massaflödet

Massaflödet, ofta betecknat ṁ, beskriver mängden massa som passerar genom ett tvärsnitt per tidsenhet. Det är en central storhet i kontinuitets- och energiberäkningar i fluidflöden och används för både vätskor och gaser.

Matematiskt uttrycks massaflödets integralform: ṁ = ∫A ρ v · dA, där ρ är fluidens densitet och v är hastighetsvektorn. Om densiteten och hastighetsprofilen är uniform över tvärsnittet förenklas det till ṁ = ρ v A. Volumetrisk flödeshastighet Q relateras till massflödet via ṁ = ρ Q. I stationära flöden är massaflödets storhet bevarad längs ett rör i ett slutet kontrollvolym, vilket återspeglar massa bevarande. Vid kompressibla flöden kan densiteten variera längs vägen, men den totala massan som passerar per tidsenhet genom tvärsnittet förblir konstant i ett givet kontrollvolym.

Mätning av massaflödet görs med olika typer av mätare, bland andra Coriolismätare som direkt mäter massflödet via deformation i ett vibrerande rör, termiska massflödesmätare som baseras på kylningen av ett värmeelement, och differenstryckbaserade mätare som omvandlar tryckfall till flöde. Valet av metod beror på fluidens egenskaper (vätska eller gas), temperatur, tryck samt önskad noggrannhet och kostnad.

Användningen av massaflödet är vanlig inom processindustrin, kraftvärme, olje- och gasindustrin, bygg- och HVAC-system samt fordons- och flygindustrin. Se även kontinuitet och massa bevarande, samt begreppet volymflöde.