Een van de belangrijkste principes in de studie van statica en dynamica, met name in vloeistoffen, is het behoud van massa. Dit principe stelt dat massa niet wordt gecreëerd of vernietigd. In technische analyse blijft de hoeveelheid materie binnen een vooraf bepaald volume, dat soms een regelvolume wordt genoemd, constant als gevolg van dit principe. Massaflux is de meting van de hoeveelheid massa die in of uit het regelvolume stroomt. De heersende vergelijking voor het berekenen van de massaflux is de continuïteitsvergelijking.
Definieer het besturingsvolume. Een veelgebruikt regelvolume in de luchtvaarttechniek is bijvoorbeeld een windtunneltestsectie. Dit is meestal een rechthoekige of cirkelvormige dwarsdoorsnede die geleidelijk afneemt van een groter naar een kleiner oppervlak. Een andere naam voor dit type regelvolume is een spuitmond.
Bepaal het dwarsdoorsnedeoppervlak waar u de massaflux doorheen meet. De berekeningen zijn eenvoudiger als de snelheidsvectoren die passeren loodrecht op het gebied staan, maar dit is niet vereist. Voor een mondstuk is het dwarsdoorsnedegebied gewoonlijk de inlaat of de uitlaat.
Bepaal de snelheid van de stroom die door het dwarsdoorsnede-oppervlak gaat. Als de snelheidsvector loodrecht staat, zoals in een spuitmond, hoeft u alleen de grootte van de vector te nemen.
vector R = (r1) i + (r2) j + (r3) k magnitude R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Bepaal de dichtheid van de massastroom op het dwarsdoorsnedegebied. Als de stroom niet samendrukbaar is, zal de dichtheid overal constant zijn. Als u nog niet over de beschikbare dichtheid beschikt, zoals gebruikelijk bij theoretische problemen, moet u mogelijk bepaalde laboratoriumapparatuur gebruiken, zoals thermokoppels of pitotbuizen om de temperatuur (T) en druk (p) te meten op het punt waar u de massa wilt meten flux. Vervolgens kun je de dichtheid (rho) berekenen met behulp van de perfecte gasvergelijking:
p = (rho) RT
waarbij R de perfecte gasconstante is die specifiek is voor het stromingsmateriaal.
Gebruik de continuïteitsvergelijking om de massaflux aan het oppervlak te berekenen. De continuïteitsvergelijking komt van het principe van behoud van massa en wordt meestal gegeven als:
flux = (rho) * A * V
Waar "rho" dichtheid is, is "A" dwarsdoorsnede-oppervlak en is "V" snelheid op het te meten oppervlak. Als u bijvoorbeeld een mondstuk had met een cirkelvormige inlaat met een straal van 3 voet, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28.27 vierkante voet. Als de stroom met 12 ft / s reist en u bepaalt dat de dichtheid 0,0024 naaktslakken / ft ^ 3 is, dan is de massaflux:
0.0024 * 28.7 * 12 = 4132.8 naaktslakken / s