Istnieją dwie ogólne klasyfikacje wentylatorów: wentylator śmigłowy lub osiowy oraz wentylator odśrodkowy lub promieniowy. W najszerszym sensie to, co je wyróżnia, to sposób, w jaki powietrze przepływa przez wirnik. Śmigło lub wentylator osiowy napędza powietrze w kierunku osiowym (rysunek 1a) wirowym ruchem stycznym wytwarzanym przez obracające się łopatki wirnika.
W wentylatorze odśrodkowym powietrze wpływa osiowo do wirnika, jest przyspieszane przez łopatki i odprowadzane promieniowo (rysunek 1b). Jedynym wyjątkiem jest wentylator styczny/poprzeczny, w którym powietrze wchodzi i wypływa promieniowo przez wirnik.
Wentylator osiowy zwiększa prędkość powietrza poprzez siłę obrotową lub styczną, która wytwarza ciśnienie prędkości (VP), energię kinetyczną, przy bardzo małym wzroście ciśnienia statycznego (SP), czyli energii potencjalnej.
Wentylator odśrodkowy indukuje przepływ powietrza poprzez siłę odśrodkową generowaną w obracającej się kolumnie powietrza wytwarzającej energię potencjalną (SP), a także przez prędkość obrotową (styczną) nadawaną powietrzu, gdy opuszcza ono końcówkę łopatek wytwarzających energię kinetyczną (VP).
Rysunek 2 ilustruje elementy składające się na typowy wentylator odśrodkowy i omawia powszechną terminologię dotyczącą tych elementów.
Typy kół
Wentylatory odśrodkowe można podzielić na trzy podstawowe typy w zależności od konfiguracji łopatek:
1. Krzywa do przodu
2. Pochylony do tyłu
3. Ostrze promieniowe lub proste
Każdy typ ma swój własny zakres zastosowań i ograniczenia. Modyfikacje tych podstawowych typów obejmują końcówkę promieniową, przepływ mieszany i przepływ styczny.
Prędkość końcówki wymagana do wytworzenia wymaganej prędkości cząstek powietrza różni się zasadniczo w zależności od rodzaju użytego ostrza. Rysunki 3a, 3b i 3c (rysunek 3) przedstawiają wykresy wektorowe sił odpowiednio w krzywiźnie do przodu, krzywiźnie do tyłu i w wirnikach z łopatkami promieniowymi. wektor V1reprezentuje prędkość obrotową lub styczną, a V2reprezentuje prędkość promieniową przepływu powietrza pomiędzy łopatkami w odniesieniu do różnych kształtów łopatek.
Wektor R reprezentuje wypadkową prędkość dla każdego z tych kształtów łopatek. Należy zauważyć, że R dla wirnika wygiętego do przodu jest największe, a wirnik nachylony do tyłu jest najmniejszy, podczas gdy wentylator z łopatkami promieniowymi znajduje się gdzieś pośrodku. Zależność tę najlepiej ilustruje rysunek 4, który pokazuje typową zależność prędkość końcówki/ciśnienie statyczne dla różnych typów wentylatorów odśrodkowych.
Wentylatory zakrzywione do przodu
Wentylatory te są czasami nazywane dmuchawami „objętościowymi”, „klatkowymi” lub „sirocco”. Łopatki wirnika są małe i liczne, mają wyraźną krzywiznę i krótką cięciwę. Wklęsła krzywizna ostrza skierowana jest w stronę kierunku obrotu. Wentylatory te działają przy stosunkowo niskich prędkościach i ciśnieniach (patrz rysunek 4), co pozwala na lekką konstrukcję wirnika, wału, łożysk i obudowy.
Wentylatory pochylone do tyłu
Nazywa się je czasem wentylatorami „ograniczającymi obciążenie” lub „nie-przeciążającymi”. Łopatki wirnika są większe i cięższe niż łopatki zakrzywione do przodu, zwykle jest ich od ośmiu do
dwanaście i są odchylone od kierunku obrotu. Standardowo oferowane są w trzech kształtach ostrzy:
1. Płaska pojedyncza grubość (rysunek 6a)
2. Zakrzywiona pojedyncza grubość (rysunek 6b)
3. Zakrzywiony płat (rysunek 6c)
Wentylatory promieniowe
„Płyta stalowa” lub „koło łopatkowe” to dwie popularne nazwy wentylatorów promieniowych. Łopatki wirnika są na ogół węższe, głębsze i cięższe niż łopatki wygięte do przodu i nachylone do tyłu. Wirnik z łopatkami promieniowymi składa się zwykle z sześciu do dwunastu równomiernie rozmieszczonych płaskich łopatek wystających promieniowo ze środka piasty. Wirniki te mają na ogół prostą konstrukcję, która nadaje się do wytrzymałej konstrukcji i oferuje minimalną liczbę występów itp., na których gromadzi się kurz lub lepkie materiały.
Istnieje więcej odmian wentylatorów promieniowych niż typy zakrzywione do przodu i nachylone do tyłu. Trzy z bardziej popularnych wirników przedstawiono na rysunku 8.
