Die Affinitätsgesetze sind eine Reihe von Regeln, um die miteinander verbundenen Beziehungen zwischen Geschwindigkeit, Durchfluss, Leistung und Druck zu beschreiben, die bei Ventilatoren, Turbinen und ähnlichen Geräten beobachtet werden. Diese Regeln sind für Heizungs- und Kälteinstallateure von entscheidender Bedeutung, die Produkte auswählen müssen, die ihren Anforderungen entsprechen, und sie richtig kalibrieren. Sie sind auch bei der Konstruktion anderer Systeme nützlich, in denen Turbinen, Lüfter und Pumpen verwendet werden können. Diese Gesetze werden in Texten für die Industrie veröffentlicht und in der Regel in Schulungen vermittelt und diskutiert.
Eines der Affinitätsgesetze ist die einfache Bestimmung, dass Motordrehzahl und Durchfluss proportional sind. Wenn der Motor langsamer wird, wird auch der Strom von Luft oder anderen Materialien durch eine Turbine verlangsamt. Um den Durchfluss zu erhöhen, muss die Geschwindigkeit erhöht werden. Auch die Höhe des Drucks unterliegt Affinitätsgesetzen; Druck entspricht der Geschwindigkeit des Motors, quadriert.
Leistung kann ein wichtiger Faktor beim Design sein. Je schneller ein Motor läuft, desto mehr Leistung benötigt er. Die Affinitätsgesetze diskutieren die Tatsache, dass die zum Betrieb eines Lüfters oder eines ähnlichen Geräts benötigte Leistung gleich der dritten Potenz der Motordrehzahl ist. Andere Themen, die von den Affinitätsgesetzen abgedeckt werden, sind der Durchmesser des Laufrads und seine Auswirkungen auf Durchfluss, Leistung und andere Leistungsprobleme. Diese Regeln sind für viele Arten von Systemen konsistent und spiegeln die grundlegende Physik des Lüfterdesigns wider.
Installateure von Systemen, die Affinitätsgesetzen unterliegen, müssen über die Verwendung des Systems nachdenken und die entsprechende Ausrüstung und unterstützende Infrastruktur installieren. Eine hohe Leistungsaufnahme muss beispielsweise mit einer ausreichenden Energiequelle bewältigt werden. Der Installateur berücksichtigt die maximale Belastung des Systems und berücksichtigt diese bei der Auslegung, wie zum Beispiel bei einer Klimaanlage in einem sehr heißen Klima, wo der Benutzer das System in einer Hitzewelle auf die maximale Einstellung drehen kann. Wenn die maximale Belastung nicht berücksichtigt wird, kann es zu Problemen wie einem Ausfall des Systems bei hoher Beanspruchung kommen.
Auch in Forschung und Entwicklung können Affinitätsgesetze von Bedeutung sein. Forscher arbeiten in Forschung und Experiment mit Luftströmung und Druck, um Themen wie Aerodynamik zu erforschen. Sie müssen wiederholbare, quantifizierbare Experimente entwerfen, damit sie die Ergebnisse genau melden können. Ein Teil dieses Prozesses beinhaltet die vollständige Beschreibung der Bedingungen des Experiments, wie z. B. ein Wirbel, der in einer Experimentierkammer mit Ventilatoren gebildet wird, um zu untersuchen, wie sich Flugzeuge bei Wind verhalten.