hidrodinamika dan viskositas

Upload: priyo-jati-wahyono

Post on 16-Jul-2015

425 views

Category:

Documents


22 download

TRANSCRIPT

Perhatikan gambar berikut Hidrodinamika Hidrodinamika(fluidadinamis)adalahilmuyang mempelajari tentang fluida (zat alir) yang bergerakFluida Ideal Tidak kompresibel, artinya volume benda tidak berubah karena pengaruh tekanan Tidak memiliki viskositas, artinya pada saat fluida itu mengalir gesekan antar fluida tersebut diabaikan Alirannya stationer, artinya tiap partikel fluida memiliki garis alir tertentu untuk penampang yang sama dengan kecepatan yang sama pula Fluida Sejati Klik flash berikut Garis Alir dan Garis Arus Garis Alir adalah garis yang menjelaskan pola yang ditempuh oleh sebuah partikel dalam suati aliran fluida Garis Arus adalah sebuah kurva yang garis singgungnya adalah ke arah kecepatan fluida pada titik yang bersangkutan

garis alir Persamaan Kontinuitas Apabilazatcairmengalirsecarakontinyumelaluipipaatau saluran,dengantampangalirantetapataupuntidaktetap,maka volumezatcairyanglewattiapsatuanwaktuadalahsama disemuatampang.Keadaaninidisebutdenganpersamaankontinuitas aliran zat cair. 2 2 1 12 2 2 1 1 12 1v A v Av A v Am m= == Persamaan Bernoulli AsasBernoulli:Perubahantekanandalamfluida mengalirdipengaruhiolehperubahankecepatan alirannya dan ketinggian tempat melalui persamaan F1 F2 v1 v2 h1 h2 x2 x1 A1 A1 A2 A2 P1 + gh1 +v12 = P2 + gh2 +v22

P + gh +v2 = konstan Persamaan bernoulli Terdiri dari : Energi tekanan Energi potensial dan energi kenetik Apa aja sih penerapan persamaan Bernoulli? Kecepatan Efflux dan Dalil Toricelli Kecepatanefflux=kecepatan (v1) dari suatu fluida yang keluar darisuatulubangdarisebuah bejana tertentu DalilToricellimengatakan bahwakecepataneffluxsama sepertikecepatanbendayang jatuh bebas melalui tinggi ygy V 2 1 =gyt1 2=y y x 1 2 =Pipa Venturi Ada dua jenis viva venturi, yaitu : 1. Venturimeter tanpa manometer2. Venturimeter dengan manometer Gaya Angkat Pesawat Kecepatanfluidayangmakinbesarakandiimbangidenganturunnyatekanan fluida, dan sebaliknya .Prinsip inilah yang yang digunakan untuk menghasilkan daya angkat pesawat : Perbedaan kecepatan aliran udara pada sisi atas dan sisi bawah sayap pesawat, akan menghasilkan gaya angkat pesawat Klik flash disamping Fenomena gaya angkat pesawat tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut : Syarat keadaan sebuah pesawat : Terbang mendatar Terbang naik (take off ) Terbang turun ( take down )( )2122 2 121v v F F = pesawat W F F < 2 1pesawat W F F > 2 1pesawat W F F = 2 1Viskositas Viskositas (kekentalan) adalah gesekan dibagian dalam suatu fluida KoefisienViskositasatauataudisingkatviskositas,didefinisikansebagai perbandingan tegangan luncur(F/A) dengan perubahan regangan luncur l vA F//= qlvA f q =Hukum Poiseuille Hukumpoiseuillemengatakanbahwakecepatanalirfluidaberbanding terbalikdenganviskositasdanpanjangpipatapiberbandinglurusterhadap radius pipa pangkat empat daridan dengan perbedaan tekanan disepanjang pipa.Hukumpoiseuillediterapkanpadapipaventuriyangdijelaskan sebelumnya. Jadi dapat disimpulkan bahwa kecepataan alir berbanding lurus dengan perbedaan tekanan Lp p RdtdV 2 148=qtHukum Stokes Bilangan Reynold Kombinasi dari viskositas, masa jenis, kecepatan, dan diameter pipa hidrolis yang menentukan apakah aliran fluida tersebut laminer atau turbulen Diketahui bahwa Jika Re < 2000 = laminer Jika Re diantara 2000 dan 3000 = transisi Jika Re > 3000 = turbulen qvD= e RLatihan soalKlik latihan soal dalam bentuk flash di bawah ini Latihan soal 2 Oli mesin dengan viskositas 0,2 N.s/m2 dilewatkan pada sebuah pipa berdiameter 1,8 mm dengan panjang 5,5 cm. Hitunglah beda tekanan yang diperlukan untuk menjaga agar laju alirannya 5,6 mL/menit ! Jawab : Dik = = 0,2 d = 1,8 mm = 0,0018m ql = 5.5 cm = 0.055 m V/t = 5.6 mL/menit = 0.000093 L/s Jawab : Lp p RdtdV 2 148=qt055 . 0 2 . 0) 009 . 0 (814 . 3000093 . 02 14p p =2/ 4 . 397 2 1 m N p p = Pertanyaan dari Audience. 1. Jabarkanrumusdaliltoricellimenggunakan persamaan bernoulli? (Renata) 2. Fungsi dari bilangan Reynold di dalam dunia teknik khusunya teknik mesin? (Ika) 3. Bagaimana penjelasan mengenai kondisi apakah peswat mampu terbang mendatar, naik atau turun....? (Agustian)Penjelasaan pertanyaan 1.gh Vgh VgH gh gH VgH V h H g Vaaab a2212121) (21222 2=== ++ = + gh Vgh VgH gh gH VgH V h H g Vaaab a2212121) (21222 2=== ++ = + Kecepatan yang keluar dari lubang 2.DenganmengetahuibilanganReynold suatuzat,kitadapatmengetahuijenis alirandarizattersebutsehinggakita dapatmengetahuiefekapakahyang terjadipadaalirantersebut,contohbila aliransuatupanasdalamkeadaan turbulenmakapanasyangmerambat akan lebih cepat.. 3. Syarat Pesawat terbang.. Fenomena gaya angkat pesawat tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut : Syarat keadaan sebuah pesawat : Terbang mendatar Terbang naik (take off ) Terbang turun ( take down )( )2122 2 121v v F F = pesawat W F F < 2 1pesawat W F F > 2 1pesawat W F F = 2 1