Salah satu prinsip utama dalam studi statika dan dinamika, terutama dalam cairan, adalah konservasi massa. Prinsip ini menyatakan bahwa massa tidak diciptakan atau dihancurkan. Dalam analisis teknik, jumlah materi di dalam volume yang telah ditentukan, yang kadang-kadang disebut volume kontrol, tetap konstan sebagai hasil dari prinsip ini. Mass flux adalah pengukuran jumlah massa yang masuk atau keluar dari volume kontrol. Persamaan yang mengatur untuk menghitung fluks massa adalah persamaan kontinuitas.
Tentukan volume kontrol. Sebagai contoh, volume kontrol umum dalam teknik penerbangan adalah bagian tes terowongan angin. Ini biasanya berupa saluran melintang persegi panjang atau bundar yang secara bertahap berkurang dari area yang lebih besar ke area yang lebih kecil. Nama lain untuk jenis volume kontrol ini adalah nozzle.
Tentukan luas penampang yang Anda ukur melalui fluks massa. Perhitungan lebih mudah jika vektor kecepatan yang melewati tegak lurus terhadap area, tetapi ini tidak diperlukan. Untuk nosel, area penampang biasanya inlet atau outlet.
Tentukan kecepatan aliran yang melewati area penampang. Jika vektor kecepatan tegak lurus, seperti dalam nozzle, Anda hanya perlu mengambil besarnya vektor.
vektor R = (r1) i + (r2) j + (r3) k besarnya R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)
Tentukan kepadatan aliran massa di area penampang. Jika alirannya tidak dapat dimampatkan, densitasnya akan konstan sepanjang. Jika Anda belum memiliki kepadatan yang tersedia, seperti yang biasa terjadi dalam masalah teoretis, Anda mungkin perlu menggunakan peralatan lab tertentu seperti termokopel atau tabung pitot untuk mengukur suhu (T) dan tekanan (p) pada titik yang ingin Anda ukur massa. aliran. Kemudian Anda dapat menghitung densitas (rho) menggunakan persamaan gas sempurna:
p = (rho) RT
di mana R adalah konstanta gas sempurna khusus untuk bahan aliran.
Gunakan persamaan kontinuitas untuk menghitung fluks massa di permukaan. Persamaan kontinuitas berasal dari prinsip konservasi massa dan biasanya diberikan sebagai:
fluks = (rho) * A * V
Di mana "rho" adalah kepadatan, "A" adalah luas penampang, dan "V" adalah kecepatan pada permukaan yang diukur. Misalnya, jika Anda memiliki nosel dengan lubang masuk melingkar dengan jari-jari 3 kaki, A = pi * r ^ 2 = 3.14159 * 3 ^ 2 = 28,27 kaki persegi. Jika aliran bergerak pada 12 ft / s dan Anda menentukan kepadatan menjadi 0,0024 siput / ft ^ 3, maka fluks massa adalah:
0,0024 * 28,7 * 12 = 4132,8 siput / s