Kaj je Similitude?

Podobnost je standard, ki se uporablja za merjenje, kako natančno bo določen model predstavljal realne življenjske razmere. Rečeno je, da ima model podobnost, če izpolnjuje tri osnovne zahteve geometrijske, kinetične in dinamične enakosti. Če se ti trije parametri ujemajo s parametri sistema, ki se modelira, ima model podobnost. Koncept se najpogosteje uporablja v hidravličnem in letalskem inženirstvu.

V inženirstvu se modeli sistemov uporabljajo za predstavitev, kako se bo sistem obnašal v določenih pogojih. Model je lahko veliko manjši od dejanskega sistema, kot je model hidroelektrarne, ali pa je lahko veliko večji, kot model nanobota. Namen modela je omogočiti inženirjem, da testirajo sistem, ne da bi zgradili celovito, kar je lahko drago in delovno intenziven. Da bi bil ta model uporaben, se mora obnašati točno tako, kot bi se dejanski sistem velikosti.

Inženirji uporabljajo tri merila za merjenje natančnosti modela. Geometrijska podobnost se nanaša na obliko modela. Vse njegove črte, krivulje in koti morajo biti za dano razmerje manjši ali večji od dejanskega sistema. Na primer, če inženir gradi model jezu v merilu 1:72, potem vsaka zapornica ne more biti v merilu 1:55 ali pa bo napačno predstavila vpleteno fiziko.

Drugi test podobnosti je kinematična podobnost. To pomeni, da se mora tekočina ali zrak, ki se giblje okoli in skozi model, premikati na enak način, kot bi se skozi in okoli celotnega sistema. Poudarek je na ponovnem ustvarjanju gibanja brez skrbi za posledice gibanja.

Končno mora imeti model dinamično podobnost. Tukaj se inženir ukvarja s silami. Sile, ki delujejo na model, morajo biti pomanjšane različice sil, ki bi delovale na različico v polnem obsegu. Torej mora biti tlak vode, ki deluje na jez v merilu 1:72, razmerje 1:72 od tlaka, ki deluje na jez polne velikosti.

Z modelom ni vedno mogoče doseči absolutne podobnosti. Bolj zapletene kot so sile, ki delujejo na sistemu, težje je ta sistem modelirati, še posebej, če bo različica v polnem obsegu izpostavljena več pogojem hkrati. Inženirji lahko včasih premagajo to težavo z ustvarjanjem več modelov, od katerih je vsak zasnovan za testiranje določenega vidika različice merila in nato združevanje rezultatov.