INFORME N° 3-ENSAYO DE VENTILADOR CENTRIFUGO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA-ENERGÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN ENERGÍA
INFORME DE LABORATORIO Nº 3
“ENSAYO DE VENTILADOR CENTRIFUGO”
CURSO:
LABORATORIO DE ENERGIA
PROFESOR:
ING. JUAN CARLOS HUAMAN
ALUMNA:
MOROCCO SERAS, JENNY
2018
BELLAVISTA-CALLAO
INDICE
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 2
TEMA: ENSAYO DE VENTILADOR CENTRÍFUGO ........................................................... 3
1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................... 3
2.
OBJETIVOS ........................................................................................................................ 3
3.
4.
5.
2.1.
Objetivos Generales ................................................................................................ 3
2.2.
Objetivos Específicos ............................................................................................. 3
METODOLOGIA................................................................................................................. 3
3.1.
Procedimiento ........................................................................................................... 3
3.2.
Tabulación de Datos ................................................................................................ 3
MATERIALES Y METODOS ............................................................................................ 4
4.1.
Esquema ..................................................................................................................... 4
4.2.
Análisis y metodología de cálculo ....................................................................... 5
4.3.
Tabulación de resultados ....................................................................................... 5
4.4.
Graficas ....................................................................................................................... 7
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 7
5.1.
5.1.1.
5.2.
6.
Conclusiones............................................................................................................. 7
Conclusiones generales ..................................................................................... 7
Recomendaciones. .................................................................................................. 7
REFERENCIAS .................................................................................................................. 7
1
INTRODUCCIÓN
Es importante estudiar a los ventiladores centrífugos ya que son empleados en el campo
de minería, en el transporte neumático de materiales acondicionamiento de aire,
climatización, etc.
En el presente informe se desarrollará un ensayo completo donde determinaremos las
curvas características del ventilador para poder graficar las curvas de isoeficiencia.
2
TEMA: ENSAYO DE VENTILADOR CENTRÍFUGO
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
¿En qué medida variara las curvas características del ventilador en el laboratorio de
Mecánica de Fluidos de la FIME?
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivos Generales
Trazar las curvas características del ventilador en el Laboratorio de Mecánica de
Fluidos de la FIME.
2.2. Objetivos Específicos

Determinar la carga útil del ventilador.

Graficar la curva característica del ventilador 𝐻 − 𝑉̇ tomadas a diferentes
RPM.
3. METODOLOGIA
3.1. Procedimiento

Calibrar el equipo y observar las condiciones de seguridad.

Verificar que nada obstruya la salida del ventilador ya que se pueden tomar datos
erróneos.

Verificar las condiciones de energía eléctrica sean las adecuadas para poner en
funcionamiento el equipo y encendemos.

Primero se tomaran los datos del diferencial manométrico para la HE y HD
abriendo la válvula parcialmente.

También se tomaran los datos de Corriente y Voltaje.

Estos pasos se repetirán para las diferentes RPM.
3.2. Tabulación de Datos
Tabla N° 1: Datos tomados en clase
RPM
N°
1
2
600 RPM
HE
HD
V
mmH2O mmH2O (Volt)
13
0
49.5
12
3
49.6
650 RPM
I
(A)
3.7
3.72
HE
HD
mmH2O mmH2O
15
0
15
3
790 RPM
V
(Volt)
53
I
(A)
3.71
53.1
3.71
HE
HD
V
I
mmH2O mmH2O (Volt) (A)
25
0
65.7 3.93
24
3
65.9
3.94
3
3
11
6
49.6
3.73
14
4
53.2
3.72
23
4
65.8
3.96
4
9
5
49.8
3.79
12
6
53.3
3.74
20
5
66.2
3.99
5
10
5
49.9
3.76
12
5
53.4
3.76
19
7
66.3
4.04
6
53.5
3.77
17
8
66.6
4.09
6
8
5
50
3.76
10
7
8
4
50.1
3.79
9
5
53.6
3.79
15
9
66.7
4.12
8
5
4
50.4
3.81
6
7
54
3.9
10
11
67.2
4.22
924 RPM
RPM
HE
HD
mmH2O mmH2O
35
0
N°
1
1000 RPM
V
(Volt)
77.7
I
(A)
4.34
HE
HD
mmH2O mmH2O
44
0
V
(Volt)
85
I
(A)
4.62
2
34
4
77.8
4.32
43
4
85.2
4.64
3
33
5
77.9
4.34
40
5
85.4
4.66
4
30
6
78.2
4.42
37
8
85.7
4.7
5
28
8
78.3
4.53
34
9
86.1
4.82
6
25
9
78.9
4.56
30
11
86.4
4.96
7
22
11
79
4.6
27
13
86.6
5
8
15
14
79.6
4.69
18
20
87.3
5.18
Fuente: Datos tomados en el Laboratorio de Mecánica de Fluidos de la FIME
𝜌𝑎 = 1.2 𝑘𝑔⁄𝑚3
𝜌𝐻2 𝑂 = 1000 𝑘𝑔⁄𝑚3
𝑔 = 10 𝑚⁄𝑠 2
4. MATERIALES Y METODOS
4.1. Esquema
Figura N° 1: Esquema del Ventilador Centrifugo
Fuente: Foto tomada por el autor en el Laboratorio de Mecánica
de Fluidos de la FIME
4
4.2. Análisis y metodología de cálculo

Determinar la velocidad media
Para determinar la Velocidad Media utilizaremos la siguiente formula:
𝑣 = 0.82 (√2𝑔𝐻𝐷 (

𝜌𝐻2 𝑂 − 𝜌𝑎𝑖𝑟𝑒
))
𝜌𝑎𝑖𝑟𝑒
Determinar el caudal
Para determinar el caudal se utilizara la siguiente formula:
𝜋
𝑄 = 𝑣 ( 𝐷2)
4
Donde el Diámetro: D=0.17 m

