Masstflödet

Masstflödet, ofta betecknat ṁ (m-dot), är mängden massa som passerar genom ett tvärsnitt per tidsenhet. Enheten är kilogram per sekund (kg/s). I ett stationärt och homogent flöde kan man skriva ṁ = ρ A v, där ρ är densiteten, A är tvärsnittsarean och v är flödeshastigheten genom tvärsnittet. Mer allmänt är ṁ = ∫ ρ v · dA över det aktuella tvärsnittet, där integranden är densitet multiplicerat med hastighetsvektorn genom tvärsnittet.

Masstflödet följer conservation of mass och är därför centralt i fluiddynamik. Det är oberoende av form och storlek på flödeskanalen så länge flödet är stationärt och ρ och v väl definierade över tvärsnittet. Detta gör ṁ till en användbar storhet både i teoretiska modeller och praktiska tillämpningar.

Användningsområden och mätsättningar är breda. Inom HVAC och processindustrin används masstflöde för att kontrollera blandningar och uppvärmning, medan inom raket- och flygteknik är masstflödet avgörande för framdrivning och motorprestanda. Inom medicinsk teknik och biomedicinsk forskning förekommer mätning av blodflöde där massflöde ofta ersätts av volymflöde med kännbar densitetsvariation.

Mätning av masstflöde sker med olika typer av flödesmätare, till exempel turbineflödesmätare, Coriolis-flödesmätare, ultraljudsmätare och differentialtryckbaserade metoder. Vid kompressibla flöden måste densiteten beaktas eftersom ṁ kan variera med tryck och temperatur.