Yksi staattisuuden ja dynamiikan, erityisesti nesteiden, tutkimuksen pääperiaatteista on massan säilyminen. Tämän periaatteen mukaan massaa ei luoda eikä tuhota. Tekniikan analyysissä ennalta määrätyn tilavuuden sisällä olevan aineen määrä, jota joskus kutsutaan säätötilavuudeksi, pysyy vakiona tämän periaatteen seurauksena. Massavirta on kontrollitilavuuteen sisään tai ulos menevän massan määrän mittaus. Hallitseva yhtälö massavirran laskemiseksi on jatkuvuusyhtälö.
Määritä säätötilavuus. Esimerkiksi ilmailutekniikan yleinen säätötilavuus on tuulitunnelin koeosa. Tämä on yleensä joko suorakulmainen tai pyöreä poikkileikkauskanava, joka pienenee vähitellen suuremmalta alueelta pienemmälle. Toinen nimi tämän tyyppiselle säätötilavuudelle on suutin.
Määritä poikkileikkauspinta-ala, jonka läpi massavirta mitataan. Laskelmat ovat helpompia, jos läpi kulkevat nopeusvektorit ovat kohtisuorassa pinta-alaan nähden, mutta tätä ei tarvita. Suuttimen poikkileikkauspinta-ala on yleensä tulo- tai poistoaukko.
Määritä poikkileikkausalueen läpi kulkevan virtauksen nopeus. Jos nopeusvektori on kohtisuorassa, kuten suuttimessa, sinun on otettava vain vektorin suuruus.
vektori R = (r1) i + (r2) j + (r3) k suuruus R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Määritä massavirran tiheys poikkileikkausalueella. Jos virtaus on puristamaton, tiheys on vakio koko ajan. Jos teillä ei vielä ole käytettävissä olevaa tiheyttä, mikä on yleistä teoreettisissa ongelmissa, saatat joutua käyttämään tiettyä laboratoriota laitteet, kuten termoparit tai pitot-putket lämpötilan (T) ja paineen (p) mittaamiseksi pisteessä, jonka haluat mitata massavirta. Sitten voit laskea tiheyden (rho) käyttämällä täydellistä kaasuyhtälöä:
p = (rho) RT
jossa R on virtausmateriaalille ominainen täydellinen kaasuvakio.
Laske pinnan massavirta jatkuvuusyhtälön avulla. Jatkuvuusyhtälö tulee massan säilymisen periaatteesta ja se annetaan tyypillisesti seuraavasti:
virtaus = (rho) * A * V
Missä "rho" on tiheys, "A" on poikkileikkauspinta-ala ja "V" on nopeus mitattavalla pinnalla. Esimerkiksi, jos sinulla on suutin, jossa on pyöreä sisääntulo, jonka säde on 3 jalkaa, A = pi * r ^ 2 = 3,14159 * 3 ^ 2 = 28,27 neliömetriä. Jos virtaus kulkee nopeudella 12 ft / s ja määrität tiheydeksi 0,0024 etanaa / ft ^ 3, massavirta on:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 etanaa / s