En av de primära principerna i studiet av statik och dynamik, särskilt i vätskor, är bevarande av massa. Denna princip säger att massa varken skapas eller förstörs. I teknisk analys förblir mängden materia inuti en förutbestämd volym, som ibland kallas en kontrollvolym, konstant som ett resultat av denna princip. Massflöde är mätningen av mängden massa som passerar in eller ut ur kontrollvolymen. Den styrande ekvationen för beräkning av massflöde är kontinuitetsekvationen.
Definiera kontrollvolymen. Till exempel är en vanlig kontrollvolym inom flygteknik ett vindtunneltestavsnitt. Detta är vanligtvis antingen en rektangulär eller cirkulär tvärsnittskanal som gradvis minskar från ett större område till ett mindre. Ett annat namn för denna typ av kontrollvolym är ett munstycke.
Bestäm tvärsnittsområdet du mäter massflödet genom. Beräkningarna är enklare om hastighetsvektorerna som passerar är vinkelräta mot området, men detta krävs inte. För ett munstycke är tvärsnittsområdet vanligtvis inloppet eller utloppet.
Bestäm hastigheten för flödet som passerar genom tvärsnittsområdet. Om hastighetsvektorn är vinkelrät, som i ett munstycke, behöver du bara ta storleken på vektorn.
vektor R = (r1) i + (r2) j + (r3) k storlek R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Bestäm massaflödets densitet vid tvärsnittsarean. Om flödet inte kan komprimeras kommer densiteten att vara konstant hela tiden. Om du inte redan har densiteten tillgänglig, vilket är vanligt i teoretiska problem, kan du behöva använda vissa laboratorier utrustning som termoelement eller pitotrör för att mäta temperaturen (T) och trycket (p) vid den punkt du vill mäta massflöde. Sedan kan du beräkna densiteten (rho) med den perfekta gasekvationen:
p = (rho) RT
där R är den perfekta gaskonstanten som är specifik för flödesmaterialet.
Använd kontinuitetsekvationen för att beräkna massflödet vid ytan. Kontinuitetsekvationen kommer från principen om bevarande av massa och ges vanligtvis som:
flöde = (rho) * A * V
Där "rho" är densitet är "A" tvärsnittsarea och "V" är hastighet vid ytan som mäts. Till exempel, om du hade ett munstycke med ett cirkulärt inlopp med en radie av 3 fot, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28.27 kvadratfot. Om flödet rör sig vid 12 ft / s och du bestämmer densiteten till 0,0024 sniglar / ft ^ 3, är massflödet:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 sniglar / s