mÁquinas de fluxo · 2020. 10. 2. · fundamentos e teoria exemplo um ventilador de fluxo axial...
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MÁQUINAS DE FLUXO
PROF.: KAIO DUTRA
VENTILADORES: CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS
Definição◦Ventiladores são Turbomáquinas operatrizes,
também designadas por máquinas turbodinâmicas,que se destinam a produzir o deslocamento degases.
◦Os ventiladores são usados nas industrias emventilação, climatização e em processos industriais,como na indústria siderúrgica nos alto-fornos e emsinterização; em muitas indústrias nas instalaçõesde caldeiras; em pulverizadores de carvão, emqueimadores, em certos transportadorespneumáticos e em muitas outras aplicações.
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Classificação◦Quanto ao nível energético de pressão:
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Classificação◦Segundo a modalidade construtiva:◦ Centrífugos;
◦Hélico-centrífugos;
◦Axiais.
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Classificação◦Segundo a forma das pás:◦ Pás radiais retas;
◦ Pás inclinadas para trás,planas ou curvas;
◦ Pás inclinadas para frente;
◦ Pás inclinadas de saídaradial.
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Classificação◦Segundo o número de entradas deaspiração no rotor:◦ Entrada unilaterial ou simples aspiração;
◦ Entrada bilateral ou dupla aspiração
◦Segundo o número de entradas deaspiração no rotor:
◦ Simples estágio;
◦Duplo estágio.
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Fundamentos e TeoriaDiagrama de Velocidades
◦Onde:◦ U é a velocidade circunferencial,
periférica, tangente àcircunferência;
◦ W é a velocidade relativa dapartícula percorrendo a trajetóriacorrespondente ao perfil da pá;
◦ V é a velocidade absoluta, somavetorial de U e W.
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Fundamentos e TeoriaEquação da Energia
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Fundamentos e TeoriaExemplo
◦ Um ventilador de fluxo axial opera a 1200 rpm. O diâmetro da ponta da pá é 1,1m e odiâmetro eixo é 0,8m. Os ângulos de entrada e saída das pás são 30° e 60°, respectivamente.Pás-guia de entrada dão um ângulo de 30° ao escoamento absoluto entrando no primeiroestágio. O fluido é ar na condição padrão e o escoamento pode ser consideradoincompressível. Não há variação na componente axial da velocidade através do eixo. Admitaque o escoamento relativo entra e sai do rotor nos ângulos geométricos da pá e use aspropriedades do raio médio da pá para os calculos. Para estas condições idealizadas, desenheo diagrama de velocidade de entrada, determine a vazão em volume do ventilador, desenhe odiagrama de velocidade de saída e calcule a potência e o torque mínimo neccessários paraacionar o ventilador.
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a) Diagrama de velocidade de entrada e saída
b) Vazão em volumec) Torque no rotord) Potência requerida
Fundamentos e TeoriaPotências
◦ Potência útil: Adquirida pelo fluido em suapassagem pelo ventilador;
◦ Potência de elevação: Cedida pelas pás dorotor ao fluido;
◦ Potência Motriz: Potência fornecida pelamotor ao eixo do ventilador.
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Potência motriz:
Potência motriz em cv:
Fundamentos e TeoriaRendimentos
◦Rendimento Hidráulico:
◦Rendimento Mecânico:
◦Rendimento Total:
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Fundamentos e TeoriaExemplo
◦Qual a potência motriz de um ventilador com pressão efetiva ou absolutade 36mmca. Vazão de 5m³/s de ar e peso específico de 1,2Kgf/m³,admitindo-se rendimento total de 0,7?
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Grandezas Características◦As grandezas que caracterizam as condições de funcionamento de
ventiladores são:
◦Rotação n;
◦Diâmetro do rotor D;
◦Vazão Q;
◦Altura de elevação H;
◦ Potência N;
◦Rendimento η.
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Grandezas Características◦Recorrendo-se a ensaios de
laboratório, os fabricantes elaboramtabelas e gráficos, publicados emfolhetos e catálogos, que permitemaos usuários uma fácil e rápidaescolha do ventilador e uma análisedo seu comportamento.
◦As curvas que traduzem adependência entre características,chamam-se curvas características.
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Grandezas Características
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Grandezas Características
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Grandezas Características
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Grandezas Características
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Grandezas Características
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Grandezas Características
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◦ Para o modelo 20RU450, determinea potência do motor, a rotação e orendimento do ventilador necessáriopara obter Q=4000m³/h com 20kPacom acionamento direto.
Grandezas Características
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◦ Para o modelo 20RU450, determinea potência do motor, a rotação e orendimento do ventilador necessáriopara obter Q=4000m³/h com 20kPacom acionamento direto.
◦ P=0,55KW;
◦ n=680rpm;
◦ Ef=74,8%