DENSIDAD DEL AIRE

abril 19, 2012

Ahora, AIRTEC Tecnología en Ventilación  continua con una de las propiedades más importantes a considerar para la selección de un ventilador, la densidad del aire con el que va a trabajar.

La densidad es la propiedad de los materiales que determina su peso o masa por unidad de volumen.

Densidad = peso / volumen.

UNIDADES

SISTEMA INGLES     lb/pie3

SISTEMA MÉTRICO    kg/m3.

CONVERSIÓN

1 lb/pie3  =  16.018 kg/m3

La densidad del aire es una función de la temperatura de operación, presión barométrica del lugar de instalación, humedad relativa y presión negativa de succión del ventilador.

Se ha establecido usar la densidad del aire a condiciones estándar (STD), como una referencia para tablas y graficas en la selección de ventiladores y cálculos de caída de presión en ductos y diferentes equipos.

DENSIDAD DEL AIRE

CONDICIONES ESTÁNDAR (STD)

UNIDADES METRICAS

Densidad = 1.2 kg/m3

Temperatura = 20°C

Presión barométrica = 760 mm c Hg

Altitud sobre el nivel del mar = 0 m

Humedad relativa = 0%

Presión negativa ventilador.   = 0 mm ca

UNIDADES INGLESAS

Densidad =  0.075 lb/pie3

Temperatura = 70°F

Presión barométrica = 29.92 plg ca

Altitud sobre el nivel del mar = 0 pie

Humedad relativa = 0%

Presión negativa ventilador = 0 plg ca

La densidad del aire para una temperatura y presión barométrica diferente a la estándar se denomina densidad actual (ACT)  y es la densidad del aire que maneja un ventilador en el lugar de su instalación.

Para un cálculo práctico de la densidad, en función solamente de la altitud y temperatura, se utiliza para unidades en sistema ingles la formula:

d = 0.075 x (Pbar / 29.92) x (530 / (460+t))

Donde:

d = Densidad – lb/pie3

Pbar = Presión barométrica – plg c. HG

t = Temperatura – °F

EJEMPLO

CÁLCULO DE DENSIDAD AIRE SECO SIN PRESION NEGATIVA

Lugar de instalación = Cd. De México

Presión barométrica = 22.78” c Hg

Temperatura = 77°F

Humedad relativa = 0% – aire seco

Presión negativa ventilador = 0 plg ca

Con la formula anterior se obtiene;

d = 0.075 x (22.78 / 29.92) x (530 / (460+77))

d = 0.056 lb/pie3

La siguiente tabla muestra la presión barométrica para diferentes ciudades de México.

TABLA DE PRESIONES BAROMÉTRICAS

CIUDAD EDO ALTITUD ALTITUD P BAROM
M SNM pie SNM PLG C. HG
ESTANDAR 0.075 0 0 29.92
AGUASCALIENTES AGS 1889 6196 23.80
CELAYA GTO 1760 5773 24.19
CD JUAREZ CHIH 1144 3752 26.09
CD VALLES S.L.P. 95 312 29.59
CD VICTORIA TAMPS 333 1092 28.77
COLIMA COL 508 1666 28.17
CORDOBA VER 924 3031 26.80
CULIACAN MEX 65 213 29.69
CUERNAVACA MOR 1542 5058 24.85
CULIACAN SIN 65 213 29.69
CHIHUAHUA CHIH 1412 4631 25.25
CHILPANCINGO GRO 1360 4461 25.41
DURANGO DGO 1889 6196 23.80
GUADALAJARA JAL 1567 5140 24.77
GUANAJUATO GTO 2050 6724 23.33
IGUALA GRO 731 2398 27.43
IRAPUATO GTO 1795 5888 24.08
IXTAPAN D L SAL MEX 1900 6232 23.77
JALAPA VER 1427 4681 25.20
LA PIEDAD MICH 1695 5560 24.38
LAGOS DE MORENO JAL 1942 6370 23.65
LEON GTO 1885 6183 23.82
LOS MOCHIS SIN 15 49 29.87
MATAMOROS TAMPS 12 39 29.88
MERIDA YUC 9 30 29.89
MEXICALI B.C.N. 3 10 29.91
MEXICO D.F. 2240 7347 22.78
MONTERREY N.L. 538 1765 28.07
MORELIA MICH 1940 6363 23.65
NOGALES SON 1120 3674 26.17
OAXACA OAX 1550 5084 24.83
ORIZABA VER 1284 4212 25.65
PACHUCA HGO 2426 7957 22.26
PIEDRAS NEGRAS COAH 220 722 29.16
POZA RICA VER 60 197 29.71
PROGRESO YUC 0 0 29.92
PUEBLA PUE 2162 7091 23.01
QUERETARO QRO 1853 6078 23.91
REYNOSA TAMPS 37 121 29.79
SALAMANCA GTO 1721 5645 24.31
SALTILLO COAH 1590 5215 24.70
SAN JUAN DL RIO QRO 1978 6488 23.54
SAN LUIS POTOSI S.L.P. 1877 6157 23.84
SAN MIGUEL ALL. GTO 1870 6134 23.86
TAPACHULA CHIS 137 449 29.44
TAXCO GRO 1755 5756 24.20
TEHUACAN PUE 1676 5497 24.44
TEHUANTEPEC OAX 99 325 29.57
TULANCINGO MEX 2022 6632 23.41
TEPIC NAY 915 3001 26.83
TEPOZOTLAN MEX 2584 8476 21.82
TEXCOCO MEX 2278 7472 22.67
TIJUANA B.C. 29 95 29.82
TLAXCALA TLAX 2252 7387 22.75
TOLUCA MEX 2680 8790 21.55
TORREON COAH 1148 3765 26.08
TULANCINGO HGO 2220 7282 22.84
URUAPAN MICH 1634 5360 24.57
VERACRUZ VER 0 0 29.92
ZACATECAS ZAC 2496 8187 22.06
ZAMORA MICH 1567 5140 24.77

Para determinar la densidad del aire con altas humedades y altas presiones de succión del ventilador se utilizan diferentes métodos de cálculo.

EJEMPLO*

CÁLCULO DE DENSIDAD AIRE HUMEDO CON PRESIÓN NEGATIVA

Lugar de instalación = Cd. De México

Presión barométrica = 22.78” c Hg

Temperatura = 77°F

Humedad relativa = 40%

Presión negativa ventilador.   = -30 plg ca

Densidad  = 0.050 lb/pie3

En el primer ejemplo, sin considerar humedad ni presión negativa del ventilador, la densidad del aire es de 0.056 lb/pie3.

En este segundo ejemplo, con la misma presión barométrica y temperatura, considerando una humedad relativa de 50% y una presión negativa del ventilador de -30 plg ca, la densidad del aire disminuyo a 0.050 lb/pie3, esto representa una diferencia del 12%, que es importante para la selección del ventilador.

*Utilizando Fan Engineering – página 1.15.

Leave a Comment

Previous post:

Next post: