სტატიკისა და დინამიკის, განსაკუთრებით სითხეების შესწავლის ერთ-ერთი ძირითადი პრინციპია მასის შენარჩუნება. ამ პრინციპის თანახმად, მასა არც იქმნება და არც განადგურებულია. საინჟინრო ანალიზის დროს, ამ პრინციპის შედეგად, მატერიის რაოდენობა წინასწარ განსაზღვრულ მოცულობაში, რომელსაც ზოგჯერ საკონტროლო მოცულობას უწოდებენ. მასის ნაკადი არის საკონტროლო მოცულობაში გადასული მასის ოდენობის გაზომვა. მმართველი განტოლება მასის ნაკადის გამოსათვლელად არის უწყვეტობის განტოლება.
განსაზღვრეთ კონტროლის მოცულობა. მაგალითად, აერონავტიკის ინჟინერიაში საერთო საკონტროლო მოცულობაა ქარის გვირაბის საცდელი განყოფილება. ეს ჩვეულებრივ ან მართკუთხა ან წრიული განივი სადინარია, რომელიც თანდათან მცირდება უფრო დიდი ფართობიდან პატარაზე. ამ ტიპის კონტროლის მოცულობის კიდევ ერთი სახელია nozzle.
განსაზღვრეთ ჯვარედინი მონაკვეთის ფართობი, რომლის საშუალებითაც იზომება მასის ნაკადი. გაანგარიშება უფრო ადვილია, თუ სიჩქარის ვექტორები გავლით მიდიან პერპენდიკულარულად, მაგრამ ეს არ არის საჭირო. საქშენისთვის, ჯვარედინი მონაკვეთის ფართობი ჩვეულებრივ არის შესასვლელი ან გამოსასვლელი.
ჯვრის სიჩქარის განსაზღვრა განივი მონაკვეთის არეზე. თუ სიჩქარის ვექტორი არის პერპენდიკულარული, როგორც საქშენში, საჭიროა მხოლოდ ვექტორის სიდიდის აღება.
ვექტორი R = (r1) i + (r2) j + (r3) k სიდიდე R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
განსაზღვრეთ მასის ნაკადის სიმკვრივე განივი კვეთის არეზე. თუ დინება შეუსაბამოა, სიმკვრივე მუდმივი იქნება მთელ მანძილზე. თუ თქვენ უკვე არ გაქვთ სიმჭიდროვე, როგორც ეს თეორიულ პრობლემებშია გავრცელებული, შეიძლება დაგჭირდეთ გარკვეული ლაბორატორიის გამოყენება მოწყობილობები, როგორიცაა თერმოციმენტები ან პიტოს მილები, ტემპერატურის (T) და წნევის (p) გასაზომად იმ წერტილში, რომლის გაზომვაც გსურთ. მასის ნაკადი. შემდეგ შეგიძლიათ გაანგარიშოთ სიმკვრივე (rho) შესანიშნავი გაზის განტოლების გამოყენებით:
p = (rho) RT
სადაც R არის სრულყოფილი გაზის მუდმივი, რომელიც სპეციფიკურია ნაკადის მასალისთვის.
გამოიყენეთ უწყვეტობის განტოლება ზედაპირზე მასის ნაკადის გამოსათვლელად. უწყვეტობის განტოლება მასის შენარჩუნების პრინციპიდან მოდის და, როგორც წესი, მოცემულია შემდეგნაირად:
ნაკადი = (rho) * A * V
სადაც "rho" არის სიმჭიდროვე, "A" არის კვეთის ფართობი და "V" არის სიჩქარე გაზომულ ზედაპირზე. მაგალითად, თუ გქონდათ წვერი წრიული შესასვლელით, რომლის რადიუსია 3 ფუტი, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28,27 კვადრატული ფუტი. თუ ნაკადი 12 ფუტი / წმ სიჩქარით მოძრაობს და თქვენ განსაზღვრავთ სიმკვრივის 0.0024 დვრილს / ფტ ^ 3, მაშინ მასის ნაკადის არის:
0.0024 * 28.7 * 12 = 4132.8 slugs / s
