UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA – SALESIANA – SEDE QUITO FACULTAD DE INGENIERÍAS – INGENIERÍAS – CAMPUS KENNEDY CARRERA DE ING.MECÁNICA
INFORME DE MAQUINAS HIDRAULICAS
TEMA: VENTILADORES CENTRIFUGOS
César Carvajal Byron Erazo Edgar Jaya José Luis Ramos Rafael Silva Juan Suntaxi
2013-02-09
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS ESCUELA DE MECÁNICA LABORATORIO DE MÁQUINAS HIDRAULICAS
RESUMEN
En esta práctica de laboratorio hemos observado un tema muy importante en el campo de la ingeniería mecánica, como son los ventiladores centrífugos. El ventilador centrífugo es una máquina de flujo radial que produce la presión necesaria para desplazar un gas por la fuerza centrífuga acumulada dentro de la carcasa del ventilador. Estos ventiladores se utiliza normalmente para trabajos de ventilación que requieren una presión de suministro algo mayor que la que pueden dar los ventiladores axiales. Para este laboratorio hemos observado las características físicas como son que dicho ventilador es propulsado por un motor, montado en una base de acero inoxidable. Los conductos transparentes de entrada y salida permiten observar fácilmente la voluta del ventilador y el impulsor. Un dispositivo de apertura manualmente ajustable ajustable permite variar el caudal de aire sin variar la velocidad del ventilador. Se utiliza una placa perforada calibrada en la descarga para medir el caudal de aire. El ventilador tiene impulsores de palas intercambiables curvadas hacia adelante y hacia atrás para facilitar una comparación directa entre sus respectivas características de operación. Los sensores electrónicos miden la carga de presión del ventilador, la presión y caudal en la placa perforada y la temperatura del aire. La velocidad del ventilador es controlada mediante un inversor el ectrónico avanzado en el IFD7. Este inversor también calcula el par producido en el eje de transmisión del motor, permitiendo el cálculo de la potencia consumida por el ventilador, también proporciona la circuitería electrónica de acondicionamiento para los sensores. Las conexiones con el IFD7 constan de un solo conector de múltiples vías para los sensores, y un conector para el motor de la bomba. Se suministra con software que proporciona instrucciones de configuración, operación, calibración y aplicación de los ejercicios didácticos. Tambien tiene salida analógica que es transferida a una computadora usando el USB. Esto permite el uso de cualquier computadora estándar moderna bajo Windows, incluyendo computadoras portátiles, y no requiere ningún acceso al interior de la computadora. El equipo se suministra completo con cable USB para su conexión a la computadora. El FM40 se conecta a la computadora usando el dispositivo IFD7 y el puerto USB de la computadora. También está disponible un controlador de software que permite leer las salidas en otros programas de software, tales como Labview.
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ÍNDICE Resumen ..................................................................................................................2 Objetivos general y específicos................................................................................3 Fundamentos teóricos.............................................................................................3 Equipo y materiales .................................................................................................6 Procedimiento de la práctica ...................................................................................6
Diseño de la práctica Hoja de datos con la información completa; ventilador ...........................................8 ; sistema...............................................9
Análisis de datos y resultados. Cálculos, análisis estadístico, resultados, gráficos...................................................10
Investigacion Complementaria Gráficas Sistema.......................................................................................................11 Gráficas Ventilador..................................................................................................14 Analizar el comportamiento; según las graficas, del ventilador centrifugo............17
Conclusiones y recomendaciones. Conclusiones............................................................................................................19 Recomendaciones....................................................................................................19 Bibliografía. ..............................................................................................................20 Anexos ......................................................................................................................21
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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Realizar una práctica de un ventilador centrífugo para conocer las partes fundamentales del equipo y su respectivo funcionamiento y utilización en el campo de la ingeniería
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Observar las respectivas curvas del sistema y del ventilador. Conocer y comprender el funcionamiento del equipo. Variar la velocidad y el sistema del equipo. Analizar los resultados proyectados por el programa.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS VENTILADORES RADIALES (CENTRÍFUGOS) En los ventiladores centrífugos la trayectoria del fluido sigue la dirección del eje del rodete a la entrada y está perpendicular al mismo a la salida. Si el aire a la salida se recoge perimetralmente en una voluta, entonces se dice que el ventilador es de voluta. Estos ventiladores tienen tres tipos básicos de rodetes: 1. álabes curvados hacia adelante, 2. álabes rectos, 3. álabes inclinados hacia atrás/curvados hacia atrás. Los ventiladores de álabes curvados hacia adelante (también se llaman de jaula de ardilla) tienen una hélice o rodete con las álabes curvadas en el mismo sentido que la dirección de giro. Estos ventiladores necesitan poco espacio, baja velocidad periférica y son silenciosos. Se utilizan cuando la presión estática necesaria es de baja a media, tal como la que se encuentran en los sistemas de calefacción, aire acondicionado o renovación de aire, etc. No es recomendable utilizar este tipo de ventilador con aire polvoriento, ya que las partículas se adhieren a los pequeños álabes curvados y pueden provocan el desequilibrado del rodete. Estos ventiladores tienen un rendimiento bajo fuera del punto de proyecto. Además, como su característica de potencia absorbida crece rápidamente con el caudal, ha de tenerse mucho cuidado con el cálculo de la presión necesaria en la instalación para no sobrecargarlo. En general son bastante inestables funcionando en paralelo vista su característica caudal-presión.
