स्थैतिक और गतिकी के अध्ययन में प्राथमिक सिद्धांतों में से एक, विशेष रूप से तरल पदार्थ में, द्रव्यमान का संरक्षण है। यह सिद्धांत कहता है कि द्रव्यमान न तो बनता है और न ही नष्ट होता है। इंजीनियरिंग विश्लेषण में, एक पूर्व निर्धारित मात्रा के अंदर पदार्थ की मात्रा, जिसे कभी-कभी एक नियंत्रण मात्रा कहा जाता है, इस सिद्धांत के परिणामस्वरूप स्थिर रहता है। मास फ्लक्स नियंत्रण मात्रा में या उसके बाहर गुजरने वाले द्रव्यमान की मात्रा का माप है। द्रव्यमान प्रवाह की गणना के लिए शासी समीकरण निरंतरता समीकरण है।
नियंत्रण मात्रा को परिभाषित करें। उदाहरण के लिए, वैमानिकी इंजीनियरिंग में एक सामान्य नियंत्रण मात्रा एक पवन सुरंग परीक्षण खंड है। यह आमतौर पर या तो एक आयताकार या वृत्ताकार क्रॉस सेक्शन डक्ट होता है जो धीरे-धीरे एक बड़े क्षेत्र से छोटे क्षेत्र में घट जाता है। इस प्रकार के नियंत्रण मात्रा का दूसरा नाम नोजल है।
उस क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र का निर्धारण करें जिसके माध्यम से आप द्रव्यमान प्रवाह को माप रहे हैं। गणना आसान हो जाती है यदि वेग वेक्टर क्षेत्र के लंबवत हैं, लेकिन इसकी आवश्यकता नहीं है। नोजल के लिए, क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र आमतौर पर इनलेट या आउटलेट होता है।
क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र से गुजरने वाले प्रवाह के वेग का निर्धारण करें। यदि वेग वेक्टर लंबवत है, जैसे कि नोजल में, आपको केवल वेक्टर का परिमाण लेने की आवश्यकता है।
वेक्टर R = (r1) i + (r2) j + (r3) k परिमाण R = sqrt (r1^2 + r2^2 + r3^2)
क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र में द्रव्यमान प्रवाह का घनत्व निर्धारित करें। यदि प्रवाह असंपीड्य है, तो घनत्व पूरे समय स्थिर रहेगा। यदि आपके पास पहले से ही घनत्व उपलब्ध नहीं है, जैसा कि सैद्धांतिक समस्याओं में आम है, तो आपको कुछ प्रयोगशाला का उपयोग करने की आवश्यकता हो सकती है जिस बिंदु पर आप मापना चाहते हैं उस बिंदु पर तापमान (T) और दबाव (p) को मापने के लिए थर्मोकपल या पिटोट ट्यूब जैसे उपकरण द्रव्यमान प्रवाह। तब आप सही गैस समीकरण का उपयोग करके घनत्व (rho) की गणना कर सकते हैं:
पी = (आरओ) आरटी
जहां R प्रवाह सामग्री के लिए विशिष्ट गैस स्थिरांक है।
सतह पर द्रव्यमान प्रवाह की गणना करने के लिए निरंतरता समीकरण का प्रयोग करें। निरंतरता समीकरण द्रव्यमान के संरक्षण के सिद्धांत से आता है और इसे आमतौर पर इस प्रकार दिया जाता है:
फ्लक्स = (आरओ) * ए * वी
जहाँ "rho" घनत्व है, "A" क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र है, और "V" मापी जा रही सतह पर वेग है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास 3 फीट की त्रिज्या के साथ एक गोलाकार इनलेट वाला नोजल है, तो A = pi * r^2 = 3.14159 * 3^2 = 28.27 वर्ग फुट। यदि प्रवाह 12 फीट/सेकेंड पर यात्रा कर रहा है और आप घनत्व को 0.0024 स्लग/फीट^3 निर्धारित करते हैं, तो द्रव्यमान प्रवाह है:
0.0024 * 28.7 * 12 = 4132.8 स्लग/एस