Refrigeração e Ar Condicionado

              Introdução Teórica

O ventilador siroco é utilizado para resfriamento, a aspiração, a refrigeração, a secagem e a aeração em processos industriais, sua pressão e vazão de trabalhos são relativamente elevados. Ele é muito aplicado em sistemas de resfriamentos de peças e máquinas, secagem, sistemas de exaustão, sistemas de ventilação, entre outros. Sua carcaça é fabricada através do alumínio fundido pois proporciona uma maior resistência e durabilidade. Seus rotores podem ser fabricados de aço carbono, aço inox e alumínio. Esse tipo de ventilador consegue obter um maior rendimento com o nível de ruído bem baixo.

O tudo de Pitot pode ser constituído em “L” com um único canal, dessa forma quando colocado em dutos de ar, pode medir pressão de total, quando colocado paralelamente contra o sentido de escoamento, ou com dois canais e tomadas de pressão laterais para medir simultaneamente a pressão estática.

A pressão estática é a pressão que não depende de movimento. É medida com o tubo de pitot colocado perpendicular ao escoamento.

A pressão dinâmica é a pressão que o fluido faz por causa da velocidade de seu escoamento.

A pressão total de um ventilador é a diferença entre a energia totl do fluido após o ventilador e antes do ventilador. A mesma pode ser relacionada a soma de duas pressões, a pressão estática e a dinâmica, sendo assim 𝑷𝑻 = 𝑷𝑬 + 𝑷𝑫.

Objetivo

Essa experiencia tem como o objetivo realizar as medições das pressões em um duto de ar para que dessa forma se possa estimar o rendimento do ventilador e corrigir as curvas para a massa específica do ar padrão.

Procedimento experimental

Para a execução da experiência foi utilizado um duto de ar aço acoplado a um ventilador siroco com as pás viradas para frente e na outra extremidade um bloqueador de fluxo regulável, tubo de pitot para a realização das medições de pressão estática e total e um medidor de potência para medir a potência do motor em kW.

A obtenção dos resultados foi feita da seguinte forma, com o ventilador ligado e o bloqueador de ar aberto no seu limite e o tubo de pitot dentro duto, foi colado em 5 posições diferentes partido de um lado da secção ate o outro, dessa forma conseguiu- se obter os valores de pressão estática, pressão total e potência. A partir disso o bloqueador de ar foi restringido em mais 5 posições diferentes, assim totalizando 25 medições para cada um dos dados.

Dados Recolhidos:

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Cálculos

• Pressão do Ambiente Patm : 931[Pa]
• Temperatura do ambiente T : 19 [°C]
• Ø Diâmetro do Duto : 390 [mm]
• Comprimento do Duto L: 1860 [mm]
• Constante para densidade R: 287,053 [j/kg.k]
• Relação Leq/Dh = 22,32

Tabela abaixo – dados coletados e cálculos iniciais:

• Pressão Dinâmica Pd3: Pressão dinâmica próxima a saída por posição e abertura.
• Pressão Estática Pe3: Pressão estática próximo a saída por posição e abertura.
• Potência Consumida Nv : Potência medida na rede do ventilador.

• Cálculo de densidade (ρ):

𝑃𝑎𝑡𝑚

𝜌        =[pic 1]

𝑅 ∗ (𝑇 + 273)

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93100

=[pic 2]

287,053 ∗ (19 + 273)

---

𝑘𝑔

=        1,110        [        ][pic 3][pic 4]

𝑚

---

Equação (1.0)

• Área do duto (Ad):

𝐴𝑑        =[pic 5]

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(Ø 𝑑𝑢𝑡𝑜)2 ∗ 𝜋 4

---

(0,39)2 ∗𝜋

=[pic 6]

4

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=        0,1194 [𝑚²]

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Equação (2.0)

• Conversão mmH2O para Pa (Pe):

Pe foram medidos em mmH2O portanto a conversão era:

X [mmH2O] = X.9,8064 [Pa]

                                                                          16 [mmH2O] = 156,9024[Pa]

• Média de Pressão Dinâmica (Pd):

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Equação (3.0)

            2                 2

𝑃𝑑        = (

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∑√𝑃𝑑3

𝑛        )[pic 7]

---

∑√𝑃𝑑3

=  (        5        )[pic 8]

---

=1,410[𝑃𝑎]

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Equação (4.0)

• Média de Pressão Estática (Pe):

∑𝑃𝑒

𝑃𝑒        =[pic 9]

𝑛

---

∑𝑃𝑒

=[pic 10]

5

---

=        16,400 [𝑃𝑎]

---

Equação (5.0)

• Média de Potência Consumida (Nv):

𝑁𝑣        =

---

∑𝑁𝑣

=[pic 11]

𝑛

---

∑𝑁𝑣

=        324 [𝑊][pic 12]

5

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Equação (6.0)

• Tabela:

• Tabela :Todas as posições e cálculos:

Grupo D
Registro	Leitura	Pressão Dinâmica	Pressão Estática	Potência
[Pa]	[mmca]	[W]	Pd = Σ(√Pdi)/n	Pe = ΣPei/n	Pd = Σ(√Pdi)/n	Pe = ΣPei/n	Pt = Pd + Pe	V [m/s]	V [m³/s]	Re	f	ΔP2,3 [Pa]	Nv [w]	η
A	1	2	16	345	0,28	3,20	1,41	160,72	162,13	1,60	0,19	2180,84	0,0379	1,4517	324	0,0954
2	2	15	325	0,28	3,00
3	2	17	325	0,28	3,40
4	2	17	315	0,28	3,40
5	2	17	310	0,28	3,40
C	1	18	15	545	0,85	3,00	4,62	141,12	145,74	2,89	0,34	3943,74	0,0343	4,2924	539	0,0932
2	22	15	545	0,94	3,00
3	24	14	545	0,98	2,80
4	28	14	530	1,06	2,80
5	16	14	530	0,80	2,80
E	1	33	7	640	1,15	1,40	6,78	66,64	73,42	3,49	0,42	4773,43	0,0332	6,0877	622	0,0492
2	54	8	630	1,47	1,60
3	60	6	625	1,55	1,20
4	60	6	610	1,55	1,20
5	28	7	605	1,06	1,40
G	1	48	4	825	1,39	0,80	7,80	39,20	47,00	3,75	0,45	5122,27	0,0328	6,9264	810	0,0260
2	70	4	825	1,67	0,80
3	78	4	800	1,77	0,80
4	76	4	800	1,74	0,80
5	38	4	800	1,23	0,80
I	1	54	3	860	1,47	0,60	8,64	29,40	38,04	3,94	0,47	5391,47	0,0325	7,6070	855	0,0210
2	78	3	860	1,77	0,60
3	76	3	855	1,74	0,60
4	90	3	850	1,90	0,60
5	78	3	850	1,77	0,60