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Fig. Ventiladores centrífugos de álabes curvados hacia delante, radiales y atrás.
Los ventiladores centrífugos radiales tienen el rodete con los álabes dispuestas en forma radial. La carcasa está diseñada de forma que a la entrada y a la salida se alcanzar velocidades de transporte de materiales. Existen una gran variedad de diseños de rodetes que van desde los de "alta eficacia con poco material" hasta los de "alta resistencia a impacto". La disposición radial de los álabes evita la acumulación de materiales sobre las mismas. Este tipo de ventilador es el comúnmente utilizado en las instalaciones de extracción localizada en las que el aire contaminado con partículas debe circular a través del ventilador. En este tipo 'de ventiladores la velocidad periférica es media y se utilizar en muchos sistemas de extracción localizada que vehicular aire sucio o limpio.
Fig. Triángulos de velocidades a la salida para los distintos rodetes centrífugos
Los ventiladores centrífugos de álabes curvados hacia atrás tienen un rodete con las álabes inclinados en sentido contrario al de rotación. Este tipo de ventilador es el de mayor velocidad periférica y mayor rendimiento con un nivel sonoro relativamente bajo y una característica de consumo de energía del tipo "no sobrecargable". En un ventilador "no sobrecargable", el consumo máximo de energía se produce en un punto próximo al de rendimiento óptimo de forma que cualquier cambio a partir de este punto debido a cambios de la resistencia del sistema resultará en un consumo de energía menor. La forma de los álabes condiciona la acumulación de materiales sobre ellas, de forma que el uso de estos ventiladores debe limitarse como se indica a continuación:
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o
álabes de espesor uniforme: Los álabes macizos permiten el trabajo con aire ligeramente sucio o húmedo. No debe emplearse con aire conteniendo materiales sólidos ya que tienen tendencia a acumularse en la parte posterior de los álabes. álabes de ala portante: Las álabes de ala portante permiten mayores rendimientos y una operación más silenciosa. Los álabes huecos se erosionan rápidamente y se pueden llenar de líquido si la humedad es alta, por ello su uso queda limitado a aplicaciones en las que se manipule aire limpio.
Fig. Curvas características relativa para ventiladores centrífugos. No se observa en la figura, pero las características de “álabes adelante” pasan por encima de las otras dos en valor absoluto.
