Conservation de la masse dans un volume de contrôle fixe et non déformable

Le principe de conservation de la masse stipule que, dans un volume de contrôle fixe, toute variation de masse au fil du temps doit être compensée par le flux de masse à travers les surfaces de contrôle.

Considérons un tuyau d’égout comme exemple d’un volume de contrôle fixe et non déformable, où la masse entrant est égale à la masse sortante.

Dans ce cas, le volume de contrôle représente la section du tuyau d’égout entre son entrée et sa sortie, avec des surfaces de contrôle à chaque extrémité.

Comme l'écoulement est stable et incompressible, il n'y a pas de changement de masse au fil du temps, ce qui signifie que le débit massique du fluide est constant sur toutes les surfaces de contrôle.

Lorsque l'eau s'écoule dans le tuyau, la vitesse peut changer en fonction de la section transversale du tuyau à l'entrée et à la sortie.

Lorsque la section transversale à la sortie diminue, la vitesse de l'eau augmente pour assurer le même débit massique

Les ingénieurs utilisent ce principe pour analyser les débits et les vitesses, garantissant ainsi une conception correcte du système sans violer la conservation de la masse.