Законы подобия представляют собой набор правил, описывающих взаимосвязанные отношения между скоростью, потоком, мощностью и давлением, наблюдаемые в вентиляторах, турбинах и подобных устройствах. Эти правила имеют решающее значение для установщиков систем отопления и охлаждения, которые должны выбирать продукты, соответствующие их потребностям, и правильно их калибровать. Они также полезны при проектировании других систем, в которых могут использоваться турбины, вентиляторы и насосы. Эти законы публикуются в текстах для отрасли и обычно преподаются и обсуждаются на тренингах.
Один из законов подобия состоит в простом условии, что скорость двигателя и расход пропорциональны. Когда двигатель замедляется, поток воздуха или других материалов через турбину также замедляется. Чтобы увеличить поток, необходимо увеличить скорость. Величина давления также подчиняется законам подобия; давление будет равно скорости двигателя в квадрате.
Мощность может быть важным фактором в дизайне. Чем быстрее работает двигатель, тем больше энергии он требует. Законы подобия обсуждают тот факт, что мощность, необходимая для работы вентилятора или подобного устройства, равна кубу скорости двигателя. Другими темами, охватываемыми законами подобия, являются диаметр рабочего колеса и влияние, которое он может оказывать на расход, мощность и другие параметры производительности. Эти правила одинаковы для многих типов систем, отражая основные физические принципы конструкции вентилятора.
Установщики систем, подпадающих под действие законов о сходстве, должны подумать об использовании системы и установить соответствующее оборудование и вспомогательную инфраструктуру. Например, высокое энергопотребление должно быть обеспечено адекватным источником питания. Установщик учитывает максимальную нагрузку на систему и учитывает ее при проектировании, как, например, в случае кондиционирования воздуха в очень жарком климате, когда пользователи могут включить систему на максимальную настройку во время сильной жары. Если не учитывать максимальное напряжение, это может привести к проблемам, например, к выходу из строя системы при высоких требованиях.
Законы подобия также могут быть важны в исследованиях и разработках. Исследователи работают с воздушным потоком и давлением в исследованиях и экспериментах, чтобы изучить такие темы, как аэродинамика. Им необходимо разработать воспроизводимые, поддающиеся количественной оценке эксперименты, чтобы они могли точно сообщать о результатах. Часть этого процесса включает полное описание условий эксперимента, например, вихря, сформированного в экспериментальной камере с вентиляторами, чтобы посмотреть, как самолет работает в ветреную погоду.
С тех пор, как несколько лет назад она начала работать над сайтом, Мэри приняла захватывающую задачу стать исследователем и писателем AboutMechanics. Мэри получила степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