EQUIPO Y MATERIALES
Ventilador Centrifugo motor Dispositivo manual de apertura o cierre de aire Placa perforada calibrada Sensores de velocidad, presión y temperatura Laptop Variador de velocidad del ventilador
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 1. Encendemos el ventilador mediante el sistema electrónico en la laptop. 2. Prendemos el motor y observamos el flujo de aire que genera o absorbe el ventilador 3. Cerramos el dispositivo de apertura o cierre de aire, cerramos y obtenemos la curva del ventilador, ya que la curva del sistema empieza a moverse 6
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4. Vamos cerrando el dispositivo y en el computador guardamos los puntos de dicho cierre para encontrar la curva del ventilador 5. Abrimos completamente el dispositivo de paso de aire 6. En el programa variamos la velocidad del ventilador, disminuimos para que cambie la curva del ventilador 7. Guardamos los puntos de velocidad en el programa y obtenemos la curva del sistema
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DISEÑO DE LA PRÁCTICA
HOJA DE DATOS CON LA INFORMACIÓN COMPLETA VENTILADOR Fan Spe ed n [rpm ]
Moto r Torq ue t [Nm]
Inlet Temperat ure T [°C]
96
3398
0,54
22,8
1,175
0,609
0,486
0,596
84,73
191,5
11,95
22,02
0,69
58,20
30,397
56,487
0,305
17,243
96
3398
0,53
22,8
1,175
0,612
0,479
0,596
84,98
190,4
11,99
22,08
0,68
57,85
30,392
56,656
0,303
17,141
74,3
96
3398
0,54
22,8
1,175
0,600
0,481
0,596
84,12
191,5
11,87
21,86
0,68
57,10
29,826
56,079
0,302
16,919
4
74,3
96
3398
0,53
22,9
1,175
0,587
0,488
0,596
83,20
188,2
11,74
21,62
0,68
56,73
30,149
55,467
0,303
16,808
5
74,3
96
3398
0,52
22,9
1,175
0,579
0,495
0,596
82,63
186,5
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21,47
0,69
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0,305
16,788
6
74,3
96
3398
0,51
22,9
1,175
0,560
0,495
0,596
81,32
180,5
11,47
21,13
0,68
55,27
30,632
54,215
0,302
16,378
7
74,3
96
3398
0,50
22,9
1,175
0,532
0,501
0,596
79,23
177,7
11,18
20,59
0,68
53,57
30,147
52,820
0,301
15,873
8
74,3
96
3398
0,47
22,9
1,175
0,474
0,514
0,596
74,81
167,8
10,55
19,44
0,67
50,20
29,915
49,875
0,298
14,873
9
74,3
96
3398
0,44
23,0
1,175
0,415
0,522
0,596
70,01
157,9
9,88
18,19
0,66
46,17
29,240
46,671
0,293
13,679
10
74,3
96
3398
0,42
23,0
1,175
0,378
0,530
0,596
66,79
150,2
9,42
17,36
0,65
43,72
29,106
44,529
0,291
12,953
11
74,3
96
3398
0,35
23,1
1,174
0,257
0,537
0,596
55,14
124,9
7,78
14,33
0,62
34,30
27,462
36,757
0,276
10,162
12
74,3
96
3398
0,30
23,1
1,174
0,175
0,522
0,596
45,45
106,7
6,41
11,81
0,58
26,34
24,677
30,301
0,258
7,804
13
74,3
96
3398
0,25
23,1
1,174
0,108
0,515
0,596
35,68
89,1
5,03
9,27
0,55
19,65
22,046
23,785
0,245
5,822
14
74,3
96
3398
0,20
23,1
1,174
0,053
0,498
0,596
25,03
71,5
3,53
6,50
0,52
12,89
18,028
16,687
0,229
3,820
15
74,3
96
3398
0,20
23,1
1,174
0,049
0,499
0,596
23,97
71,5
3,38
6,23
0,52
12,35
17,268
15,983
0,229
3,659
16
74,3
96
3398
0,16
23,1
1,174
0,017
0,493
0,596
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56,1
2,02
3,71
0,50
7,13
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2,112
17
74,3
96
3398
0,13
23,2
1,174
0,002
0,476
0,596
4,79
46,8
0,68
1,25
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2,28
4,884
3,196
0,212
0,677
18
74,3
96
3398
0,12
23,2
1,174
-0,001
0,481
0,596
3,39
42,9
0,4 8
0,88
0,48
1,63
3,803
2,261
0,214
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19
74,3
96
3398
0,13
23,2
1,174
-0,003
0,504
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6,11
45,1
0,8 6
1,59
0,51
3,09
6,847
4,076
0,225
0,915
Samp le Numb er
Atmosph eric Pressure
Fan Setti ng
[kPa]
[%]
1
74,3
2
74,3
3
Not es
