Jakie są prawa powinowactwa?

Prawa powinowactwa są zbiorem reguł opisujących wzajemnie powiązane relacje między prędkością, przepływem, mocą i ciśnieniem obserwowanym w wentylatorach, turbinach i podobnych urządzeniach. Reguły te mają zasadnicze znaczenie dla instalatorów systemów ogrzewania i chłodzenia, którzy muszą wybrać produkty odpowiednie do ich potrzeb i odpowiednio je skalibrować. Są również przydatne w projektowaniu innych systemów, w których można stosować turbiny, wentylatory i pompy. Przepisy te są publikowane w tekstach dla przemysłu i są zwykle nauczane i omawiane podczas szkoleń.

Jednym z praw powinowactwa jest proste zastrzeżenie, że prędkość i przepływ silnika są proporcjonalne. Gdy silnik zwalnia, przepływ powietrza lub innych materiałów przez turbinę również będzie spowalniał. Aby zwiększyć przepływ, konieczne jest zwiększenie prędkości. Wielkość presji podlega również prawom powinowactwa; ciśnienie będzie równe prędkości silnika, do kwadratu.

Moc może być ważnym czynnikiem w projektowaniu. Im szybciej silnik jedzie, tym więcej mocy potrzebuje. Prawa powinowactwa omawiają fakt, że moc potrzebna do uruchomienia wentylatora lub podobnego urządzenia jest równa sześcianowi prędkości silnika. Inne tematy objęte prawami powinowactwa to średnica wirnika i jego wpływ na przepływ, moc i inne problemy z wydajnością. Zasady te są spójne w wielu typach systemów, odzwierciedlając podstawową fizykę projektowania wentylatorów.

Instalatorzy systemów podlegających prawom powinowactwa muszą pomyśleć o użytkowaniu systemu i zainstalować odpowiedni sprzęt oraz infrastrukturę pomocniczą. Na przykład wysoki pobór mocy musi być dostosowany do odpowiedniego źródła zasilania. Instalator bierze pod uwagę maksymalne obciążenie systemu i bierze to pod uwagę w projekcie, jak na przykład w przypadku klimatyzacji w bardzo gorącym klimacie, w którym użytkownicy mogą ustawić system na maksymalne ustawienie w fali upałów. Nieuwzględnienie maksymalnego obciążenia może spowodować problemy, takie jak awaria systemu pod wysokim popytem.

Prawa powinowactwa mogą być również ważne w badaniach i rozwoju. Naukowcy pracują z przepływem i ciśnieniem powietrza w badaniach i eksperymentach, aby zbadać takie tematy, jak aerodynamika. Muszą zaprojektować powtarzalne, kwantyfikowalne eksperymenty, aby móc dokładnie raportować wyniki. Część tego procesu obejmuje pełne opisanie warunków eksperymentu, takich jak wir utworzony w eksperymentalnej komorze z wentylatorami, aby sprawdzić, jak osiągają samoloty w wietrznych warunkach.