Одним з основних принципів у вивченні статики та динаміки, особливо в рідинах, є збереження маси. Цей принцип стверджує, що маса ні створюється, ні руйнується. В інженерному аналізі кількість речовини у заздалегідь визначеному обсязі, який іноді називають контрольним обсягом, залишається незмінною внаслідок цього принципу. Масовий потік - це вимірювання кількості маси, що надходить або виходить за межі контрольного об’єму. Основним рівнянням для розрахунку масового потоку є рівняння безперервності.
Визначте контрольну гучність. Наприклад, загальним контрольним обсягом в аеронавтиці є секція випробувань аеродинамічної труби. Це, як правило, прямокутний або круглий повітропровід, який поступово зменшується від більшої площі до меншої. Інша назва цього типу контрольної гучності - насадка.
Визначте площу поперечного перерізу, через яку вимірюєте масовий потік. Розрахунки простіші, якщо вектори швидкості, що проходять, перпендикулярні площі, але це не потрібно. Для сопла площею поперечного перерізу, як правило, є вхід або вихід.
Визначте швидкість потоку, що проходить через площу перерізу. Якщо вектор швидкості перпендикулярний, як у соплі, потрібно взяти лише величину вектора.
вектор R = (r1) i + (r2) j + (r3) k величина R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Визначте щільність масового потоку на площі перерізу. Якщо потік нестисливий, щільність буде постійною протягом усього часу. Якщо у вас ще немає густини, як це часто зустрічається в теоретичних завданнях, можливо, вам доведеться скористатися певною лабораторією обладнання, таке як термопари або трубки Піто для вимірювання температури (Т) і тиску (р) у точці, яку ви хочете виміряти потік маси. Тоді ви можете розрахувати щільність (rho), використовуючи ідеальне рівняння газу:
p = (rho) RT
де R - ідеальна газова константа, специфічна для потоку матеріалу.
Використовуйте рівняння безперервності для розрахунку масового потоку на поверхні. Рівняння безперервності походить від принципу збереження маси і зазвичай дається як:
потік = (rho) * A * V
Де "rho" - це щільність, "A" - площа поперечного перерізу, а "V" - швидкість на поверхні, що вимірюється. Наприклад, якщо у вас була насадка з круглим входом радіусом 3 фути, A = pi * r ^ 2 = 3,14159 * 3 ^ 2 = 28,27 квадратних футів. Якщо потік рухається зі швидкістю 12 футів / с, і ви визначаєте щільність 0,0024 кулі / фути ^ 3, тоді потік маси складає:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 слимаків / с