A kutatás korábbi fázisaiban megadott fogalmak, definíciók és összefüggések alapján a fluidumáramlás rendszerére felépíthetünk egy matematikai modellt. A modell szolgáltatja majd a későbbi szimulációs modellhez az elméleti alapot és a modell alapján készíthető el a szükséges számítástechnikai modell. Ebben a cikkben szeretnénk bemutatni az elkészített matematikai modellt. Egy általános modellt hozunk létre, mely a korábban megadott folyamatok mindegyikére alkalmazható lesz, ezért bizonyos mélységnél tovább nem részletezzük. A rendszerben szereplő mennyiségek valószínűségi változók várható értékei. Ennek megfelelően minden mennyiséghez tartozik egy valószínűségi eloszlás, melynek meghatározása empirikus vizsgálatokat igényel és rendszerenként minden elemnél eltérő lehet.