افتح القائمة الرئيسية

تُستخدم قوانين التقارب (بالإنجليزية: Affinity laws) للمضخات أو المراوح في الهيدروليكا والتبريد والتكييف، للتعبير عن العلاقة بين المتغيرات المتعلقة بأداء وقدرة المضخة أو المروحة، مثل الارتفاع الهيدروليكي والتدفق الحجمي وسرعة عمود الدوران.

تُطبق قوانين التقارب على المضخات والمراوح والتربينات الهيدروليكية، وتُطبق عليهم سواء كانت الألة من نوع الطرد المركزي أو محوري التدفق.

تُستنتج القوانين بواسطة نظرية π لباكنغهام، وترجع أهمية قوانين التقارب إلى أنها تسمح بالتنبأ بخاصية الارتفاع الهيدروليكي الناتج من مضخة أو مروحة من خاصية أخرى معلومة ومقاسة عند سرعة مختلفة للمروحة الدفاعة أو عند قطر مختلف لها. إن الشرط الوحيد لاستخدام قوانين التقارب هو أن تكون المضختان أو المروحتان متشابهين ديناميكاً، حتى تكون نسب المائع المضوخ هي نفسها.

القانون الأولعدل

يُستخدم القانون الأول عند ثبوت قطر المروحة الدفاعة، وله ثلاث حالات:

  • الحالة الأولى: يتناسب تدفق المائع مع سرعة العمود الدوار،[1] ويُعبر عنها بالمعادلة التالية:

 

  • الحالة الثانية: يتناسب الضغط أو الارتفاع الهيدروليكي مع مربع سرعة العمود الدوار، ويُعبر عنها بالمعادلة التالية:

 

  • الحالة الثالثة: تتناسب القدرة مع مكعب سرعة العمود الدوار، ويُعبر عنها بالمعادلة التالية:

 

حيث:

القانون الثانيعدل

يُستخدم القانون الثاني عند ثبوت سرعة العمود الدوار، وله ثلاث حالات:

 

 

 

حيث:

دقة القوانينعدل

تفترض هذه القوانين أن كفاءة المضخة أو المروحة تبقى ثابتة، أي أن  ، الأمر الذي يعتبر نادراً فعلياً، لكنه يعتبر فرض تقريبي جيد عندما يُستخدم في مدى التردد أو الأقطار المناسب. تعتمد العلاقة الفعلية بين السرعة والقطر والكفاءة على الخواص الفردية لتصميم المروحة أو المضخة.

تصبح ديناميكا الموائع الحسابية أو اختبار المنتج أمراً ضرورياً عندما تكون هناك حاجة لمستوى دقة مرتفع في الحسابات. يُعتبر أيضاً الاستكمال من البيانات الدقيقة أكثر دقة من قوانين التقارب. تعمل القوانين بشكل جيد عندما تُطبق على المضخات في حالة ثبوت قطر المروحة الدفاعة وتغير السرعة (القانون الأول)، لكنها تكون أقل دقة في حالة ثبوت سرعة المروحة الدفاعة وتغير القطر (القانون الثاني).

انظر أيضاعدل

المراجععدل

  1. ^ "Basic Pump Parameters and the Affinity Laws" (PDF). PDH Online نسخة محفوظة 03 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ "Pump Affinity Laws". Retrieved 18 November 2014. نسخة محفوظة 31 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.

روابط خارجيةعدل