Densi Orifice Fan ty Different Different of Air ial ial Pressur Pressur [kg/m e e ³] [kPa] [kPa]
Dischar Fan Mechani ge Dischar cal Coeffici ge Power ent Qv Pm Cd [l/s] [W]
Inlet Veloci ty V1 [m/s]
Outlet Veloci ty V2 [m/s]
Total Pressu re ptF [kPa]
Pow er Outp ut Pu [W]
Fan Efficien cy Egr [%]
Predict Predict ed ed Fan Total Dischar Pressu ge re [l/s] [kPa]
Predict ed Power Output [W]
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SISTEMA Fan Spe ed n [rpm ]
Moto r Torq ue t [Nm]
Inlet Temperat ure T [°C]
96
3398
0,55
22,8
1,176
0,605
0,482
0,596
84,47
194,8
11,92
21,95
0,68
57,54
29,547
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0,303
17,050
94
3328
0,53
22,8
1,176
0,578
0,462
0,596
82,56
183,7
11,65
21,45
0,65
53,88
29,332
55,040
0,290
15,965
74,3
92
3257
0,50
22,8
1,175
0,555
0,446
0,596
80,88
169,2
11,41
21,02
0,63
50,86
30,054
53,922
0,279
15,071
4
74,3
90
3186
0,47
22,8
1,176
0,525
0,417
0,596
78,66
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0,59
46,39
29,589
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0,262
13,746
5
74,3
88
3115
0,45
22,8
1,175
0,495
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0,596
76,45
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10,79
19,86
0,56
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12,661
6
74,3
86
3044
0,43
22,9
1,175
0,479
0,380
0,596
75,21
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10,61
19,54
0,54
40,49
29,444
50,138
0,239
11,996
7
74,3
84
2974
0,42
22,9
1,175
0,460
0,361
0,596
73,65
131,9
10,39
19,14
0,51
37,77
28,637
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0,228
11,192
8
74,3
82
2903
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22,9
1,175
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0,596
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0,48
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47,717
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74,3
80
2832
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9,423
10
74,3
78
2761
0,36
22,9
1,175
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17,54
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11
74,3
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1,175
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22,9
1,175
0,336
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13
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1,175
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61,61
78,8
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74,3
70
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15
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2407
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1,175
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0,596
58,09
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0,32
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38,725
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Samp le Numb er
Atmosph eric Pressure
Fan Setti ng
[kPa]
[%]
1
74,3
2
74,3
3
Not es
Densi Orifice Fan ty Different Different of Air ial ial Pressur Pressur [kg/m e e ³] [kPa] [kPa]
Dischar Fan Mechani ge Dischar cal Coeffici ge Power ent Qv Pm Cd [l/s] [W]
Inlet Veloci ty V1 [m/s]
Outlet Veloci ty V2 [m/s]
Total Pressu re ptF [kPa]
Pow er Outp ut Pu [W]
Fan Efficien cy Egr [%]
Predict Predict ed ed Fan Total Dischar Pressu ge re [l/s] [kPa]
Predict ed Power Output [W]
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SISTEMA Fan Spe ed n [rpm ]
Moto r Torq ue t [Nm]
Inlet Temperat ure T [°C]
96
3398
0,55
22,8
1,176
0,605
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0,596
84,47
194,8
11,92
21,95
0,68
57,54
29,547
56,312
0,303
17,050
94
