Comment calculer Mass Flux

August 5

Comment calculer Mass Flux


L'un des principes de base de l'étude de la statique et la dynamique, en particulier dans les fluides, est la conservation de la masse. Ce principe stipule que la masse est ni créée ni détruite. Dans l'analyse technique, la quantité de matière à l'intérieur d'un volume prédéterminé, qui est parfois appelé un volume de commande, reste constant à la suite de ce principe. flux massique est la mesure de la quantité de passage de masse dans ou hors du volume de commande. L'équation régissant le calcul de flux de masse est l'équation de continuité.

Instructions

1 Définir le volume de commande. Par exemple, un volume de contrôle commun en ingénierie aéronautique est une section d'essai en soufflerie. Ceci est habituellement soit une section rectangulaire ou circulaire conduit transversale qui diminue progressivement à partir d'une surface plus grande à une plus petite. Un autre nom pour ce type de volume de commande est une buse.

2 Déterminer la section transversale que l'on mesure le flux de masse à travers. Les calculs sont plus faciles si les vecteurs de vitesse de passage perpendiculaire à la surface, mais ce ne sont pas nécessaires. Pour une buse, la section transversale est généralement l'entrée ou la sortie.

3 Déterminer la vitesse de l'écoulement traversant la surface de section transversale. Si le vecteur vitesse est perpendiculaire, comme dans une buse, il vous suffit de prendre l'ampleur du vecteur.

vecteur R = (r1) i + (r2) j + (r3) k
magnitude R = sqrt (r1 ^ 2 + r2 ^ 2 + r3 ^ 2)

4 Déterminer la densité du flux de masse à la section transversale. Si le débit est incompressible, la densité sera constante tout au long. Si vous ne possédez pas déjà la densité disponible, comme cela est courant dans les problèmes théoriques, vous devrez peut-être utiliser certains équipements de laboratoire tels que des thermocouples ou des tubes de Pitot pour mesurer la température (T) et la pression (p) au point que vous souhaitez mesurer le flux de masse. Ensuite, vous pouvez calculer la densité (rho) en utilisant l'équation des gaz parfaits:

p = (rho) RT

où R est la constante des gaz parfaits spécifique au matériau d'écoulement.

5 Utilisez l'équation de continuité pour calculer le flux de masse à la surface. L'équation de continuité provient du principe de la conservation de la masse et est généralement donnée par:

flux = (rho) A V

Où "rho" est la densité, "A" est la zone de section transversale, et "V" est la vitesse à la surface étant mesurée. Par exemple, si vous aviez une buse avec une entrée circulaire avec un rayon de 3 pieds, A = pi r ^ 2 = 3.14159 3 ^ 2 = 28.27 pieds carrés. Si le flux se déplace à 12 ft / s et vous déterminer la densité soit 0,0024 limaces / ft ^ 3, le flux de masse est:

0,0024 28,7 12 = 4132,8 limaces / s