Рівняння нерозривності струменя повітряного потоку (постійність витрати повітря) - це рівняння аеродинаміки, що витікає з основних законів фізики - збереження маси і інерції – і що встановлює взаємозв'язок між густиною, швидкістю і площею поперечного перерізу струменя повітряного потоку. При розгляді його приймають умову, що повітря, що вивчається, не має властивості стисливості (Мал. 9).
Мал. 9 Пояснення до закону нерозривності струменя повітряного потоку
У цівці змінного перерізу через переріз I протікає за певний проміжок часу
секундний об'єм повітря, цей об'єм дорівнює помноженню швидкості повітряного потоку на поперечне переріз F.
Секундна масова витрата повітря m дорівнює твору секундної витрати повітря на
густину р повітряного потоку цівки. Згідно із законом збереження енергії, маса повітряного потоку цівки m1, що протікає через переріз I (F1), дорівнює масі m2 цього потоку, що протікає через переріз II (F2), за умови, якщо повітряний потік встановився:
m1=m2=const (1.7)
m1F1V1=m2F2V2=const. (1.8)
Цей вираз і називається рівнянням нерозривності струменя повітряного потоку цівки.
Оскільки ми розглядаємо не стискуваний повітряний потік, де густина струменя ρ перерізу F1 дорівнює густині струменя ρ2 перерізи F2 , ρ1= ρ2=const, те рівняння можна записати в наступному виді:
F1V1=F2V2= const. (1.9)
Отже, з формули видно, що через різні перерізи цівки в певну одиницю часу
(секунду) проходить однаковий об'єм повітря, але з різними швидкостями.
Запишемо рівняння (1.9) в наступному виді:
З формули видно, що швидкість повітряного потоку струменя обернено пропорційна до площі поперечного перерізу струменя і навпаки.
Тим самим рівняння нерозривності струменя повітряного потоку встановлює взаємозв'язок між перерізом струменя і швидкістю за умови, що повітряний потік струменя усталений.