Одним з головних принципів у вивченні статики та динаміки, особливо у рідинах, є збереження маси. Цей принцип стверджує, що маса ні створюється, ні руйнується. В інженерному аналізі кількість речовини всередині заздалегідь заданого об'єму, яку іноді називають контрольним об'ємом, залишається постійною внаслідок цього принципу. Масовий потік - це вимірювання кількості маси, що проходить або виходить з контрольного об'єму. Правильним рівнянням для обчислення масового потоку є рівняння безперервності.
Визначте контрольний гучність. Наприклад, загальний контрольний об'єм в техніці аеронавтики - це випробувальна секція для вітроенергетики. Зазвичай це прямокутний або круговий канал поперечного перерізу, який поступово зменшується від більшої площі до меншої. Інша назва цього типу контрольного об'єму - насадка.
Визначте площу поперечного перерізу, через який вимірюєте потоки маси наскрізь. Розрахунки простіше, якщо вектори швидкості, що проходять через них, перпендикулярні до площі, але це не потрібно. Для насадки площа поперечного перерізу зазвичай є вхідним або вихідним отвором.
Визначте швидкість потоку, що проходить через площу поперечного перерізу. Якщо вектор швидкості перпендикулярний, як у насадці, потрібно лише взяти 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 поперечного перерізу. Якщо потік нестислимий, щільність буде постійною протягом усього. Якщо ви вже не маєте наявної щільності, як це прийнято в теоретичних проблемах, вам може знадобитися використовувати певне лабораторне обладнання, наприклад, термопари або трубки з піто, щоб виміряти температуру (Т) і тиск (р) в точці, в якій ви хочете виміряти масу. флюс. Тоді ви можете обчислити щільність (rho), використовуючи ідеальне рівняння газу:
p = (rho) RT
де R - ідеальна константа газу, специфічна для потоку матеріалу.
Використовуйте рівняння безперервності для обчислення потоку маси на поверхні. Рівняння неперервності походить від принципу збереження маси і зазвичай подається у вигляді:
flux = (rho) * A * V
Де "rho" - 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, а ви визначаєте щільність 0,0024 слизи / фут ^ 3, то масовий потік дорівнює:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 смоли / с