Ventiladores axiales

Intrododuccion

El pricipio de tranbajo de un ventilador axial se asemeja al principio del trabajo de un par _tornillo y tuerca.el papel de tornillo lo tiene la rueda del ventilador , y el de la tuerca –la corriente de aire .al girar la rueda , el arire se desplaza a lo largo del eje del ventilador . la corriete de aire que sale de la rueda esta desviada , osea tiene movimiento de avance y rotación

En vista de que las líneas de la corriente , en un ventilador axial , se distribuyen sobre las superficies cilidricas , es conveniente empezar con el estudio del desarrollo de la sección sobre un plano la rueda móvil y el aparato director ( denominado también corona directriz) se representa aca en forma de enrejado de un largo infinito

Aquí t – distancia entre los perfiles =2πrz

z=numero de paletas de la ruleta , 1=ancho de la paleta

.cada ceccion cilíndrica tiene un aspecto diferente ;la densidad del enrrejado es mayor cerca del cubo que en el radio exterior de la rueda . las decciones de las paletas de radios diferentes se diferencian por el ancho , forma y ancgulo de calaje ; la velocidad tangencial cambia también a lo largo del radio . por estas razones, es conveniente estudiar los enrejados correspondientes a semiradio 4

Las características del flujo, a lo largo del enrejado plano , presentan la base para el calculo de ventiladores axiales

Triángulos de ventiladores .- esxamienemos el movimiento del aire a través del mas cencillo ventilador axial , consistente únicamente en una rueda.antes de la rueda , el aire se mueve en sentido axial con la velocidad consatante ca, entrando en la rueda con la velocidad absoluta c1a

A consecuencia de la acción de la paletas de la rueda sobre el aire , crese su movimiento de impulcion, el aire recibe una desviación en el sentido del movimiento de la rueda. El aire sale de la rueda con la velocidad absoluta c2 , bajo un angulo de salida α2<90° , cuyo correspondiente circunferencial c2u coincide con la direncion de rotación de la rueda

En el ventilador axial , las velocidades tangenciales de las paletas sobre le diámetro dado son iguales de la entrada y la salida de la rueda (u1=u2=uw) ; por esto , es conveniente examinar los triángulos de velocidades conjuntamien ose a de entrada y salida

En estos triángulos se utilizan las siguientes designaciones de de velocidades u angulos

W1 y W2 =velocidades relativas del aire a la entrada de la rueda y salida de esta

W1u y W2u=poryenciones de la velocidades W1 y W2 sobre la velocidad tangnecial

Wm=velocidad relativa media

α 1 y α2 = angulos de la rdirecciones de las velocidades C1 y C2 y la dirección de velocidad tangencial

β1 y β2 = angulos entre W1 y W2 y velocidad tangencial u

C1a y C2a= componentes axiales de velocidades C1y C2

Δc=cambio de velocidad absoluta de la rueda

ΔCu=C2u-C1u=desviación del aire que se obtine en la rueda durante el cambio de velocidad (en dirección )de C1 hasta C2

De la ecuación de continuidad sigue que el caudal de aire entrante por el canal entre las paletas del enrejado de sección tb debe ser igual al caudal saliente , o sea , que C1atb = C2tb, entonces C1a=C2a=Ca.de ahí que los triángulos de velocidades tienes igual altura Ca

El trabajo que se aplica a la rueda móvil se utiliza por una parte la obtención del movimiento a través de la rueda del ventilador , y por la otra , para la elevación de la presión del aire dentro de la rueda misma

Como la desviación en el punto de salida de la rueda significa perdidas , estas se eliminan en los ventiladores mayores mediante coronas directrices colocadas antes de la rueda, o mediante coronas rectificadoras después de esta

Ecuación de Euler la ecuación de Euler según formula es aplicable para ventilador axial , pero como u1=u2=u su primer miembro es igual a cero , la presión del ventilador recibe la forma:

(u2¿¿2−u12) p2

¿

ΔPt= p2

[ (W 12−W 22 )+(C22−C12 ) ]=pu (C 2u−C1u )=PU ΔCu

Con la ausencia del aparato director, que crea la desviación de la corriente antes de la rueda , la ecuación de Euler toma la forma

ΔPt=PUC 2u

Por la ecuación anterior se ve que puede presentarse el caso de que la velocidad de desviación detrás de la rueda C2u se transforme en cero (0) , y en consecuencia tenemos :

ΔPt=−PU C1u

La precion estatica debido al retardo del flujo dentro del enrejado es:

Ps= p2

(W 12−W 22 )

Y como según el diagrama de velocidades

Ca=W 12−W iu2=W 22−W 2u2 yW 12−W 22=W 1u2−W 2u2

Tenemos

Ps= p2

(W 1u2−W 2u2 )

Relación del flujo del enrejado

En el enreajdo inmóvil de un largo infinito , el aire entra bajo el angulo α 1 y sale α 2 con el eje del enrejado . si no tomamos las perdidas por rozamiento , la diferencia de presiones antes y detrás del enrejado se calcula por la ecuación de Bernoulli:

Ps= γ2 g

(C 12−C22 )

Esta precion acondicionada una fuerza que actua perpendicularmente al enrejado

Py=pstb= γ2g

(C12−C 22) tb= γ2g

(C1u2−C 2u2) tb

La fuerza que actua en dirección del eje del enrejado se determina por la ley de impulcion .por el

canal entre las paletas pasa una masa tbctbCaγ2g

en el enrejado , la velocidad del

movimiento de esta masa cammbia