Един от основните принципи в изучаването на статиката и динамиката, особено в течностите, е запазването на масата. Този принцип гласи, че масата не се създава, нито се унищожава. При инженерния анализ количеството материя вътре в предварително определен обем, което понякога се нарича контролен обем, остава постоянно в резултат на този принцип. Масов поток е измерването на количеството маса, преминаващо в или извън контролния обем. Управляващото уравнение за изчисляване на масовия поток е уравнението на непрекъснатостта.
Определете контролния обем. Например, общ обем на контрол в авиационната техника е секция за изпитване на вятърни тунели. Обикновено това е правоъгълен или кръгъл канал с напречно сечение, който постепенно намалява от по-голяма площ към по-малка. Друго име за този тип контролен обем е дюза.
Определете площта на напречното сечение, през което измервате масовия поток. Изчисленията са по-лесни, ако преминаващите през него вектори на скоростта са перпендикулярни на зоната, но това не се изисква. За дюза, площта на напречното сечение обикновено е входът или изходът.
Определете скоростта на потока, преминаващ през площта на напречното сечение. Ако векторът на скоростта е перпендикулярен, както в дюза, трябва само да вземете величината на вектора.
вектор R = (r1) i + (r2) j + (r3) k величина R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Определете плътността на масовия поток в областта на напречното сечение. Ако потокът е несъвместим, плътността ще бъде постоянна през цялата. Ако вече нямате налична плътност, както е често срещано при теоретичните проблеми, може да се наложи да използвате определено лабораторно оборудване като термодвойки или питови тръби, за да измерите температурата (T) и налягането (p) в точката, в която искате да измерите масата поток. След това можете да изчислите плътността (rho), като използвате перфектното газово уравнение:
p = (rho) RT
където R е перфектната газова константа, специфична за поточния материал.
Използвайте уравнението за непрекъснатост, за да изчислите масовия поток на повърхността. Уравнението за непрекъснатост идва от принципа на запазване на масата и обикновено се дава като:
flux = (rho) * A * V
Когато "rho" е плътност, "A" е площ на напречното сечение, а "V" е скорост на измерваната повърхност. Например, ако сте имали накрайник с кръгъл вход с радиус 3 фута, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28.27 квадратни фута. Ако потокът се движи с 12 фута / сек и определите плътността да бъде 0,0024 плувки / фута ^ 3, тогава масовият поток е:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 смокини / сек