro-

vocar movimientos de aire utilizandoel aire existente dentro de los localesy por tanto independientemente delaire de aporte para una renovacióndel ambiente.

En un local con personas normal-

mente vestidas, en reposo u ocupa-das en una actividad ligera y con unatemperatura entre 20 y 24 ºC, unmovimiento de aire a una velocidadcomprendida de 0,5 a 1 m/s les pro-porciona una sensación de frescor

0 Calma 0'5 21 Aire ligero 1'5 52 Brisa ligera 3 113 Brisa suave 6 224 Brisa moderada 8 305 Brisa fresca 11 406 Brisa fuerte 14 507 Viento moderado 17 608 Viento fresco 21 759 Viento fuerte 24 87

10 Gran viento 28 10011 Tempestad 32 11512 Huracán 36 ó más 130 ó más

Escala deBeaufort

Nombre deViento

Velocidadkm/horam/s

Tabla 1

HOJAS TECNICAS



Fig. 1

confortable, pero si se trata de perso-nas dedicadas a una actividad dura,con gran esfuerzo muscular, esta sen-sación de alivio no se producirá hastaque se alcance una velocidad de aire,sobre las personas de 1,3 a 2,5 m/s.

Sobrepasar esta velocidad provocamás bien una sensación molesta quede alivio y por tanto debe evitarse.

Entre estos extremos indicados pue-de existir una escala de sensacionesdiversas. Ahora bien, debemos tenersiempre en cuenta la influencia deci-siva de la temperatura del aire, quedebe ser inferior a la del cuerpo ytambién que el grado de humedadsea suficiente bajo para permitir laevaporación del sudor humano.

Después de numerosos ensayos con

un gran número de personas que seprestaron a ello, ha podido llegar aestablecerse una escala, como la dela Tabla 2, debiendo tener en cuentaque para las velocidades de aire bajasse ha considerado personas normal-mente vestidas y temperaturas de al-rededor de los 20º, y para velocida-des de aire elevadas se ha utilizadohombres con el torso desnudo dedi-cados a un trabajo intenso y tempera-turas elevadas.

Velocidad del aire

Recordemos aquí (Hoja Técnica,VENTILACIÓN 4) que el aire al circularpor un conducto a la velocidad v(m/s) de Sección S (m2), determinauna presión de velocidad, Presión Di-námica Pd (mm cda), y se liga con elcaudal Q (m3 /h), según las fórmulas:

Q = 3 600 v S

v 2

Pd = mm c.d.a.16

¿Cómo se mide la velocidad?

Hay que distinguir dos campos biendiferenciados en los que se hacen lasmediciones : en laboratorio o en el lu-gar de la aplicación del equipo o ins-talación de la ventilación.

En el primer caso la medición se efec-túa por medio de un Tubo de Prandtl,introducido en el conducto por el quecircula el aire, al que se conecta unmicromanómetro de tubo inclinado otipo Betz. Deben hacerse un númeroimportante de lecturas, en unos pun-tos concretos del conducto. Según la

norma ISO 5801:1996 (E) una de lasvarias sondas que describe se mues-tra en la Fig. 1 con las indicacionescorrespondientes. La misma normafija los puntos exactos donde debehacerse la lectura de presiones. El

Velocidad del airesobre personas

0,1 m/seg

0,3 »0,7 »1 »1,6 »2,2 »3 »4,5 »6,5 »

Sensación de que la temperaturaambiente se ha rebajado en:

0 °C

1°C2 °C

3 °C4 °C5 °C6 °C7 °C8 °C

EFECTO DEL AIRE SOBRE EL CUERPO

Fig. 2

POSICIÓN DE LOS PUNTOS DE MEDIDADE PRESION EN CONDUCTOS CIRCULARES

Tabla 2

Fig. 3Fig. 4

Orificio depresión total

Nariz de elipse

modificadaOrificios depresión estática

Sección

Caña

EspaciadorJunta deinglete

Brazo de alimentación

TomaPresiónEstáticaPe

Toma Presión Total Pt

Detalle de la cabezaelipsoidal

SONDA DE PRANDTL

0 ,

1 1 7 D

0 ,

1 8 4 D

0 ,

0 2 1 D

0 ,

3 4 5 D

0 ,

6 5 5 D

0 ,

8 1 6 D

0 ,

8 8 3 D

0 ,

9 7 9 D

ø D

6 0 ° ±

1 °

Manómetros de tubo inclinado Micromanómetro tipo Betz

HOJAS TECNICAS



centro de la nariz de la sonda debe

colocarse sucesivamente en no me-nos de 24 posiciones espaciadassimétricamente dispuestas como seindica en la Fig. 2.

