Et av hovedprinsippene i studiet av statikk og dynamikk, spesielt i væsker, er bevaring av masse. Dette prinsippet sier at masse verken blir skapt eller ødelagt. I ingeniøranalyse forblir mengden materie i et forhåndsbestemt volum, som noen ganger kalles et kontrollvolum, konstant som et resultat av dette prinsippet. Massestrøm er måling av mengden masse som passerer inn eller ut av kontrollvolumet. Den styrende ligningen for å beregne massestrøm er kontinuitetsligningen.
Definer kontrollvolumet. For eksempel er et vanlig kontrollvolum i luftfartsteknologi en vindtunnelseksjon. Dette er vanligvis enten en rektangulær eller sirkulær tverrsnittskanal som gradvis synker fra et større område til et mindre. Et annet navn for denne typen kontrollvolum er en dyse.
Bestem tverrsnittsområdet du måler massestrømmen gjennom. Beregningene er lettere hvis hastighetsvektorene som går gjennom er vinkelrett på området, men dette er ikke nødvendig. For en dyse er tverrsnittsområdet vanligvis innløpet eller utløpet.
Bestem strømningshastigheten som går gjennom tverrsnittsområdet. Hvis hastighetsvektoren er vinkelrett, som i en dyse, trenger du bare å ta størrelsen på vektoren.
vektor R = (r1) i + (r2) j + (r3) k størrelse R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Bestem tettheten til massestrømmen i tverrsnittsarealet. Hvis flyten ikke er komprimerbar, vil tettheten være konstant gjennom hele. Hvis du ikke allerede har tettheten tilgjengelig, slik det er vanlig i teoretiske problemer, kan det hende du må bruke et bestemt laboratorium utstyr som termoelementer eller pitotrør for å måle temperaturen (T) og trykket (p) på det punktet du ønsker å måle massestrøm. Deretter kan du beregne tettheten (rho) ved hjelp av den perfekte gassligningen:
p = (rho) RT
hvor R er den perfekte gasskonstanten som er spesifikk for strømningsmaterialet.
Bruk kontinuitetsligningen til å beregne massestrømmen på overflaten. Kontinuitetsligningen kommer fra prinsippet om bevaring av masse og er vanligvis gitt som:
flux = (rho) * A * V
Der "rho" er tetthet, er "A" tverrsnittsareal, og "V" er hastighet ved overflaten som måles. For eksempel, hvis du hadde en dyse med et sirkulært inntak med en radius på 3 fot, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28.27 kvadratfot. Hvis strømmen beveger seg ved 12 ft / s og du bestemmer tettheten til å være 0,0024 snegler / ft ^ 3, er massestrømmen:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 snegler / s