3328
0,53
22,8
1,176
0,578
0,462
0,596
82,56
183,7
11,65
21,45
0,65
53,88
29,332
55,040
0,290
15,965
74,3
92
3257
0,50
22,8
1,175
0,555
0,446
0,596
80,88
169,2
11,41
21,02
0,63
50,86
30,054
53,922
0,279
15,071
4
74,3
90
3186
0,47
22,8
1,176
0,525
0,417
0,596
78,66
156,8
11,10
20,44
0,59
46,39
29,589
52,441
0,262
13,746
5
74,3
88
3115
0,45
22,8
1,175
0,495
0,395
0,596
76,45
145,7
10,79
19,86
0,56
42,73
29,320
50,966
0,248
12,661
6
74,3
86
3044
0,43
22,9
1,175
0,479
0,380
0,596
75,21
137,5
10,61
19,54
0,54
40,49
29,444
50,138
0,239
11,996
7
74,3
84
2974
0,42
22,9
1,175
0,460
0,361
0,596
73,65
131,9
10,39
19,14
0,51
37,77
28,637
49,101
0,228
11,192
8
74,3
82
2903
0,39
22,9
1,175
0,434
0,338
0,596
71,58
118,9
10,10
18,60
0,48
34,48
29,005
47,717
0,214
10,217
9
74,3
80
2832
0,38
22,9
1,175
0,409
0,323
0,596
69,44
113,7
9,80
18,04
0,46
31,80
27,972
46,291
0,204
9,423
10
74,3
78
2761
0,36
22,9
1,175
0,386
0,303
0,596
67,49
104,2
9,52
17,54
0,43
29,03
27,870
44,991
0,191
8,600
11
74,3
76
2690
0,33
22,9
1,175
0,366
0,288
0,596
65,74
93,6
9,27
17,08
0,41
26,89
28,714
43,827
0,182
7,967
12
74,3
74
2620
0,31
22,9
1,175
0,336
0,271
0,596
62,99
84,8
8,89
16,37
0,38
24,04
28,341
41,994
0,170
7,122
13
74,3
72
2549
0,30
22,9
1,175
0,322
0,252
0,596
61,61
78,8
8,69
16,01
0,36
22,05
27,973
41,076
0,159
6,532
14
74,3
70
2478
0,28
22,9
1,175
0,302
0,237
0,596
59,70
73,0
8,42
15,51
0,34
20,10
27,530
39,798
0,150
5,955
15
74,3
68
2407
0,24
22,9
1,175
0,286
0,221
0,596
58,09
61,6
8,19
15,09
0,32
18,32
29,749
38,725
0,140
5,427
16
74,3
66
2336
0,23
23,0
1,175
0,265
0,206
0,596
55,98
56,4
7,90
14,55
0,29
16,46
29,201
37,319
0,131
4,876
17
74,3
64
2266
0,21
23,0
1,175
0,249
0,191
0,596
54,18
50,2
7,64
14,08
0,27
14,80
29,448
36,119
0,121
4,384
18
74,3
62
2195
0,19
22,9
1,175
0,230
0,178
0,596
52,15
44,4
7,36
13,55
0,25
13,24
29,817
34,766
0,113
3,924
19
74,3
60
2124
0,19
22,9
1,175
0,211
0,162
0,596
49,95
41,6
7,05
12,98
0,23
11,57
27,810
33,303
0,103
3,428
20
74,3
58
2053
0,16
22,9
1,175
0,195
0,149
0,596
47,93
35,2
6,76
12,45
0,21
10,24
29,067
31,954
0,095
3,034
21
74,3
56
1982
0,15
22,9
1,175
0,184
0,138
0,596
46,66
31,8
6,58
12,12
0,20
9,27
29,166
31,103
0,088
2,746
22
74,3
54
1912
0,14
22,9
1,175
0,165
0,128
0,596
44,19
28,5
6,23
11,48
0,18
8,08
28,382
29,460
0,081
2,394
23
74,3
52
1841
0,12
22,9
1,175
0,149
0,115
0,596
41,99
23,5
5,92
10,91
0,16
6,90
29,326
27,994
0,073
2,046
24
74,3
50
1770
0,11
22,9
1,175
0,141
0,105
0,596
40,85
20,9
5,76
10,61
0,15
6,19
29,593
27,231
0,067
1,834
Samp le Numb er
Atmosph eric Pressure
Fan Setti ng
[kPa]
[%]
1
74,3
2
74,3
3
Not es
Densi Orifice Fan ty Different Different of Air ial ial Pressur Pressur [kg/m e e ³] [kPa] [kPa]
Dischar Fan Mechani ge Dischar cal Coeffici ge Power ent Qv Pm Cd [l/s] [W]
Inlet Veloci ty V1 [m/s]
Outlet Veloci ty V2 [m/s]
Total Pressu re ptF [kPa]
Pow er Outp ut Pu [W]
Fan Efficien cy Egr [%]
Predict Predict ed ed Fan Total Dischar Pressu ge re [l/s] [kPa]
Predict ed Power Output [W]
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ANÁLISIS DE DATOS Y RESULTADOS. CÁLCULOS, ANÁLISIS ESTADÍSTICO, RESULTADOS, GRÁFICOS. NOMENCLATURA Y FÓRMULAS
ANÁLISIS DE DATOS Y RESULTADOS. CÁLCULOS, ANÁLISIS ESTADÍSTICO, RESULTADOS, GRÁFICOS. NOMENCLATURA Y FÓRMULAS
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS ESCUELA DE MECÁNICA LABORATORIO DE MÁQUINAS HIDRAULICAS
INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA GRÁFICAS SISTEMA 1. Fan discharge Qv vs. Total pressure ptF 0.80 0.70 ) 0.60 a P k ( F t 0.50 p e r 0.40 u s s e r P 0.30 l a t o T 0.20
0.10 0.00 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
Fan Discharge Qv (l/s)
60.00
70.00
80.00
90.00
11