Los aparatos a conectar a las son-das, los micromanómetros, puedenser de lectura directa por medio delnivel que alcanza un líquido, agua,alcohol, etc. en un tubo generalmen-te inclinado para aumentar la preci-sión de lectura, o por el nivel que in-dica un sistema de cubetas con lec-tores ópticos de precisión como enlos aparatos patrones o bién por mé-

todos eléctricos.Una representación de estos apara-tos de medida en laboratorios sonlosde las Fig. 3, 4 y 8. En el campode medidas "in situ" de la velocidaddel aire los aparatos suelen ser detipo mecánico, con una rueda quegira por efecto del aire y su eje deter-mina unas indicaciones leíbles en tér-minos de velocidad. Fig. 5.

Los aparatos portátiles, ligeros y ma-nuales para medir la velocidad delaire de aspiración o descarga de los

sistemas de ventilación son muy co-munes en el mercado, pero no pue-den utilizarse de forma universal. sise desean resultados aceptable-mente fiables. Hay aparatos especia-lizados a las funciones de medición,pero siempre deben hacerse algu-nas consideraciones para elegirlos.

A saber: Conocer campo de medidaDestino de la mediciónNaturaleza del flujo de aireEspacio disponibleExigencias técnicas

Precisión necesariaPrecio

Estos aparatos se basan en una rue-da de paletas que gira dentro de unaenvoltura tubular de acuerdo con lavelocidad del aire. El aparato traduce

la velocidad de giro de las paletas en

velocidad del aire que cruza axial-mente su carcasa, dando una lecturadiscreta de la velocidad.

Son aparatos mecano-eléctricos,que generan una tensión medidapor un galvanómetro y traducido aunidades de velocidad de aire. Tam-bién los hay electro-térmicos en losque las variaciones de temperaturade una resistencia eléctrica por la ac-ción refrigeradora del aire que circulase traduce en indicaciones de veloci-dad del mismo.

Los dibujos de las figuras 6 y 7 re-presentan algunos de estos aparatos.

No son de gran precisión y deben ob-servarse las indicaciones de los fabri-cantes en cuanto a posicionamiento,puntos de medida y número de lectu-ras a promediar, para alcanzar resul-tados aceptables.

Velocidad del aire en el confort

La velocidad del aire influye en el con-fort de las personas principalmentepor dos causas: la incidencia del cho-rro sobre las mismas y el ruído queproduce.

En el primer caso se constata el ma-yor enfriamiento que la corriente deaire produce en los humanos por loque el hombre siente una temperatu-ra inferior.

El gráfico de la Fig. 9 muestra lazona de sensación agradable tenien-do en cuenta el par de valores tem-peratura del local y velocidad del aire.Influye también de forma importantela humedad. Este gráfico es válidopara valores entre el 30 y el 70 %.

En realidad la forma más exacta dedelimitar la zona del bienestar es ba-sarla en la llamada temperatura efec-tiva que comprende a la vez la tem-peratura, la humedad y la velocidad

del aire, fijadas sobre un diagramasicrométrico.

En la Tabla 3 se dan las velocidadesdel aire recomendadas y los lugares

en dónde deben aplicarse.La dirección en la que se recibe elaire, también influye en la satisfaccióno molestia que produce y se consi-dera Buena si viene de frente, a lacara de una persona sentada,

Fig. 8

Fig. 6Fig. 5 Fig. 7Anenómetro mecánico con cronómetro Anenómetro electrónico lectura analógica Termo-anenómetro lectura digital

Micromanómetro patrón

HOJAS TECNICAS



Bocas de Captación

Imprès sobre Paper Ecològic Mate de 135 Grs.

