什么是亲和定律？

相似定律（也称风机定律或泵定律）是一组描述离心泵、风机和涡轮机的流量、扬程/压力和功率如何随转速或叶轮直径变化的三个关系式。流量与转速比呈线性关系，扬程与转速比的平方成正比，功率与转速比的立方成正比。.

亲缘关系法何时适用？

相似定律适用于在固定系统曲线上运行的离心泵、风机和鼓风机。它们假设几何条件相似且流动不可压缩。对于设计点附近约±30%范围内的转速变化，它们最为适用。.

亲和力定律的局限性是什么？

相似定律是近似值。它们没有考虑非设计工况下的效率变化、系统曲线偏移、空化或可压缩性效应。对于较大的转速或直径变化（>30%），实际性能可能与预测值存在显著偏差。.

变频器调速如何节省能源？

由于功率与速度的立方成正比，即使速度略微降低也能显著节省能源。速度降低 201TP³T 可减少约 491TP³T 的能耗（0.8³ = 0.512）。这就是为什么与节流阀相比，变频驱动器 (VFD) 在流量控制方面具有极高的成本效益。.

流量和压力之间有什么关系？

根据相似定律，如果速度变化比例为 r，则流量变化比例为 r，压力/扬程变化比例为 r²。因此，如果速度加倍，流量加倍，但压力变为原来的四倍。如果速度减半，流量减半，但压力降至原来的四分之一。.

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相似定律计算器

计算当泵或风机转速（或叶轮直径）发生变化时，新的流量、扬程/压力和功率。基于离心泵相似定律。

水泵和风扇速度和直径变频器节省成本

成果

新流量 Q₂

—

新扬程/压力 H₂

—

新功率 P₂

—

速度比（n₂/n₁）

—

流量比（Q₂/Q₁）

—

水头比（H₂/H₁）

—

功率比（P₂/P₁）

—

三大相似定律

相似定律描述了离心泵、风扇和鼓风机的流量、扬程（压力）和功率与转速或叶轮直径变化之间的关系：

其中该比率可以是 n₂/n₁（速度变化）或 D₂/D₁（直径变化）。

速度变化与直径变化

相同的数学关系适用于转速变化和叶轮直径变化：

参数	变速	直径变化
流量 Q	Q₂ = Q₁ × (n₂/n₁)	Q₂ = Q₁ × (D₂/D₁)
扬程 H	H₂ = H₁ × (n₂/n₁)²	H₂ = H₁ × (D₂/D₁)²
功率 P	P₂ = P₁ × (n₂/n₁)³	P₂ = P₁ × (D₂/D₁)³

变频器节能

关键见解： 功率随速度的 立方体 次方而变化。速度降低 20% 大约可以节省 49% 的功率（0.8³ = 0.512）。这就是为什么变频驱动器 (VFD) 是水泵和风机最经济有效的节能措施之一。

减速	流量减少	扬程降低	功率降低
10%	10%	19%	27%
20%	20%	36%	49%
30%	30%	51%	66%
40%	40%	64%	78%
50%	50%	75%	88%

实例

示例——离心泵转速增加

已知： n₁ = 1450 转/分，n₂ = 1750 转/分，Q₁ = 100 立方米/小时，H₁ = 25 米，P₁ = 7.5 千瓦

速度比 r = 1750 / 1450 = 1.2069

Q₂ = 100 × 1.2069 = 120.7 立方米/小时

H₂ = 25 × 1.2069² = 36.4米

P₂ = 7.5 × 1.2069³ = 13.2千瓦

⚠️ 限制： 相似定律假设效率恒定、几何条件相似且流动不可压缩。当转速变化超过±30%时，实际性能可能出现显著偏差。叶轮修整定律的精度低于转速变化定律——务必参考制造商提供的性能曲线进行验证。