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS ESCUELA DE MECÁNICA LABORATORIO DE MÁQUINAS HIDRAULICAS
2. Fan discharge Qv vs. Fan differential pressure 90.00 80.00 70.00 ) s / l ( 60.00 v Q e 50.00 g r a h 40.00 c s i D n 30.00 a F 20.00 10.00 0.00 0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
Fan Differential Pressure (KPa)
3. Fan discharge Qv vs. Power output 70.00 60.00 ) 50.00 W ( u P t 40.00 u p t u O30.00 r e w o P 20.00
10.00 0.00 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
Fan Discharge Qv (l/s)
12
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS ESCUELA DE MECÁNICA LABORATORIO DE MÁQUINAS HIDRAULICAS
4. Fan discharge Qv vs. Fan efficiency Egr 30.500 30.000 ) 29.500 % ( r g E 29.000 y c n e i c i 28.500 f f E n a F 28.000
27.500 27.000 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
70.00
80.00
90.00
Fan Discharge Qv (l/s)
5. Fan discharge Qv vs. Predict Total pressure 0.350 0.300 ) a P K ( 0.250 e r u s s e r 0.200 P l a t o 0.150 T d e t c i d 0.100 e r P 0.050 0.000 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
Fan Discharge Qv (l/s)
13
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍAS ESCUELA DE MECÁNICA LABORATORIO DE MÁQUINAS HIDRAULICAS
6. Fan discharge Qv vs. Predict Power output 18.000 16.000 ) 14.000 W ( t u 12.000 p t u O10.000 r e w o 8.000 P d e t c i 6.000 d e r 4.000 P
2.000 0.000 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
Fan Discharge Qv (l/s)
GRAFICAS VENTILADOR
Fan discharge Qv vs. Total pressure ptF 0.80 0.70
) 0.60 a P K ( F t 0.50 p e r 0.40 u s s e r P 0.30 l a t o 0.20 T
0.10 0.00 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
Fan Discharge Qv (l/s)
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Fan discharge Qv vs. Fan differential pressure 90.00 80.00 70.00 ) s / l ( 60.00 v Q e 50.00 g r a h 40.00 c s i D n 30.00 a F 20.00 10.00 0.00 0.470
0.480
0.490
0.500
0.510
0.520
0.530
0.540
0.550
Fan Diferential Pressure (KPa)
Fan discharge Qv vs. Power output 70.00 60.00 ) 50.00 W ( u P t 40.00 u p t u O30.00 r e w o P 20.00
10.00 0.00 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
Fan Discharge Qv (l/s)
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Fan discharge Qv vs. Fan efficiency Egr 35.000 30.000 ) 25.000 % ( r g E 20.000 y c n e i c i 15.000 f f e n a F 10.000
5.000 0.000 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
70.00
80.00
90.00
Fan Discharge Qv (l/s)
Fan discharge Qv vs. Predict Total pressure 0.350 0.300 ) a P K ( 0.250 e r u s s e r 0.200 P l a t o 0.150 T d e t c i d 0.100 e r P 0.050 0.000 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
Fan Discharge Qv (l/s)
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Fan discharge Qv vs. Predict Power output 20.000 18.000
) 16.000 W ( t u 14.000 p t u 12.000 O r e 10.000 w o P d 8.000 e t c i 6.000 d e r 4.000 P
2.000 0.000 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
Fan Discharge Qv (l/s)
ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO; SEGÚN LAS GRAFICAS, DEL VENTILADOR CENTRIFUGO. 1. Fan discharge Qv vs. Total pressure ptF En la grafica del sistema se aprecia claramente que la descarga de aire de ventilador es directamente proporcional a la presión total ejercida, por eso a medida que el caudal es incrementado gracias al dispositivo de paso de caudal la presión dada en Kpa también aumenta, mientras que al cerrar el paso del aire con el dispositivo la presión va a ser menor ya que no tiene tanto caudal que ingresa En cuanto a la grafica del ventilador se observa que no existe una variación importante, solo se nota que tiene la variación de presión muy pequeña cuando se recorre un gran caudal.
