Jedno od primarnih načela u proučavanju statike i dinamike, posebno u tekućinama, je očuvanje mase. Ovo načelo kaže da se masa niti stvara niti uništava. U inženjerskoj analizi, količina materije unutar unaprijed određenog volumena, koji se ponekad naziva i kontrolni volumen, ostaje konstantna kao rezultat ovog principa. Masni tok je mjerenje količine mase koja ulazi ili izlazi iz kontrolnog volumena. Jednadžba koja izračunava protok mase je jednadžba kontinuiteta.
Odredite glasnoću kontrole. Na primjer, uobičajeni kontrolni volumen u aeronautičkom inženjerstvu je dio za ispitivanje zračnog tunela. To je obično kanal pravokutnog ili kružnog presjeka koji se postupno smanjuje s većeg područja na manje. Drugi naziv za ovu vrstu kontrolne glasnoće je mlaznica.
Odredite površinu presjeka kroz koji mjerite protok mase. Izračun je lakši ako su vektori brzine koji prolaze okomiti na područje, ali to nije potrebno. Za mlaznicu je površina poprečnog presjeka obično ulaz ili izlaz.
Odrediti brzinu protoka koji prolazi kroz površinu presjeka. Ako je vektor brzine okomit, kao u mlaznici, trebate uzeti samo veličinu vektora.
vektor R = (r1) i + (r2) j + (r3) k veličina R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Odrediti gustoću masenog protoka na površini presjeka. Ako je protok nestlačiv, gustoća će biti cijela. Ako već nemate dostupnu gustoću, kao što je to uobičajeno u teorijskim problemima, možda ćete trebati koristiti određeni laboratorij oprema kao što su termoparovi ili pitot cijevi za mjerenje temperature (T) i tlaka (p) na mjestu koje želite izmjeriti protok mase. Tada možete izračunati gustoću (rho) pomoću savršene jednadžbe plina:
p = (rho) RT
gdje je R savršena plinska konstanta specifična za protočni materijal.
Upotrijebite jednadžbu kontinuiteta za izračun masenog toka na površini. Jednadžba kontinuiteta dolazi od načela očuvanja mase i obično se daje kao:
tok = (rho) * A * V
Gdje je "rho" gustoća, "A" je površina presjeka, a "V" je brzina na površini koja se mjeri. Na primjer, ako ste imali mlaznicu s kružnim ulazom polumjera 3 metra, A = pi * r ^ 2 = 3,14159 * 3 ^ 2 = 28,27 četvornih metara. Ako protok putuje brzinom od 12 ft / s i ako utvrdite da je gustoća 0,0024 puževa / ft ^ 3, tada je protok mase:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 puževa / s