Las leyes de afinidad son un conjunto de reglas para describir las relaciones interconectadas entre velocidad, flujo, potencia y presión observadas con ventiladores, turbinas y dispositivos similares. Estas reglas son críticas para los instaladores de calefacción y refrigeración, quienes deben seleccionar los productos adecuados a sus necesidades y calibrarlos correctamente. También son útiles en el diseño de otros sistemas donde se pueden utilizar turbinas, ventiladores y bombas. Estas leyes se publican en textos para la industria y generalmente se enseñan y se discuten en la capacitación.
Una de las leyes de afinidad es la simple estipulación de que la velocidad y el flujo del motor son proporcionales. A medida que el motor se ralentiza, el flujo de aire u otros materiales a través de una turbina también se ralentizará. Para aumentar el flujo, es necesario aumentar la velocidad. La cantidad de presión también está sujeta a las leyes de afinidad; la presión será igual a la velocidad del motor, al cuadrado.
La potencia puede ser un factor importante en el diseño. Cuanto más rápido va un motor, más potencia requiere. Las leyes de afinidad discuten el hecho de que la potencia necesaria para hacer funcionar un ventilador o dispositivo similar es igual al cubo de la velocidad del motor. Otros temas cubiertos por las leyes de afinidad son el diámetro del impulsor y el efecto que puede tener en el flujo, la potencia y otros problemas de rendimiento. Estas reglas son consistentes en muchos tipos de sistemas, lo que refleja la física básica detrás del diseño de ventiladores.
Los instaladores de sistemas sujetos a leyes de afinidad deben pensar en los usos del sistema e instalar el equipo y la infraestructura de soporte adecuados. Un alto consumo de energía, por ejemplo, debe acomodarse con una fuente de energía adecuada. El instalador considera el esfuerzo máximo en el sistema y lo tiene en cuenta en el diseño, como por ejemplo en el caso del aire acondicionado en un clima muy caluroso donde los usuarios pueden encender el sistema al máximo en una ola de calor. No considerar el esfuerzo máximo podría resultar en problemas, como una falla del sistema bajo alta demanda.
Las leyes de afinidad también pueden ser importantes en la investigación y el desarrollo. Los investigadores trabajan con el flujo de aire y la presión en la investigación y la experimentación para explorar temas como la aerodinámica. Necesitan diseñar experimentos repetibles y cuantificables para poder informar los resultados con precisión. Parte de este proceso incluye la descripción completa de las condiciones del experimento, como un vórtice formado en una cámara experimental con ventiladores para observar cómo se comportan los aviones en condiciones de viento.