2. Fan discharge Qv vs. Fan differential pressure La presión diferencial es la diferencia existente entre la presión de entrada y la presión de salida del aire, como se puede observar en la figura del sistema la presión diferencial también aumenta a medida que el paso de caudal del aire aumenta, mientras que al disminuir dicho paso de la descarga de aire del ventilador el diferencial entre las presiones se hace más pequeño
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En la curva del ventilador se observa que existe una variación importante en el diferencial de presion conforme va aumentando o disminuyendo el paso de aire del venti lador
3. Fan discharge Qv vs. Power output En la grafica del sistema se muestra como a medida que va incrementando la descarga de aire también va incrementando la potencia de salida, mientras que cuando la potencia disminuye la descarga del ventilador también se va reduciendo, esto se puede comprobar fácil gracias a que la formula de la potencia está basada en el producto de las propiedades del fluido y los parámetros de diseño. Mientras que en la curva del ventilador se observa un comportamiento casi parecido al de la curva del sistema La salida de potencia del ventilador es el trabajo realizado por el ventilador, que también puede ser considerado como la energía adquirida por el aire que pasa a través del ventilador.
4. Fan discharge Qv vs. Fan efficiency Egr Esta grafica es diferente a las demás debido a que a medida que el paso de aire del ventilador aumenta las eficiencias varían de una forma considerable, vemos que no mantiene un rango definido la eficiencia del ventilador, cambia muy rápido, pero están variando de un 2 a 3%, que son valores considerables cuando se habla de eficiencias. En cuanto a la curva de ventilador vemos un comportamiento muy diferente, a medida que la descarga de aire aumenta la eficiencia se vuelve más alta La eficiencia global del ventilador, calculado como la energía útil absorbida por la corriente de aire como una fracción de la potencia eléctrica suministrada al motor, expresada como un porcentaje.
5. Fan discharge Qv vs. Predict Total pressure Vemos en esta grafica que son igual directamente proporcionales la descarga del ventilador y la presión total predicha, no varía la curva casi en nada y se parece mucho a la curva de la descarga del ventilador y la presión total En la curva del ventilador vemos algo parecido a la del sistema, pero tiene unos pequeños altibajos en la curva casi insignificante, también podemos observar que para aumentar la presión total predecida requiere más caudal
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6. Fan discharge Qv vs. Predict Power output En esta grafica del sistema aquí la potencia total predecida es directamente proporcional a la descarga del ventilador, vemos que a medida que uno de los dos aumenta su valor, el otro también va aumentando en un intervalo, igual esta grafica es parecida a la de la descarga del ventilador con la potencia de salida real En la grafica del ventilador la curva es similar a la del sistema pero el paso del aire de descarga del ventilador va acercándose mucho mas a cero cuando baja la potencia predecida total.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. CONCLUSIONES:
Para encontrar la curva del ventilador se hace necesario contar con un dispositivo de paso del aire, mientras que para encontrar la curva del sistema tengo que hacer uso de un variador de velocidad del ventilador.
Con la practica realizada en el laboratorio nos pudimos dar cuenta que en la curva del sistema aumentando el caudal del aire aumenta la presión.
Al encontrar la curva del sistema nos damos cuenta que al cerrar el dispositivo de paso de aire las potencias y presiones correspondientes son proporcionales en funcion de la descarga del ventilador
Realizamos la práctica de un ventilador centrífugo para conocer las partes fundamentales del equipo y su respectivo funcionamiento y utilización en el campo de la ingeniería
Observamos las respectivas curvas del sistema y del ventilador, y nos dimos cuenta que algunas curvas son parecidas mientras que otras difieren demasiado.
RECOMENDACIONES:
Realización de práctica no solamente visual, sino también manejar dicho programa para observar detalladamente su funcionamiento y aplicación
Utilización de un tiempo más prolongado para facilitar el estudio y análisis de la práctica de laboratorio ensayada según corresponda el caso.
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Realización de mas prácticas de laboratorio, ya que se podría ensayar lo aprendido en clase, así se facilitaría el estudio de la termodinámica.
Explicación más profunda en lo referente a la elaboración del informe, ya que sin una guía, la realización de la practica se dificulta.
BIBLIOGRAFÍA.
http://www.unet.edu.ve/~maqflu/doc/LAB-1-128.htm http://www.gruberhermanos.com/GRUBER/Castellano/Productos/Division_de_ve ntilacion/Ventiladores_centrifugos/centrifugos.htm http://www.howden.com/es/products/centrifugalfans/default.htm
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ANEXOS PROGRAMA DEL VENTILADOR
BANCO DE PRUEBAS DEL VENTILADOR
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VENTILADOR
DISPOSITIVO DE PASO DE AIRE
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