Vorwärtsgekrümmt

 

 

Eigenschaften:

• hohe Leistungsdichte (Baugröße etwa halb so groß wie bei rückwärtsgekrümmten Rädern mit gleicher  Leistung)

• Aktionsrad → Rad erzeugt hauptsächlich kinetische Energie, die durch Gehäuse in statischen Druck umgewandelt wird → Einsatz nur mit Gehäuse

• Totalwirkungsgrad 60-65%

• werden auch als Trommelläufer bezeichnet → TLR/TS

• gute Akustik

Rückwärtsgekrümmt

 

Eigenschaften:

• hoher Wirkungsgrad (bis zu 80% total)

• Betrieb auch ohne Gehäuse möglich (bei niedrigen Drücken und hohen Volumenströmen)

• Geräuschpegel ca. 3 dB höher als vergleichbares TLR Rad

• Anpassung der Druckerhöhung über Durchmesserverhältnis (Ansaug- zu Außendurchmesser)

Spiralgehäuse wandeln dynamischen in statischen Druck um. Der Öffnungswinkel von Spiralgehäusen sollte bei maximal 7° liegen, da es bei größeren Öffnungswinkeln zu Strömungsablösungen kommen kann. Je größer die Druckerhöhung eines Ventilators, desto kleiner muss der Spiralwinkel des Gehäuses ausgelegt werden.

• statischer Druck Δp_fa

• dynamischer Druck Δp_d = ρ/2 * c²

• Totaldruck Δp_t = Δp_fa + Δp_d

Ventilatorkennlinie:

• Kennlinie aus Druck über Volumenstrom gibt den Volumenstrom an, der bei einer bestimmten Druckerhöhung erreicht wird.

Anlagenkennlinie:

• Durch mechanische Reibung der Luft in der Anlage, entstehen Druckverluste, diese steigen in der Regel quadratisch zur Strömungsgeschwindigkeit → verdoppelt sich der Volumenstrom, vervierfacht sich der Druckverlust, durch diesen Zusammenhang aus Druck und Volumenstrom ergibt sich eine parabelförmige Kennlinie

Der Betriebspunkt sollte idealerweise bei 50-70% des maximalen Volumenstroms liegen, da in diesem Bereich in der Regel die besten Wirkungsgrade erreicht werden. Ein Ventilator sollte nach Möglichkeit nicht im vorderen -meist fast waagerechten- Kennlinienbereich arbeiten, da bei geringfügiger Änderung der Druckerhöhung der Volumenstrom bereits stark einbrechen kann.

Änderung der Luftdichte bzw. –temperatur

Hinweis: der Volumenstrom bleibt unabhängig von der Dichte konstant, die Druckänderung betrifft statischen-, dynamischen- und Totaldruck! Temperatur in K!

Änderung der Luft- bzw. Temperaturdichte

Hinweis: der Volumenstrom bleibt unabhängig von der Dichte konstant, die Druckänderung betrifft statischen-, dynamischen- und Totaldruck! Temperatur in K!

Merke:

Man benötigt viel Volumenstrom aber wenig Druck → großer Raddurchmesser, wenig Drehzahl

Man benötigt wenig Volumenstrom aber viel Druck → kleiner Raddurchmesser, hohe Drehzahl

Man hat niedrige Mediumsdichte (z.B. durch große Höhe, hohe Temperatur oder Dämpfe) → das Rad muss auf größere Druckerhöhung ausgelegt werden

Erhöht sich die Drehzahl um 20% (60Hz), so steigt die Leistungsaufnahme um ca. 75%

Dichteänderung

Die Dichteänderung des Fördermediums muss bei der Auslegung von Ventilatoren berücksichtigt werden, wenn:

• Gase mit anderer Dichte als Luft gefördert werden

• große Mengen Dampf in der Luft sind

• sich die Mediumstemperatur erheblich ändert (Dichte von Gasen ist proportional zur Temperatur in Kelvin)

• die statische Druckerhöhung 3000Pa erheblich übersteigt (Kompressibilität der Luft)

• die Strömungsgeschwindigkeit 100m/s übersteigt

Allgemeine Zustandsgleichung der Gase:

Druckerhöhung erheblich über 3000 Pa:

Hinweis: gilt nur, wenn die Temperaturänderung vernachlässigt werden kann!