Един от основните принципи при изучаването на статиката и динамиката, особено при течностите, е запазването на масата. Този принцип гласи, че масата нито се създава, нито се унищожава. При инженерния анализ количеството материя в предварително определен обем, който понякога се нарича контролен обем, остава постоянно в резултат на този принцип. Масов поток е измерването на количеството маса, преминаващо в или извън контролния обем. Управляващото уравнение за изчисляване на масовия поток е уравнението за непрекъснатост.
Определете контролния обем. Например, общ контролен обем в аеронавтиката е секцията за изпитване на аеродинамичен тунел. Това обикновено е правоъгълен или кръгъл канал с напречно сечение, който постепенно намалява от по-голяма площ към по-малка. Друго име за този тип контролен обем е дюза.
Определете площта на напречното сечение, през която измервате масовия поток. Изчисленията са по-лесни, ако преминаващите вектори на скоростта са перпендикулярни на площта, но това не е задължително. За дюза площта на напречното сечение обикновено е входът или изходът.
Определете скоростта на потока, преминаващ през площта на напречното сечение. Ако векторът на скоростта е перпендикулярен, като в дюза, трябва само да вземете величината на вектора.
вектор R = (r1) i + (r2) j + (r3) k величина R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Определете плътността на масовия поток в площта на напречното сечение. Ако потокът е несвиваем, плътността ще бъде постоянна през цялото време. Ако все още нямате налична плътност, както е обичайно в теоретичните проблеми, може да се наложи да използвате определена лаборатория оборудване като термодвойки или тръби на Пито за измерване на температурата (T) и налягането (p) в точката, която искате да измерите масов поток. След това можете да изчислите плътността (rho), като използвате идеалното уравнение на газа:
p = (rho) RT
където R е перфектната газова константа, специфична за поточния материал.
Използвайте уравнението за непрекъснатост, за да изчислите масовия поток на повърхността. Уравнението за непрекъснатост идва от принципа на запазване на масата и обикновено се дава като:
поток = (rho) * A * V
Когато "rho" е плътност, "A" е площ на напречното сечение, а "V" е скорост на повърхността, която се измерва. Например, ако сте разполагали с дюза с кръгъл вход с радиус 3 фута, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28,27 квадратни метра. Ако потокът се движи с 12 фута / сек и вие определите плътността 0,0024 охлюви / фута ^ 3, тогава масовият поток е:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 охлюви / s