Vad är affinitetslagarna?
Affinitetslagarna är en uppsättning regler för att beskriva de sammankopplade förhållandena mellan hastighet, flöde, kraft och tryck som ses med fläktar, turbiner och liknande enheter. Dessa regler är kritiska för installatörer för uppvärmning och kylning, som måste välja produkter som passar deras behov och kalibrera dem korrekt. De är också användbara vid utformningen av andra system där turbiner, fläktar och pumpar kan användas. Dessa lagar publiceras i texter för branschen och undervisas och diskuteras vanligtvis i utbildning.
En av affinitetslagarna är den enkla bestämmelsen att motorvarvtal och flöde är proportionella. När motorn bromsar kommer även luftflödet eller andra material genom en turbin att sakta. För att öka flödet är det nödvändigt att öka hastigheten. Trycket är också föremål för affinitetslagar; trycket kommer att motsvara hastigheten på motorn, kvadratisk.
Kraft kan vara en viktig faktor i designen. Ju snabbare en motor går, desto mer kraft kräver den. Affinitetslagarna diskuterar det faktum att kraften som krävs för att köra en fläkt eller liknande enhet är lika med kuben i motorvarvtalet. Andra ämnen som omfattas av affinitetslagar är diameteren på pumphjulet och den effekt det kan ha på flöde, kraft och andra prestandaproblem. Dessa regler är konsekventa i många typer av system, vilket återspeglar den grundläggande fysiken bakom flädesdesign.
Installatörer av system som omfattas av affinitetslagar måste tänka på systemets användning och installera lämplig utrustning och supportinfrastruktur. Ett dragkraft med hög effekt måste till exempel rymmas med en tillräcklig kraftkälla. Installatören tar hänsyn till den maximala påkänningen på systemet och står för det i designen, som till exempel i fallet med luftkonditionering i ett mycket varmt klimat där användare kan vända systemet till den maximala inställningen i en värmebölja. Underlåtenhet att ta hänsyn till den maximala stressen kan leda till problem, som en nedbrytning av systemet under hög efterfrågan.
Affinitetslagar kan också vara viktiga i forskning och utveckling. Forskare arbetar med luftflöde och tryck i forskning och experiment för att utforska ämnen som aerodynamik. De måste utforma repeterbara, kvantifierbara experiment så att de kan rapportera resultaten exakt. En del av denna process inkluderar fullständig beskrivning av experimentets förhållanden, till exempel en virvel bildad i en experimentell kammare med fläktar för att titta på hur flygplan presterar under blåsiga förhållanden.