Et af de primære principper i studiet af statik og dynamik, især i væsker, er bevarelse af masse. Dette princip siger, at masse hverken oprettes eller ødelægges. I teknisk analyse forbliver mængden af stof inden i et forudbestemt volumen, som undertiden kaldes et kontrolvolumen, konstant som et resultat af dette princip. Masseflux er måling af mængden af masse, der passerer ind eller ud af kontrolvolumen. Den regulerende ligning til beregning af massestrøm er kontinuitetsligningen.
Definer kontrolvolumen. For eksempel er et almindeligt kontrolvolumen i luftfartsteknik en testtunnel for vindtunneler. Dette er normalt enten en rektangulær eller cirkulær tværsnitskanal, der gradvist falder fra et større område til et mindre. Et andet navn på denne type kontrolvolumen er en dyse.
Bestem det tværsnitsareal, du måler massefluxen igennem. Beregningerne er lettere, hvis hastighedsvektorerne, der passerer, er vinkelret på området, men dette er ikke påkrævet. For en dyse er tværsnitsarealet normalt indløbet eller udløbet.
Bestem hastigheden af strømmen, der passerer gennem tværsnitsområdet. Hvis hastighedsvektoren er vinkelret som i en dyse, behøver du kun at tage størrelsen på vektoren.
vektor R = (r1) i + (r2) j + (r3) k magnitude R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Bestemm massefyldens massefylde ved tværsnitsområdet. Hvis strømmen er ukomprimerbar, vil densiteten være konstant igennem. Hvis du ikke allerede har den tilgængelige tæthed, som det er almindeligt i teoretiske problemer, kan du muligvis bruge visse laboratorieudstyr såsom termoelementer eller pitotrør til at måle temperatur (T) og tryk (p) på det punkt, du ønsker at måle masse strøm. Derefter kan du beregne densiteten (rho) ved hjælp af den perfekte gasligning:
p = (rho) RT
hvor R er den perfekte gasskonstant, der er specifik for strømningsmaterialet.
Brug kontinuitetsligningen til at beregne massefluxen ved overfladen. Kontinuitetsligningen kommer fra princippet om bevarelse af masse og er typisk angivet som:
flux = (rho) * A * V
Hvor "rho" er densitet, er "A" tværsnitsareal, og "V" er hastighed ved overfladen, der måles. For eksempel, hvis du havde en dyse med et cirkulært indløb med en radius på 3 fod, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28,27 kvadratfod. Hvis strømmen bevæger sig ved 12 ft / s, og du bestemmer densiteten til at være 0,0024 snegle / ft ^ 3, er massefluxen:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 snegle / sek