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Un ventilador axial —también denominado ventilador de flujo axial o soplante— es un tipo especial de ventilador que aspira e impulsa aire u otros medios gaseosos en la dirección del eje del motor o en paralelo al eje de accionamiento.
La rotación de las palas —también denominadas “alas” o “hélices”— montadas en el rodete impulsa el movimiento del aire mediante fuerzas aerodinámicas. El aire también se expulsa en dirección axial.
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El rodete está accionado por un motor eléctrico y el aire se transporta en dirección axial, siguiendo el eje del motor.
Las palas del rodete de un ventilador axial están dispuestas de forma similar a una hélice de avión o a una hélice naval. El aire se aspira desde el lado de aspiración, aguas arriba del ventilador, en dirección axial respecto al eje de rotación del rodete, y se transporta hacia el exterior a través del sistema hasta el lado de impulsión.
Mediante medidas de diseño, como el número y el ángulo de las palas, sus características de forma, etc., el ventilador axial puede calcularse y configurarse según los requisitos de aplicaciones específicas.
Cada ventilador axial está compuesto normalmente por un rodete y un motor eléctrico que acciona dicho rodete.
Según el tipo o la versión del motor, la velocidad puede controlarse mediante componentes electrónicos adicionales —por ejemplo, un variador de frecuencia—. En los motores modernos, esta electrónica de control ya está integrada de forma permanente.
La combinación motor/rodete necesita un elemento que la sujete, también denominado suspensión, que a menudo incorpora una protección contra contacto. Esta suspensión se fija a una tobera, en cuyo interior se encuentra el rodete. Existen numerosas variantes de toberas. Una tobera con buen diseño aerodinámico está formada por una zona de entrada de flujo y una zona cilíndrica. Para maximizar la eficiencia, la tobera se equipa con una aleta guía. A menudo se eligen toberas redondas o toberas con corte cuadrado.
Motor, rodete, suspensión y tobera forman un paquete básico de ventilador axial. Según el caso de uso, las piezas giratorias —motor y rodete— pueden protegerse frente a la entrada de cuerpos extraños mediante la instalación de una rejilla de protección.
Una gran variedad de componentes adicionales permite adaptar los ventiladores axiales a aplicaciones y situaciones de instalación específicas, por ejemplo:
Rodete de ventilador axial.
Motor eléctrico —por ejemplo, motor EC, motor AC, etc.—.
Suspensión con aleta guía.
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Existen cuatro opciones de instalación diferentes para los ventiladores axiales:
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Los fenómenos relacionados con el flujo suelen ser la causa de la generación de ruidos dominantes durante el funcionamiento de un ventilador axial. El ventilador acelera el aire, lo pone en movimiento y, de este modo, genera un flujo de aire. El aire se desvía en las palas del ventilador. Cuanto mayor es esta desviación, mayor presión puede proporcionar el ventilador. Se producen remolinos o turbulencias del aire en distintos puntos del ventilador —borde de entrada y borde de salida, holgura de punta o superficie—. Además del punto de funcionamiento, su aparición y sus características dependen también en gran medida de la situación de instalación.
No obstante, un diseño óptimo de la geometría de las palas puede mejorar significativamente las distintas situaciones de flujo y, con ello, reducir la radiación sonora. En el desarrollo de una aerodinámica óptima del ventilador, la biomimética puede aportar enfoques innovadores para mejorar la eficiencia, la generación de ruido o el comportamiento operativo.
Ejemplos:
Además del término habitual “ventilador axial”, en el lenguaje cotidiano también se utilizan otros términos como “ventilador de flujo axial” o “soplante axial”. En la práctica, estos distintos términos se emplean de formas muy diferentes. Desde un punto de vista técnico, “ventilador de flujo axial” es simplemente un sinónimo de “ventilador axial”.
