A statika és a dinamika vizsgálatának egyik fő alapelve, különösen a folyadékokban, a tömeg megőrzése. Ez az elv kijelenti, hogy a tömeget nem teremtik meg, sem sem pusztítják el. A mérnöki elemzés során az előre meghatározott térfogatban lévő anyagmennyiség, amelyet néha kontroll térfogatnak is neveznek, ezen elv eredményeként állandó marad. A tömegáram a tömegmennyiség mérése, amely a kontroll térfogatba megy be vagy ki. A tömegáram kiszámításának irányadó egyenlete a folytonossági egyenlet.
Adja meg a vezérlés hangerejét. Például a repüléstechnikában a szélcsatorna tesztszakasza egy közös ellenőrzési térfogat. Ez általában egy téglalap vagy kör alakú keresztmetszetű csatorna, amely fokozatosan csökken egy nagyobb területről egy kisebbre. Az ilyen típusú szabályozó hangerő másik neve egy fúvóka.
Határozzuk meg a keresztmetszeti területet, amelyen keresztül mérjük a tömegáramot. A számítások könnyebbek, ha az áthaladó sebességvektorok merőlegesek a területre, de erre nincs szükség. Egy fúvóka esetében a keresztmetszeti terület általában a bemeneti vagy kimeneti.
Határozzuk meg a keresztmetszeti területen áthaladó áramlás sebességét. Ha a sebességi vektor merőleges, mint egy fúvóka esetében, akkor csak a vektor nagyságát kell megmérnie.
R = (r1) i + (r2) j + (r3) k nagysága R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Határozzuk meg a tömegáram sűrűségét a keresztmetszet területén. Ha az áramlás nem összenyomható, akkor a sűrűség állandó lesz. Ha még nem áll rendelkezésre a sűrűség, amint az az elméleti problémákban szokásos, akkor szükség lehet bizonyos laboratóriumi felszerelésekre, például hőelemre vagy pitot-csőre a hőmérséklet (T) és a nyomás (p) mérésére azon a ponton, ahol a tömeget meg akarja mérni. fényáram. Ezután kiszámíthatja a sűrűséget (rho) a tökéletes gázegyenlet segítségével:
p = (rho) RT
ahol R az áramlási anyagra jellemző tökéletes gázállandó.
Használja a folytonossági egyenletet a felület tömegáramának kiszámításához. A folytonossági egyenlet a tömeg megőrzésének elvéből származik, és jellemzően:
fluxus = (rho) * A * V
Ahol "rho" sűrűség, "A" keresztmetszeti terület, "V" pedig a mért felület sebessége. Például, ha volt egy 3 láb sugarú kör alakú bemeneti fúvókával, A = pi * r ^ 2 = 3,14159 * 3 ^ 2 = 28,27 négyzetláb. Ha az áramlás 12 láb / s sebességgel halad és úgy határozza meg, hogy a sűrűség 0,0024 csap / láb ^ 3, akkor a tömegáram:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 meztelencukor / s