Cómo calcular CFM de RPM
Escrito por Pauline Gill ; última actualización: February 01, 2018
Los desarrolladores de mecanismos de movimiento de aire tales como ventiladores y compresores deben tener en cuenta la relación básica entre la velocidad del ventilador o del rotor en rpm (revoluciones por minuto) y el flujo volumétrico de aire en CFM (pies cúbicos por minuto, por sus siglas en inglés). Aunque estas máquinas tienen diferentes principios de funcionamiento, su característica común es que cada revolución de su eje giratorio de entrada dará lugar a una cierta cantidad de flujo volumétrico de aire (o gas) a través de ellos cuando están funcionando como se han diseñado en función de su tono o factor de desplazamiento.
Ventiladores de ventilación axial
Define el uso del ventilador axial. De acuerdo a la ley general de ventiladores que rige a los ventiladores axiales, tendrás que saber el diámetro de las aspas y el tono del ventilador (inclinación de la hoja o el ángulo de ataque) junto con la variable rpm para calcular los CFM. En este ejemplo, un ventilador doméstico pequeño en un soporte tiene un ventilador de tres aspas de plástico con un diámetro de 1 pie (30,48 cm) y un tono efectivo de 8 pulgadas (20,32 cm). Esto significa que cada revolución del ventilador sopla la columna de aire de un pie de diámetro que entra a través del ventilador de 8 pulgadas hacia ti después de contabilizar las pérdidas de eficiencia. El ventilador está funcionando a 1200 rpm.
Calcula la velocidad lineal del aire a través del ventilador en funcionamiento. Si cada revolución mueve el aire 8 pulgadas (20,32 cm), entonces 1200 revoluciones por minuto multiplicado por 8 pulgadas significa que el aire está siendo movido 9600 pulgadas (243,84 m) por minuto u 800 pies en un minuto. Otra forma de verlo es que el ventilador mueve una columna de aire de 800 pies (243,84 m) de largo, que es de 1 pie (30,48 cm) de diámetro a través del espacio a cada minuto.
Calcula el CFM (flujo volumétrico de aire) a 1200 rpm. El volumen de la columna de aire que se describe en el paso 2 es pi (3,1416) x radio del ventilador al cuadrado (0,5 pies al cuadrado) por la longitud de la columna en pies. Esto sería 3,1416 x 0,25 pies cuadrados x 800 pies = 628,32 pies cúbicos (17,79 metros cúbicos) por minuto a 1200 rpm.
Ventilador centrífugo (Soplador tipo jaula de ardilla)
Define el uso del soplador. En este ejemplo, el ventilador centrífugo en un aire acondicionado de ventana circula a 600 CFM en el ajuste "LO" cuando el motor del ventilador está girando a 800 rpm. Puedes calcular la cantidad de aire que circulará en modo "HI", cuando el motor gira a 1200 rpm.
Define los elementos en la fórmula general del ventilador centrífugo y reorganízalos para usar la fórmula para resolver el mayor flujo de aire: CFM 1/CFM 2 = RPM 1/RPM 2 x (D1/D2)^3 (al cubo). El (D1/D2)^3 es 1, ya que el diámetro del impulsor se mantiene igual, por lo que CFM 2 = CFM 1 x (RPM 2/RPM 1).
Sustituye tus parámetros en la ecuación para calcular el flujo de aire superior:
CFM 2 = 600 CFM x 1200 rpm/800 rpm = 900 CFM.
Usos de los compresores de émbolo
Define el uso del compresor. Un compresor de tienda con un pistón en un cilindro tiene un desplazamiento neto de 10 pulgadas cúbicas (163,87 centímetros cúbicos). Por lo general resulta en 600 rpm. Puedes calcular la cantidad de pies cúbicos de aire que necesita en una presión atmosférica y los pies aproximados cúbicos de aire comprimido que suministra si tiene una relación de compresión 10.1 global.
Calcula el flujo volumétrico de aire entrante. Si el compresor recoge 10 pulgadas cúbicas (163,87 centímetros cúbicos) de aire por cada revolución, entonces el CFM de entrada = 600 RPM x 10 pulgadas cúbicas/1728 pulgadas cúbicas/pies cúbicos = 3,47 CFM.
Calcula la salida de aire comprimido del flujo volumétrico. Puesto que la relación de compresión es de 10-1, el aire comprimido se suministra a 3,47/10, o con un CFM de 0,347.
Consejos
Siempre deja más o menos un 25 por ciento de libertad de acción cuando trabajes con ventiladores, debido a todos los otros factores que pueden afectar el desempeño, tales como rejillas del ventilador, el polvo de las hojas y sudarios.
Advertencias
Las aspas del ventilador pueden romperse o desintegrarse y causar lesiones graves cuando se ejecutan más rápido que su velocidad de diseño. Nunca muevas un aspa de ventilador con un motor más rápido o más potente.
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