Curso de Ventiladores
Centro de Metrologia de Fluidos
IPT
Prof. Márcio Nunes
Tipos de Ventiladores

Categorias:
o
o
o
o
o
o
Axiais
Centrífugos
Axial-centrífugo
Ventiladores de teto
Sopradores de fluxo misto
Ventiladores regenerativos (Vórtex)
Ventiladores Axiais
Hélice
Ventiladores Axiais
Tubo axial
Ventiladores Axiais

Fluxo direcionado (Vane axial)
Ventiladores Axiais
Jet-fans
Ventiladores Centrífugos
Pás perfiladas
(Air Foil)
Ventiladores Centrífugos
Pás retas
Sirocco
(pás para frente)
Ventiladores Centrífugos

Pás para trás (limit load)
Ventiladores de Fluxo Misto

O escoamento no
interior da carcaça passa
a 45o
Ventiladores Centrífugos

Carcaça:
em forma de voluta
(caracol)
Ventiladores Vórtex
 útil
W
g
m
2
2
V 2  V1
1

  e 21 
2g
g
2
 vdp
1
O Trabalho de Compressão de Gases


O processo de transferência de energia em
um ventilador, pela equação da energia.
Se 1 e 2 representam, respectivamente, as
seções de entrada e saída do ventilador (bocas
de sucção e descarga), a energia específica
transferida ao gás é dada por :
O Trabalho de Compressão de Gases

Se o processo que ocorre no ventilador é adiabático,
então :
O Trabalho de Compressão de Gases


A equação pode ser escrita como :
ou, se o gás é perfeito (pv = RT),
k 1


2
2
 útil
2 
1 k 
V 2  V1
W




 
 1
 R T1
  

g
m
2g
g  k 1
1


O Trabalho de Compressão de Gases

Em termos de variação de massa específica, a
equação fica:

Na maioria dos casos, V1 = V2 :
Variação de pressão

Variação de pressão que
ocorre em um sistema de
ventilação, excluindo a
ação do ventilador, isto é,
sem a transferência de
energia mecânica ao
escoamento:
Variação de pressão

Supondo:
•
•
•

perda de carga desprezível;
expansão súbita;
A2>>A1:
A expansão brusca é uma idealização de uma compressão
adiabática. Como conseqüência, a variação de pressão
resultante deste processo imporá uma variação máxima da
densidade.
Variação de pressão

Valores diversos de energia específica para um escoamento de ar
à pressão e temperatura de referência:
(1 atm, 20oC, R=29,27 kgfm/kgK, k= 1,4)
V1
(/)máx
[m/s]
[%]
50
100
28,6
40,5
0,32
0,67
500
90,5
3,40
[mmH2O]
Máxima variação de pressão

Este procedimento visa
quantificar a variação máxima
de densidade de um
escoamento de gás através do
ventilador quando a energia
específica (
) é transferida
ou quando um escoamento
em um sistema de ventilação
é desacelerado de V1 até a
estagnação (V2=0).
2
1
V2= 0
V1, p1
p2
Expansão súbita, escoamento ideal (Z = 0),
compressão adiabática
Pressão Total


A quantidade de energia específica que o ventilador transfere
ao fluido de trabalho, sob certas condições de referência, é
denominada de pressão total.
A pressão total, por definição, é a soma da pressão
manométrica na saída do ventilador com a pressão dinâmica
também na seção de descarga do ventilador, expressa em
comprimento de coluna de água (milímetro ou metro,
mmH2O ou mH2O), ou em Pa.
Curvas Características

Curvas características de desempenho para um ventilador axial
Leis dos Ventiladores

Volume de ar:

Pressão Estática:

Potência:
Aplicação das Leis dos Ventiladores

Ensaio realizado a
1.750 rpm e
convertido para
2.625 rpm.
Variação do Tamanho

Para ventiladores geometricamente
semelhantes, valem as leis:
 Volume
:
 Pressões
:
 Potência
:
Variação do Tamanho

Aplicação das
leis para
variação do
tamanho de
máquinas
geometricame
nte
semelhantes.
Variação da Densidade

Volume:

Pressões:

Potência:
Variação da Densidade

Aplicação das leis dos
ventiladores para
máquinas
geometricamente
semelhantes e com
variação na densidade.
Eficiência
Eficiência média aproximada dos ventiladores
centrífugos, conforme o tipo do rotor.
Variação do Ângulo das Pás

Ventiladores
Axiais com
ângulo de pás
variável
Ventilador Air Foil
Variação da vazão produzida por um ventilador air
foil, em função da largura das pás.
Ventilador Centrífugo
Projeto da voluta (caracol) de um ventilador
centrífugo.
Ensaio de Ventiladores

Objetivo:
Levantar as
curvas
características
dos
ventiladores
Ensaio de Desempenho
VALORES MEDIDOS:











Tbs
Tbu
Patm
T1
Tb
T2
N
P
Q1
P1
P2
Temperatura de bulbo seco
Temperatura de bulbo úmido
Pressão atmosférica
Temp. do ar que entra no vent.[ oC ]
Temp. do ar que entra nos bocais
Temp. do ar que sai do ventilador
Rotação do rotor
Potência elétrica no motor
Vazão de ar nas condições de entr.
Pressão estática na entrada
Pressão estática na saída
[ oC ]
[ oC ]
[mmHg]
[ oC ]
[ oC ]
[ rpm ]
[W ]
[ m3/h ]
[Pa]
[Pa]
Câmaras de bocais – Norma ISO5801
Ensaios em Câmara de Bocais

Definidos pela Norma ISO 5801
Ensaio em Duto

Ventilador recalcando em duto
Ensaio em Duto
Mapeamento de velocidades com o tubo de Pitot
Ensaios Realizados
Ensaios Realizados
Ensaios Realizados