Een van de belangrijkste principes in de studie van statica en dynamica, met name in vloeistoffen, is het behoud van massa. Dit principe stelt dat massa niet wordt gecreëerd of vernietigd. In technische analyse blijft de hoeveelheid materie in een vooraf bepaald volume, dat soms een controlevolume wordt genoemd, constant als gevolg van dit principe. Massaflux is de meting van de hoeveelheid massa die in of uit het controlevolume gaat. De geldende vergelijking voor het berekenen van massaflux is de continuïteitsvergelijking.
Definieer het regelvolume. Een veelgebruikt regelvolume in de luchtvaarttechniek is bijvoorbeeld een windtunneltestsectie. Dit is meestal een kanaal met een rechthoekige of cirkelvormige dwarsdoorsnede die geleidelijk afneemt van een groter gebied naar een kleiner. Een andere naam voor dit type regelvolume is een mondstuk.
Bepaal het dwarsdoorsnede-oppervlak waar u de massaflux doorheen meet. De berekeningen zijn gemakkelijker als de snelheidsvectoren die er doorheen gaan loodrecht op het gebied staan, maar dit is niet vereist. Voor een mondstuk is het oppervlak van de dwarsdoorsnede gewoonlijk de inlaat of de uitlaat.
Bepaal de snelheid van de stroom die door het oppervlak van de dwarsdoorsnede gaat. Als de snelheidsvector loodrecht staat, zoals in een mondstuk, hoef je alleen de grootte van de vector te nemen.
vector R = (r1) i + (r2) j + (r3) k magnitude R = sqrt (r1^2 + r2^2 + r3^2)
Bepaal de dichtheid van de massastroom op het oppervlak van de dwarsdoorsnede. Als de stroming onsamendrukbaar is, zal de dichtheid overal constant zijn. Als je de dichtheid nog niet beschikbaar hebt, zoals gebruikelijk is bij theoretische problemen, moet je misschien een bepaald laboratorium gebruiken apparatuur zoals thermokoppels of pitotbuizen om de temperatuur (T) en druk (p) te meten op het punt dat u wilt meten massa flux. Dan kun je de dichtheid (rho) berekenen met behulp van de perfecte gasvergelijking:
p = (rho) RT
waarbij R de perfecte gasconstante is die specifiek is voor het stroommateriaal.
Gebruik de continuïteitsvergelijking om de massaflux aan het oppervlak te berekenen. De continuïteitsvergelijking komt van het principe van behoud van massa en wordt meestal gegeven als:
flux = (rho) * A * V
Waar "rho" de dichtheid is, is "A" het dwarsdoorsnede-oppervlak en is "V" de snelheid aan het te meten oppervlak. Als u bijvoorbeeld een mondstuk had met een ronde inlaat met een straal van 3 voet, A = pi * r ^ 2 = 3,14159 * 3 ^ 2 = 28,27 vierkante voet. Als de stroom met een snelheid van 12 ft / s reist en u bepaalt dat de dichtheid 0,0024 slugs / ft ^ 3 is, is de massaflux:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 slugs/s