Efecto de las hélices de los ventiladores rotatorios

Escrito por timothy burns | Traducido por john font
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Efecto de las hélices de los ventiladores rotatorios
Los ventiladores axiales empujan grandes volúmenes de aire a baja presión. (Polka Dot Images/Polka Dot/Getty Images)

Los ventiladores de hélice, son utilizados en muchas máquinas. Independientemente de su uso, las hélices de los aviones, los motores de los barcos y los hornos, están diseñados en el mismo conjunto de propiedades físicas. Las aspas del ventilador son curvas y toman y empujan el aire a su alrededor en cada giro. Como las hélices giran, causan un número de efectos predecibles en aire o en agua.

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Presión frente a volumen

Los ventiladores que son diseñados con aspas individuales o de flujo axial, son incapaces de desarrollar altas presiones de aire. Estos tipos de ventiladores mueven grandes volúmenes de aire de manera eficiente, si se encuentra inmerso en el aire o en el líquido. Sin embargo, no desarrollan una gran cantidad de presión. En general, estos ventiladores son económicos de producir y ofrecen la eficiencia promedio, cuando se compara con la energía utilizada para el volumen de aire movido. La mayoría de estos ventiladores cuentan con grandes aspas y palas de perfil, las cuales se encuentran distantes entre sí.

Cubiertas del ventilador

La eficiencia de los ventiladores domésticos, tal como un ventilador de piso independiente o uno insertado en una ventana abierta, se ve afectada por la cubierta construida alrededor de las aspas del mismo. Los ventiladores se encuentran dentro de una malla de alambre, que disminuye su eficiencia debido a que el aire sale hacia afuera de las puntas de las cuchillas de forma radial. Por consiguiente, estos tipos de ventiladores crean un flujo de aire turbulento alrededor del borde del ventilador, que disminuye la cantidad de aire que ha sido impulsado hacia adelante. Al utilizar una cubierta alrededor del ventilador, su eficiencia aumenta significativamente. Incluso el espacio entre la punta del aspa del mismo y su extremo, es un factor importante en el diseño de la eficiencia del ventilador. De acuerdo con la BASF Corp., al reducir la holgura entre la cubierta y el aspa de un 3 a un 1%, los diseñadores consiguen mejorar en un 10% la generación de aire.

Remolinos de aire turbulento

El aire impulsado por un ventilador axial se mueve hacia adelante en un patrón arremolinado. El aire se desplaza hacia afuera del ventilador después de realizar un movimiento de sacacorchos. Esta es una de las razones por las que un ventilador de hélice se mueve con alto volumen de aire, pero no desarrolla alta presión. Las aspas del ventilador crean demasiada turbulencia en el aire sin ningún tipo de control sobre su movimiento después de que salen de las aspas del ventilador. Este patrón se arremolina y pierde presión de forma rápida, disipando así la energía. El remolino disminuye si el ventilador sopla a través de una rejilla tipo persiana.

Ondas de sonido

Los ventiladores de hélice también crean un nivel de ruido mayor que otros estilos de ventiladores, tal como un ventilador de jaula de ardilla que se encuentra en la mayoría de los hornos modernos. El ruido es el resultado de las aspas cuando golpean el aire que es propulsado a la habitación. Si el aspa del ventilador es retirada del motor eléctrico, como el impacto de cuchillas de aire, éste se comprime y se impulsa hacia adelante en las ondas, lo que genera ondas de sonido.

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