Para pressões superiores a 7620 Pa: compressores ou sopradores.
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- Arthur Assunção Leão
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1 DEFIIÇÃO: É ua áquina que produz fluxo de gás co duas ou ais pás fixadas a u eixo rotativo. Converte energia ecânica rotacional, aplicada ao seu eixo, e auento de pressão total do gás e oviento. Confore a ASME: Ventiladores: auenta a densidade do gás e no áxio 7% à edida que percorre o trajeto desde a aspiração até a descarga. Para o ar padrão, esse é u auento de aproxiadaente 7620 Pa (762 ca). Para pressões superiores a 7620 Pa: copressores ou sopradores.
2 Os ventiladores são equipaentos utilizados para ovientação do ar necessário nas operações envolvendo o processaento de produtos agrícolas, tais coo secage, aeração, resfriaento, refrigeração e transporte. TERMIOLOGIA E DEFIIÇÕES DOS VETILADORES Propriedades do ar Ar Ar padrão (SI) Ar seco a 20 ºC e 101,325 kpa. estas condições, o ar seco te assa específica de 1,204 kg/³. ρ = P 3 RT [kg / ] R = 287 J/kgK, T e Kelvin e P e Pascal ν = Viscosidade Cineática e Absoluta do Ar (13 + 0,1T ) 10 6 [ 2 Te / s] o C Ar seco a 20 ºC e 101,325 kpa 5 2 => ν = 1,5 10 [ / s ] μ =νρ = 1, ,204 = 1, [. s / 2 ]
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4 Fator de Correção da Massa Específica Toando coo referência as condições padrão correção que perite deterinar a assa específica: ρ f c = = ρ 0 P T T P f P 293 c ( t + 273) onde ( = c 0 ρ ρ = f ρ ( ρ, T P ) 0 0, 0 pode-se definir u fator de, T,P ) são as condições atosféricas diferentes das condições padrão Para pressão baroétrica e Hg e teperatura e o C, te-se: co Para pressão baroétrica e kpa e teperatura e o C, te-se: f P = c , ( t 273) 325 co ρ = fc ρ 0 Para condições norais fc =1. Para teperaturas e altitudes aiores que a padrão (to=20 o C e Z=0) o fator de correção fc é enor que 1. As Tabelas a seguir apresenta os valores do fator de correção da assa específica para diferentes altitudes e teperaturas do ar.
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8 Exeplo 1: U ventilador deve trabalhar co ar co teperatura de 45 o C sendo aspirado a pressão atosférica. Deterine a assa específica, viscosidade dinâica e viscosidade absoluta do ar para tais condições. Resposta: ν=17.5* /s ρ= 1.11 kg/ 3 µ= 1.94*10-5 Pa.s Exeplo 2: Deterinar o fator de correção da assa específica do ar nu sistea de ventilação industrial nu local onde a teperatura é igual a 35 0 Ce pressão baroétrica local é igual a 740Hg. Resposta: fc=0.93
9 Pressão Estática (Pe) É a diferença entre a pressão absoluta e u deterinado ponto e ua corrente de ar ou câara pressurizada e a pressão absoluta da atosfera abiente.é positiva quando a pressão neste ponto estiver acia da pressão abiente e negativa quando estiver abaixo. Atua igualente e todas as direções, independente da velocidade do ar. Pressão de Velocidade/Pressão Dinâica (Pd) É a pressão exigida para acelerar o ar da velocidade zero para algua velocidade e é proporcional à energia cinética da corrente de ar. Pressão Total (Pt) Soa algébrica da pressão dinâica e estática. É ua edida da energia total disponível na corrente de ar. P = P + t e P d
10 Pressão Total do Ventilador (Ptv) Diferença algébrica entre a pressão total édia na descarga do ventilador e a pressão total édia na aspiração do ventilador. É a edida da energia ecânica total acrescentada ao ar ou gás pelo ventilador. P tv = (P t ) saída (Pt ) entrada Se as velocidades édias na entra e saída da tubulação são iguais então a pressão dinâica (P d ) P tv = (Pe ) saída (Pe ) entrada Pressão Estática do Ventilador (Pev) É ua grandeza usada na edição do desepenho de ventiladores. É a pressão total do ventilador enos a pressão dinâica correspondente à velocidade édia do ar na descarga do ventilador As noras da ASHRAE deterina que o auento da pressão estática no ventilador deve ser calculado por:
11 Distribuição de pressão total e sistea se tubulação de entrada
12 Distribuição de pressões e sistea co tubulações de entrada e saída
13 Distribuição de pressões e sistea co expansão na tubulação de saída
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16 V = V = 2. ρ. g. ρ a h an ar 2 e.( p t p ρ ) swses Considerando ar padrão V 4, 044 = P Sendo Pd e H2O d
17 Potências e Rendientos e Ventiladores = I V cosφ η = I V cosφ η γ. Q. H v 3 ( trifásico) ( onofásico) = γ. Q. u H u u = H u é a altura útil de elevação que é equivalente a η altura anoétrica e bobas (H an ). Representa a pressão total do ventilador expressa e etros de coluna de gás.
18 Acoplaento indireto (por Corrêa trapezóides) = k ρ * Q* g * Η η * η vent t r u K = 1,2 1,5 coeficiente de reserva do otor. Os valores aiores para as áquinas ais pequenas. Si o acoplaento e direto entre os eixos do ventilador e do otor a η TR η TR 1 no caso de transissão por Correa trapezoidal 0,92 rendiento da Correa trapezoidal Se o sistea trabalha co ar, na expressão acia H é dado e etros de coluna de ar (.c.ar). Quando se trabalha co H e H 2 0 deve ser utilizadas as unidade coerentes. Prieiro deveos transforar H 2 0epressão(Pascal)e depois converter e etros de coluna de ar. P = ρ ar gh ar = ρ H2O gh H2O (Pa) H ar = ρ H2O H ρ ar H2O (.c.ar)
19 Rendientos e ventiladores Rendiento Hidráulico: η η H = = u = e H H u t # Rendiento Mecânico: e Ht # = H Rendiento Voluétrico: ηv = 100 u γ. Q. H ηv = 100 u [%] η vl = Q Q + Q f
20 Exeplo 3: U duto co vazão igual a /h apresenta ua pressão estática igual a 50H 2 0. Deterine a pressão total no duto considerando que o eso te u diâetro igual a 300.Resposta: Pt = 722 Pa Exeplo 4: u ventilador centrífugo é edida a pressão estática na entrada da boca de aspiração do esos registrando-se ua pressão igual a -127H 2 0 (negativo). A pressão estática na saída da boca de insuflaento é edida sendo igual a 10H 2 0. A pressão dinâica na entrada do ventilador é igual a 25 H 2 0 e a pressão dinâica na boca de saída do ventilador é igual a 25 H 2 0. Deterinar a pressão total do ventilador. Resposta: Ptv=137 H 2 O Pev=112 H 2 O Exeplo 5: Considerando que u ventilador trabalha co ua pressão total igual a 50H 2 0 e co ua vazão de /h. O ventilador é acionado por u otor elétrico onofásico de 220V o qual é acoplado diretaente ao eixo ventilador. E operação o ventilador deanda ua corrente de 3,0A. Considere que o produto cosµ*ηotor é igual a 0,8. Deterinar: (a) A potência útil (b) A potência no eixo do ventilador (c) o rendiento global do ventilador. Resposta: u= W =528 W η= 64.5%
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