Os desenvolvedores de mecanismos de movimento do ar, como ventiladores e compressores, devem considerar a relação básica entre a velocidade do ventilador ou do impulsor em rpm (rotações por minuto) e o fluxo volumétrico de ar no CFM (pés cúbicos por minuto). Embora essas máquinas tenham princípios operacionais diferentes, sua característica comum é que cada rotação de seu eixo de entrada giratório resultará em uma certa quantidade de ar (ou gás) volumétrico através deles quando estiverem operando conforme projetado de acordo com o fator de inclinação ou deslocamento.
Os ventiladores de muffin são classificados para CFM de fluxo de ar.Ventiladores axiais
A quantidade de ar que esse ventilador empurra pode ser calculada.Defina a aplicação do ventilador axial. De acordo com a lei geral do ventilador que rege os ventiladores axiais, você precisará conhecer o diâmetro e a inclinação da lâmina do ventilador (inclinação da lâmina ou ângulo de ataque) junto com a variável rpm para calcular o CFM. Neste exemplo, um pequeno ventilador doméstico em um suporte possui um ventilador de plástico de três pás com um diâmetro de 1 pé e um passo efetivo de 8 polegadas. Isso significa que cada rotação do ventilador em movimento sopra a coluna de um pé de diâmetro que chega através do ventilador 20 cm em sua direção, após contabilizar as perdas de eficiência. O ventilador está funcionando a 1.200 rpm.
A proteção dos ventiladores diminui o fluxo de ar.Calcule a velocidade linear do ar através do ventilador em funcionamento. Se cada rotação move o ar 8 polegadas, 1.200 rotações por minuto multiplicadas por 8 polegadas significa que o ar 9.600 está sendo movido a polegadas por minuto, ou a 800 pés em um minuto. Outra maneira de olhar para isso é que o ventilador está movendo uma coluna de ar de 200 metros de comprimento com 1 metro de diâmetro no espaço a cada minuto.
Etapa 3
Calcule o CFM (fluxo volumétrico de ar) a 1.200 rpm. O volume da coluna de ar descrito na Etapa 2 é pi (3,1416) x raio do ventilador ao quadrado (0,5 pés ao quadrado) vezes o comprimento da coluna em pés. Seriam 3,1416 x 0,25 pés quadrados x 800 pés = 628,32 pés cúbicos por minuto a 1200 rpm.
Ventilador centrífugo do ventilador (gaiola-esquilo-ventilador)
Os condicionadores de ar automotivos usam ventiladores centrífugos.Defina o aplicativo do ventilador. Neste exemplo, o ventilador centrífugo em um ar condicionado de janela circula 600 CFM na configuração "LO" quando o motor do ventilador está girando a 800 rpm. Você pode calcular quanto ar circularia no modo "HI", quando o motor girar a 1200 rpm.
Os sopradores de folhas também usam ventiladores centrífugos.Defina os termos na fórmula geral do ventilador centrífugo e reorganize-os para usar a fórmula para solucionar o fluxo de ar mais alto: CFM 1 / CFM 2 = RPM 1 / RPM 2 x (D1 / D2) ^ 3 (em cubos). O (D1 / D2) ^ 3 é 1, já que o diâmetro do impulsor permanece o mesmo, então CFM 2 = CFM 1 x (RPM 2 / RPM 1).
Etapa 3
Substitua seus parâmetros na equação para calcular o maior fluxo de ar:
CFM 2 = 600 CFM x 1200 rpm / 800 rpm = 900 CFM
Aplicações de Compressores Alternativos
Passo 1
Defina a aplicação do compressor. Um compressor de loja com um pistão em um cilindro tem um deslocamento líquido de 10 polegadas cúbicas. Normalmente gira a 600 rpm. Você pode calcular muitos pés cúbicos de ar que ele absorve à pressão atmosférica e os pés cúbicos aproximados de ar comprimido que ele fornece, se tiver uma taxa de compressão total de 10-1.
Passo 2
Calcule o fluxo de ar volumétrico de entrada. Se o compressor absorver 10 polegadas cúbicas de ar para cada rotação, a entrada CFM = 600 RPM x 10 polegadas cúbicas / 1728 polegadas cúbicas / pé cúbico = 3,47 CFM.
Os ventiladores de motores a jato absorvem grandes quantidades de ar.Calcule o fluxo volumétrico de saída do ar comprimido. Como a taxa de compressão é 10-1, o ar comprimido seria fornecido em 3,47 / 10 ou 0,347 CFM.