Determinar la carga del Ventilador
Para determinar la Carga del Ventilador utilizaremos la siguiente formula:
𝐻𝑣 = 𝐻𝐸 +

𝑣2
2𝑔
Determinar la Potencia
Para determinar la Potencia se utilizara la siguiente formula:
𝑃 = √3𝑉𝐼

Se demostraran las siguientes equivalencias:
𝑁1 3 𝑃1
( ) =
𝑁2
𝑃2
𝑁1 𝑄1
=
𝑁2 𝑄2
𝑁1 2 𝐻1
( ) =
𝑁2
𝐻2
4.3. Tabulación de resultados
𝑣(𝑚/𝑠)
𝑵°
1
2
3
4
5
6
7
8
0
1.832
2.592
2.366
2.366
2.366
2.116
2.116
3
𝑄(𝑚 /𝑠)
0
0.042
0.059
0.054
0.054
0.054
0.048
0.048
RPM: 600
𝐻𝑣 (𝑚)
10.833
10.168
9.502
7.780
8.613
6.946
6.891
4.391
𝑃𝑣 (𝑊)
130
122.015
114.030
93.358
103.358
83.358
82.686
52.686
𝑃𝑒 (𝑤)
317.225
319.584
320.443
326.911
324.974
325.626
328.880
332.595
𝑃𝑒𝑗𝑒 (𝑊)
269.641
271.647
272.377
277.874
276.228
276.782
279.548
282.706
5
𝑵°
1
2
3
4
5
6
7
8
𝑵°
1
2
3
4
5
6
7
8
𝑵°
1
2
3
4
5
6
7
8
𝑵°
1
2
3
4
5
6
7
8
𝑣(𝑚/𝑠)
0
1.832
2.116
2.592
2.366
2.592
2.366
2.799
𝑣(𝑚/𝑠)
0
5.795
6.691
7.481
8.852
9.463
10.037
11.096
𝑣(𝑚/𝑠)
0
6.691
7.481
8.195
9.463
10.037
11.096
12.518
𝑣(𝑚/𝑠)
0
6.691
7.481
9.463
10.037
11.096
12.063
14.962
3
𝑄(𝑚 /𝑠)
0
0.042
0.048
0.059
0.054
0.059
0.054
0.064
3
𝑄(𝑚 /𝑠)
0
0.132
0.152
0.170
0.201
0.215
0.228
0.252
3
𝑄(𝑚 /𝑠)
0
0.152
0.170
0.186
0.215
0.228
0.252
0.284
3
𝑄(𝑚 /𝑠)
0
0.152
0.170
0.215
0.228
0.252
0.274
0.340
RPM: 650
𝐻𝑣 (𝑚)
12.500
12.668
11.891
10.336
10.280
8.669
7.780
5.392
𝑃𝑣 (𝑊)
150
152.015
142.686
124.030
123.358
104.030
93.358
64.701
𝑃𝑒 (𝑤)
340.573
341.216
342.780
345.270
347.768
349.346
351.856
364.770
𝑃𝑒𝑗𝑒 (𝑊)
289.487
290.033
291.363
293.480
295.603
296.944
299.077
310.054
RPM: 790
𝐻𝑣 (𝑚)
20.833
21.679
21.405
19.465
19.751
18.644
17.537
14.490
𝑃𝑣 (𝑊)
250
260.148
256.864
233.580
237.012
223.727
210.443
173.875
𝑃𝑒 (𝑤)
447.217
449.720
451.317
457.500
463.933
471.800
475.974
491.182
𝑃𝑒𝑗𝑒 (𝑊)
380.135
382.262
383.619
388.875
394.343
401.030
404.578
417.505
RPM: 924
𝐻𝑣 (𝑚)
29.167
30.572
30.298
28.358
27.811
25.870
24.490
20.335
𝑃𝑣 (𝑊)
350
366.864
363.580
340.296
333.727
310.443
293.875
244.023
𝑃𝑒 (𝑤)
584.079
582.135
585.582
598.673
614.357
623.164
629.427
646.616
𝑃𝑒𝑗𝑒 (𝑊)
496.467
494.815
497.745
508.872
522.203
529.690
535.013
549.624
RPM: 1000
𝐻𝑣 (𝑚)
36.667
38.072
36.132
35.311
33.370
31.156
29.776
26.193
𝑃𝑣 (𝑊)
440
456.864
433.580
423.727
400.443
373.875
357.307
314.319
𝑃𝑒 (𝑤)
680.176
684.728
689.294
697.653
718.805
742.260
749.978
783.258
𝑃𝑒𝑗𝑒 (𝑊)
578.150
582.019
585.900
593.005
610.984
630.921
637.481
665.769
6
4.4. Graficas
Grafica N° 1: Curvas características de Ventilador Centrifugo a diferentes RPM
40
35
30
Hv (m)
25
600 RPM
650 PRM
20
790 RPM
924 RPM
15
1000 RPM
10
5
0
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0,300
0,350
0,400
Q (𝑚^3/𝑠)
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. Conclusiones
5.1.1. Conclusiones generales

Se llegó a graficar las curvas características del ventilador, se puede observar
que estas curvas graficadas tienen un error ya que el manómetro diferencial no
se encuentra en buen estado.
5.1.2. Conclusiones Especificas

Con la teoría dada se logró graficar las curvas características para cada RPM
5.2. Recomendaciones.

Se recomienda realizar un mantenimiento adecuado y periódico al equipo
y sus accesorios para obtener resultados más precisos.
6. REFERENCIAS

Apuntes de clase: Teoría y Práctica
7