Aceptable si se recibe por encima dela cabeza y Rechazable si viene pordetrás de la nuca o a nivel de lospies.

Por lo que respecta al ruído, en laTabla 4 se dan los valores de veloci-dades de aire recomendables paracaptar el aire de un espacio, impulsar-lo al mismo o bien transportarlo porconductos que lo atraviesen.

Para escoger la velocidad másconveniente en los conductos debecontemplarse el doble aspecto delcoste de la conducción, dimensiona-da en función del caudal a transportary por tanto con la velocidad más altaposible y el ruído permitido que marca

un límite a esa velocidad.Aplicaciones industriales

Una de las aplicaciones de la veloci-dad del aire es en el transporteneumático de finos, polvos y granos yen la captación de los mismos. El tipode campana, cabina o boca decaptación recomenda ha sido tratadoen la Hoja Técnica "Ventilación 4".CAMPANAS DE EXTRACCION.

Las velocidades de aire necesariaspara captar el contaminante, gas o

sólido, y la corriente para arrastrarlopor el conducto hasta la descarga,aparte de los valores que aparecen enla Hoja Técnica mencionada, setratará de forma específica en otrolugar.

Velocidad aire Reacción de las personas Aplicación recomendada

0 a 0,08 Quejas por aire estancado Ninguna0,12 Ideal. Favorable Todas las aplicaciones0,12 a 0,25 Favorable con reservas0,35 Los papeles se levantan No en oficinas0,40 Máximo para personas Almacenes y comercios

que se desplazan despacio0,40 a 1,5 Instalaciones acondiciona- Refrigeración localizada

miento grandes espaciosTabla 3

Tabla 4

Fig. 9

m/s

Habitaciones de residencias y hoteles 1,2 a 2Zonas públicas comerciales:

A niveles de ocupantes en movimiento 3 a 4Cerca de personas sentadas 2 a 3Bocas en parte baja de puertas 3 a 3,5Persinas en las paredes 2,5 a 5Captaciones a nivel del techo 4 y más

Naves industriales 5 a 10Sistemas de alta velocidad 2 a 4

m/s

Estudios de radiodifusion, cabinas grabación 1,5 a 2,5Dormitorios de hotel 2,5 a 3

Residencias, salones regios, restaurantes lujo 2,5 a 3,5Iglesias, antesalas importantes 2,5 a 3,5Apartamentos, viviendas 2,5 a 4Oficinas privadas tratadas acústicamente 2,5 a 4Teatros 4Oficinas particulares no tratadas 3,5 a 5Salas de cine 5Oficinas públicas, restaurantes 5 a 7Almacenes comerciales, plantas altas 7,5Sistemas de alta velocidad 3 a 8Fábricas 5 a 10Almacenes comerciales, planta baja 10

Conductos m/s

Tipo de Instalación Caudal máximo Conducto Ramalm3 /h principal secundario

Instalaciones 500 a 1.000 1 a 3 1individualizadas 1.000 a 5.000 3 a 5 1 a 3

5.000 a 10.000 5 a 7 2 a 4Instalaciones Centralizadas:

Residencias, salones, hoteles 3 a 5 1 a 3Locales públicos, oficinas 5 a 7 1 a 3Espacios industriales 5 a 10 2 a 5

Instalaciones semi centralizadas:Locales residenciales:

Conductos baja velocidad (cerca personas) 2 a 7 3 a 4Conductos velocidad media 5 a 10 3 a 5

Conductos alta velocidad (alejados) 10 a 20 5 a 10Locales públicos:Conductos velocidad media 5 a 10 3 a 5Conductos alta velocidad (alejados) 12 a 25 5 a 10

Espacios industriales

VELOCIDAD DEL AIRE ATENDIENDO AL RUIDO

Bocas de impulsión

EFECTOS DE LA VELOCIDAD DEL AIREZONA CONFORT AMBIENTAL

Humedad 30-70%

0,5

0,4

0

0,1

0,3

0,2

16 18 20 22 24 26 28

Temperatura del aire del local °C

zonaagradable

desagradable

desagradable

Velocidaddelairem/s

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