Одним из основных принципов изучения статики и динамики, особенно в жидкостях, является сохранение массы. Этот принцип гласит, что масса не создается и не уничтожается. В инженерном анализе количество вещества внутри заданного объема, которое иногда называют контрольным объемом, остается постоянным в результате этого принципа. Поток массы - это измерение количества массы, входящей или выходящей из контрольного объема. Основным уравнением для расчета потока массы является уравнение неразрывности.
Определите контрольную громкость. Например, общий контрольный объем в авиационной технике - это испытательный участок в аэродинамической трубе. Обычно это воздуховод прямоугольного или круглого сечения, который постепенно уменьшается от большей площади к меньшей. Другое название для этого типа контроля громкости - форсунка.
Определите площадь поперечного сечения, через которую вы измеряете поток массы. Расчеты проще, если векторы скорости, проходящие через них, перпендикулярны области, но это не требуется. Для сопла площадь поперечного сечения обычно представляет собой впуск или выпуск.
Определить скорость потока, проходящего через площадь поперечного сечения. Если вектор скорости перпендикулярен, как в сопле, вам нужно только взять величину вектора.
вектор R = (r1) i + (r2) j + (r3) k величина R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Определить плотность массового расхода на площади поперечного сечения. Если поток несжимаемый, плотность будет постоянной во всем. Если у вас еще нет доступной плотности, как это обычно бывает в теоретических задачах, вам может потребоваться использовать определенное лабораторное оборудование, такое как термопары или трубки Пито, для измерения температуры (T) и давления (p) в точке, в которой вы хотите измерить массу поток. Затем вы можете рассчитать плотность (rho), используя уравнение идеального газа:
р = (ро) RT
где R - идеальная газовая постоянная, характерная для материала потока.
Используйте уравнение неразрывности для расчета потока массы на поверхности. Уравнение непрерывности исходит из принципа сохранения массы и обычно задается как:
поток = (ро) * A * V
Где «rho» - плотность, «A» - площадь поперечного сечения, а «V» - скорость на измеряемой поверхности. Например, если у вас была форсунка с круглым входом с радиусом 3 фута, A = pi * r ^ 2 = 3,14159 * 3 ^ 2 = 28,27 квадратных футов. Если поток движется со скоростью 12 футов / с, и вы определяете плотность как 0,0024 слизня / фут ^ 3, тогда поток массы будет:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 слизней / с