قوانين التقارب
تُستخدم قوانين التقارب 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.
يُستخدم القانون الأول عند ثبوت قطر المروحة الدفاعة، وله ثلاث حالات:
formula_1
formula_2
formula_3
يُستخدم القانون الثاني عند ثبوت سرعة العمود الدوار، وله ثلاث حالات:
formula_9
formula_10
formula_11
تفترض هذه القوانين أن كفاءة المضخة أو المروحة تبقى ثابتة، أي أن formula_17، 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).حساب قوانين التقارب باستخدام برنامج إكسل. موقع الهندسة الكيميائية.