Fonte: Ricardo Mejia-Alvarez e Hussam Hikmat Jabbar, Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Michigan State University, East Lansing, MI

Lo scopo di questo esperimento è dimostrare la calibrazione di un passaggio di flusso come misuratore di portata utilizzando una formulazione di volume di controllo (CV) [1, 2]. L'analisi CV si concentra sull'effetto macroscopico del flusso sui sistemi di ingegneria, piuttosto che sulla descrizione dettagliata che potrebbe essere ottenuta con un'analisi differenziale dettagliata. Queste due tecniche dovrebbero essere considerate approcci complementari, in quanto l'analisi del CV fornirà all'ingegnere una base iniziale su quale percorso perseguire durante la progettazione di un sistema di flusso. In generale, un'analisi CV darà all'ingegnere un'idea dello scambio di massa dominante in un sistema e dovrebbe idealmente essere il passo iniziale da compiere prima di perseguire qualsiasi progettazione o analisi dettagliata tramite formulazione differenziale.

Il principio principale alla base della formulazione CV per la conservazione della massa è quello di sostituire i dettagli di un sistema di flusso con un volume semplificato racchiuso in quella che è nota come superficie di controllo (CS). Questo concetto è immaginario e può essere definito liberamente per semplificare abilmente l'analisi. Ad esempio, il CS dovrebbe "tagliare" le porte di ingresso e di uscita in una direzione perpendicolare alla velocità dominante. Quindi, l'analisi consisterebbe nel trovare l'equilibrio tra il flusso di massa netto attraverso il CS e il tasso di variazione della massa all'interno del CV. Questa tecnica sarà dimostrata con la calibrazione di una contrazione liscia come flussometro.