PRÁCTICA: VENTILADOR CENTRÍFUGO

Transcripción

1 RÁCTICA: ENTILADOR CENTRÍFUGO htttp:// Descripción del equipo y esquema de la instalación La instalación en la que se lleva a cabo esta práctica es un banco de ensayos preparado para fines docentes, que está integrado fundamentalmente por un ventilador centrífugo, que será ensayado, tubería de aspiración y descarga y varios sensores de medida.. Bastidor. entilador centrífugo con álabes hacia atrás. Sensor de presión (para la medida del caudal). Sensor de temperatura. Sensor de presión diferencial y. Sensor de velocidad del ventilador. álvula de mariposa en la tubería de salida para regular el caudal (Diámetro de la tubería de aspiración: mm Diámetro de la tubería de impulsión: 00 mm) Área de Máquinas y Motores Térmicos rácticas de Laboratorio

2 Objetivos. Los objetivos de esta práctica son:. Determinar la curva motriz del ventilador para varias velocidades del motor Introducción teórica. Un ventilador centrífugo consiste en un rotor encerrado en una envolvente en forma de espiral. El aire entra a través del conducto horizontal, en sentido paralelo al eje del ventilador, succionado por el rotor. El aire es impulsado por el rotor y recogido por la envolvente de descarga hasta el conducto vertical de salida. Los rotores pueden disponer de álabes curvados hacia delante o hacia atrás.. Aspiración. Rotor del ventilador (el aire aumenta su velocidad). Carcasa (el aire se decelera transformándose su energía cinética en energía de presión). Impulsión La curva motriz de un ventilador relaciona la energía útil entregada por el ventilador al fluido, H h, y el caudal que impulsa. ara determinar estas variables se emplean las siguientes ecuaciones: (.) z hb, u z ht, e hl g g g g gh (0.) b, u b, u donde h es la energía útil en forma de altura que aporta el ventilador al fluido medida en m, y bu, es la potencia útil entregada por el ventilador al fluido. El rendimiento total de un ventilador se mide con el cociente entre la potencia útil entregada por el ventilador al fluido y la potencia eléctrica consumida por el motor eléctrico: bombamotor (.) t

3 La curva resistente de una instalación representa la energía requerida por el fluido para circular por la instalación venciendo las pérdidas de carga mayores y menores del circuito. La determinación de las pérdidas de carga mayores en tuberías se realiza empleando las ecuaciones: (.) S D Re (.) h L, mayor L f D g (.) ara las pérdidas menores en los accesorios de la instalación se emplea la ecuación: h L, menor K L g (.) Método experimental. A continuación se detallan los pasos a seguir para resolver la práctica. Todos los cálculos y resultados se entregarán en un único archivo del programa EES.. Obtención de la curva motriz del ventilador con álabes curvados hacia atrás ara obtener la curva motriz del ventilador se realizarán varias medidas, a continuación se detallan los pasos a seguir. Antes de arrancar el ventilador, se realizarán las siguientes comprobaciones: a. álvula de mariposa abierta Se conectará el ventilador y se arrancará suavemente aumentando el número de rpm. Se esperará hasta que se estabilice el caudal. Se fijará un número de revoluciones por minuto inicial para empezar a medir (a partir de 00 rpm). Toma de datos a. Se comenzarán a hacer las medidas con la válvula de mariposa abierta. b. Se tomará el valor de caudal a la entrada de la tubería de aspiración en el ordenador y se calculará la presión que debe estar midiendo el sensor a la entrada de la tubería de aspiración (asumiendo un flujo sin pérdidas entre el ambiente y la sección de entrada del ventilador. El aire en el ambiente se considera en reposo). c. Se tomarán medidas de la presión diferencial del aire a la entrada y a la salida del ventilador. Aplicando la ecuación de conservación de la energía obtener: la altura útil del ventilador, la potencia suministrada y el rendimiento. d. Se tomarán datos de la potencia eléctrica para poder calcular el rendimiento. e. La válvula de mariposa se irá cerrando para modificar el caudal. Se tomarán datos de medida en al menos 0 posiciones distintas. Los anteriores apartados se realizarán para valores de rpm distintos.

4 Se tomarán los mismos datos del apartado anterior para calcular la curva motriz del ventilador a baja velocidad ajustando para cada posición de la válvula mariposa las rpm del ventilador (ver tabla ) Los datos obtenidos se llevarán a una tabla paramétrica en el EES y se realizarán los cálculos necesarios de: altura, potencia y rendimiento del ventilador (ver introducción teórica). Se realizarán gráficas en una misma ventana co los datos de la tabla y una nueva gráfica con los datos de la tabla. Se representarán gráficamente los datos obtenidos y se ajustarán a una expresión del tipo H a b* motriz Se obtendrá la curva característica del ventilador trabajando a distintas rpm. Las curvas deberán ser representadas en un único gráfico en el programa EES. Representar también, para cada rpm, las curvas de potencia eléctrica consumida y las curvas de rendimiento total del ventilador.

5 0 TABLA : CURA MOTRIZ DEL ENTILADOR n 00 Δ n [] [] bomba motor 0 Δ [] [] bomba motor n 0 Δ [] [] bomba motor n Δ [] [] bomba motor

6 0 n 0 Δ [] [] bomba motor n n n n n n n n n n0 TABLA : CURA MOTRIZ DEL ENTILADOR Δ [] [] bomba motor

7 Capítulo y