Los desarrolladores de mecanismos de movimiento de aire como ventiladores y compresores deben considerar la relación básica entre la velocidad del ventilador o del impulsor en rpm (revoluciones por minuto) y el flujo de aire volumétrico en CFM (pies cúbicos por minuto). Si bien estas máquinas tienen diferentes principios operativos, su característica común es que cada revolución de su eje de entrada giratorio dará como resultado una cierta cantidad de flujo de aire (o gas) volumétrico a través de ellas cuando operan según lo diseñado de acuerdo con su inclinación o factor de desplazamiento.
Los ventiladores de panecillos están clasificados para CFM de flujo de aire.Ventiladores axiales de ventilación
Se puede calcular la cantidad de aire que empuja este ventilador.Definir la aplicación del ventilador axial. De acuerdo con la ley general de ventiladores que rige los ventiladores axiales, deberá conocer el diámetro y el paso de la pala del ventilador (inclinación de la pala o ángulo de ataque) junto con la variable rpm para calcular el CFM. En este ejemplo, un pequeño ventilador doméstico en un soporte tiene un ventilador de plástico de tres palas con un diámetro de 1 pie y un paso efectivo de 8 pulgadas. Esto significa que cada revolución del ventilador en funcionamiento sopla la columna de aire de un pie de diámetro que llega a través del ventilador 8 pulgadas hacia usted después de tener en cuenta las pérdidas de eficiencia. El ventilador funciona a 1.200 rpm.
Los guardias sobre los ventiladores ralentizan el flujo de aire.Calcule la velocidad lineal del aire a través del ventilador en funcionamiento. Si cada revolución mueve el aire 8 pulgadas, entonces 1,200 revoluciones por minuto multiplicado por 8 pulgadas significa que el aire 9,600 se mueve a pulgadas por minuto, o 800 pies en un minuto. Otra forma de verlo es que el ventilador mueve una columna de aire de 800 pies de largo que tiene 1 pie de diámetro a través del espacio cada minuto.
Paso 3
Calcule el CFM (flujo volumétrico de aire) a 1.200 rpm. El volumen de la columna de aire descrita en el Paso 2 es pi (3.1416) x radio del ventilador al cuadrado (0.5 pies cuadrados) multiplicado por la longitud de la columna en pies. Esto sería 3.1416 x 0.25 pies cuadrados x 800 pies = 628.32 pies cúbicos por minuto a 1200 rpm.
Ventilador centrífugo (Squirrel Cage-Blower)
Los aires acondicionados automotrices usan ventiladores centrífugos.Defina la aplicación del soplador. En este ejemplo, el ventilador centrífugo en un aire acondicionado de ventana circula 600 CFM en la configuración "LO" cuando el motor del ventilador gira a 800 rpm. Puede calcular la cantidad de aire que circularía en modo "HI", cuando el motor gira a 1200 rpm.
Los sopladores de hojas también usan ventiladores centrífugos.Defina los términos en la fórmula general del ventilador centrífugo y reorganícelos para usar la fórmula para resolver el flujo de aire más alto: CFM 1 / CFM 2 = RPM 1 / RPM 2 x (D1 / D2) ^ 3 (en cubos). El (D1 / D2) ^ 3 es 1, ya que el diámetro del impulsor permanece igual, entonces CFM 2 = CFM 1 x (RPM 2 / RPM 1).
Paso 3
Sustituya sus parámetros en la ecuación para calcular el flujo de aire más alto:
CFM 2 = 600 CFM x 1200 rpm / 800 rpm = 900 CFM
Aplicaciones de compresores reciprocantes
Paso 1
Definir la aplicación del compresor. Un compresor de taller con un pistón en un cilindro tiene un desplazamiento neto de 10 pulgadas cúbicas. Normalmente gira a 600 rpm. Puede calcular muchos pies cúbicos de aire que absorbe a presión atmosférica y los pies cúbicos aproximados de aire comprimido que suministra si tiene una relación de compresión global de 10-1.
Paso 2
Calcule el flujo de aire volumétrico entrante. Si el compresor absorbe 10 pulgadas cúbicas de aire por cada revolución, entonces la entrada de CFM = 600 RPM x 10 pulgadas cúbicas / 1728 pulgadas cúbicas / pie cúbico = 3.47 CFM.
Los ventiladores del motor a reacción absorben grandes cantidades de aire.Calcule el flujo volumétrico de aire comprimido saliente. Como la relación de compresión es 10-1, el aire comprimido se suministraría a 3.47 / 10, o 0.347 CFM.
