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Wird die Größe eines Produkts in einer Baureihe im wesentlichen durch einen Parameter beschrieben oder gibt es einen Hauptparameter, so erfolgt dessen Stufung entsprechend einer Normzahlreihe. Weitere Parameter hängen mit dem Hauptparameter über physikalische Gesetze zusammen. Ihre Stufung kann nicht automatisch analog dem Hauptparameter durch die gleiche Normzahlreihe gestuft werden, weil neben der geometrischen Ähnlichkeit auch die physikalische Ähnlichkeit der wesentlichen physikalischen Erscheinungen eingehalten werden muss. Hier helfen Ähnlichkeitsgesetze weiter.
Ursprünglich wurden die Ähnlichkeitsgesetze abgeleitet, um im Rahmen von Versuchen an kleineren Modellen das Verhalten der größeren Originale voraussagen zu können. Pahl/Beitz S.576 [1] definiert folgende Grundähnlichkeiten:

Tabelle: Grundähnlichkeiten
Ähnlichkeit Grundgröße
Invariante
Geometrische Länge φL= L1 / L0
Zeitliche Zeit φt= t1 / t0
Kraft- Kraft φF= F1 / F0
Elektrische Elektrizitätsmenge φQ= Q1 / Q0
Temperatur Temperatur φð= ð1 / ð0
&Photometriesche Lichtstärke φB= B1 / B0

Aus der Komination verschiedener Grundähnlichkeiten ergeben sich verschieden Ähnlichkeitsgesetze, die durch Ähnlichkeitszahlen zusammengfaßt werden.

Nachfolgend eine Zusammenstellung einiger wichtiger Ähnlichkeitszahlen nach Pahl/Beitz S.577 [1]:

Tabelle: Zusammenstellung einiger wichtiger Ähnlichkeitszahlen
Ähnlichkeit Invariante Kennzahl Definition
Anschauliche Deutung
Kinematische φL, φt      
Statische φL, φF Hooke Bezogene elastische Kraft
Dynamische φL, φt, φF Newton Bezogene Trägheitskraft
    Cauchy* Trägheitskraft/elastische Kraft
    Froude Trägheitskraft/Schwerkraft
    NN** Elastische Kraft/Schwerkraft
    Reynolds Trägheitskraft/Reibungskraft in Flüssigkeiten und Gasen
Thermische φL, φð Biot Zu- bzw. abgeführte/geleitete Wärmeenergie
  φL, φt, φð Fourier Geleitete/gespeicherte Wärmemenge

* In einigen Veröffentlichungen wird

angegeben. Dies ist dann zweckmäßig, wenn Ca als Geschwindigkeitsverhältnis gelten soll.

** Nicht benannt.

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