TUGAS IIMEKANIKA FLUIDA

OLEH :DIOS WIDODO121016131201012

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUARA BUNGO2014

1. Satuan tekananTekanan merupakan perbandingan antara satuan gaya dan luas. Dalam hal ini, tekanan digambarkan dalam bentuk tegak lurus antara gaya dan luas. Simbol satuan Tekanan adalah p atau pressure satuannya pascal atau . Dalam ilmu meteorology, para ahli memilih hectopascal (hPa) untuk tekanan udara atmosfer, yang setara dengan satuan yang lebih tua milibar (mbar). Untuk tekanan dalam kolom cairan, Tekanan yang diberikan oleh sebuah kolom cair dari ketinggian h dan kerapatan diberikan oleh persamaan tekanan hidrostatik p = gh. Fluida kepadatan dan gravitasi lokal dapat bervariasi dari satu membaca yang lain tergantung pada faktor-faktor lokal, sehingga ketinggian kolom fluida tekanan tidak mendefinisikan dengan tepat.Prinsip-Prinsip TekananTekanan secara sederhana didefenisikan sebagai gaya (F) per satuan luas (A), dimana sebuah fluida berada disekelilingnya. Jika fluida tersebut berupa gas, maka tekanan merupakan gaya (F) persatuan luas (A), yang mana gas tersebut menekan pada dinding-dinding container yang berisi gas tersebut. Jika fluida tersebut berupa cairan, maka tekanan merupakan gaya (F) per satuan luas (A), yang mana cairan tersebut menekan kesegala arah pada container yang berisi cairan tersebut. Pada kenyataannya, tekanan gas pada dinding-dinding container yang menempatinya akan sama besar. Pada fluida cair, tekanan akan bervariasi, pada dasar wadah akan memiliki tekanan terbesar, dan tekanan akan sama dengan nol pada permukaan atasnya.1. Tekanan StaticPrinsip dari tekanan statik ini baru saja dijelaskan pada pragraph diatas, dimana prinsip ini untuk fluida yang tidak bergerak, yang mana tidak ada pompa dari pipa atau aliran dari sebuah cannel. Tekanan yang terjadi pada fluida yang tidak bergerak disebut tekanan statik. 2. Tekanan DinamikJika fluida tersebut dalam keadaan bergerak, maka teakanan yang timbul pada setiap sekelilingnya akan bergantung pad pergerakannya. Sehingga, jika kita mengukur besarnya tekanan dari air yang mengalir pada pipa yang ditutup, kita mungkin mendapatkan besarnya tekanan tersebut, katakanlah 40 gaya persatuan luas. Jika pipa tersebut kita buka, tekanan pada aliran air tersebut akan memiliki nilai yang berbeda, katakanlah, 30 gaya per satuan luas. Jawaban ini, diberikan dimana pengukuran tekanan harus mencatat setiap keadaan yang diukur. Tekanan dapat bergantung kepada aliran fluida, pengompressan fluida, gaya luar, dan faktor lainnya.3. Tekanan HidrostaticTekanan ini merupakan tekanan yang terjadi di bawah air. Hal ini disebabkan adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.Hubungan ini dapat kita jabarkan dengan :P = gh dimana adalah masa jenis cairan, g (10 m/s2) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan.4. Tekanan AtmosferTekanan udara atau atmosfer merupakan tekanan yang terjadi pada tiap titik manapun di atmosfer bumi. Tekanan atmosfer ini sama halnya dengan tekanan hidrostatik yang mana terjadi akibat berat udara di atas titik pengukuran. Pada daerah yang bertekanan rendah, massa yang ada lebih sedikit daripada daerah yang bertekanan tinggi. Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Massa atmosfir yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.Tabel satuan tekanan :Nama satuanSymbol Satuan

pascalpaN/m2

Pound per square inciPsilb/inc2

bardyne/cm2

atmosferatmkp/cm2

mmHg

2. Konversi satuan terhadap satuan lainnyaTabel konversi satuan tekanan :

3. Sifat-sifat pola aliran fluidaPada keadaan sebenarnya di lapangan, fluida reservoir yang diproduksi melalui sumur dapat terdiri dari campuran cairan dan gas. Pada persamaan kehilangan tekanan aliran dalam pipa, salah satu parameter yang digunakan adalah densitas. Untuk kondisi dua fasa (gas dan airan) maka densitas yang digunakan adalah campuran antara densitas gas dan densitas cairan. Demikian juga halnya untuk viskositas dan sifat-sifat fisik fluida lainnya. Perbedaan densitas yang besar antara gas dan cairan menyebabkan gas dapat bergerak labih cepat dibandingkan cairan. Hal ini menyebabkan perbandingan gas dan cairan pada suatu kondisi tertentu menjadi sulit untuk ditentukan.Pola Aliran Fluida Dua Fasa dalam PipaGas dan cairan yang mengalir secara serentak dalam pipa, akan membentuk distribusi fasa gas dan fasa cair, yang berbagai ragam bentuknya, sesuai dengan jumlah fasa gas dan cair yang mengalir. Distribusi fasa gas dan cair tersebut dalam perbandingan tertentu membentuk pola aliran tertentu pula. Bentuk pola aliran tersebut tergantung pada:1. Perbedaan sifat fisik gas dan cairan2. Sifat antar muka gas dan cairtan3. Sifat membasahi gas dan cairan terhadap dinding dalam pipa.Ketiga hal tersebut membentuk distribusi yang rumit antara gas dan cairan yang brgerak sepanjang pipa. Secara umum distriubusi gas dan cairan dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu bagian fasa yang kontinu dan bagian fasa yang tidak kontinu (diskontinu) Secara umum, dapat terjadi dua kecenderungan dalam pembentukan pola aliran, yaitu:1. Pada fasa yang diskontinu, fasa cenderung membentuk butiran. Sebagai contoh jika jumlah yang mengalir kecil, maka gs kan membentuk gelembung-gelelmbung gas (butir-butir gas). Secara sama, jika gas mengalir dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan cairan, maka iran akan merupakan fasa diskontinu, dan akan membentuk butir-butir cairan.2. Dinding pipa cenderung lebih mudah dibasahi cairan. Hal ini menyebabkan fasa gas akan etrkumpul di bagian tengah pipa, baik dalam bentuk butir-butir gas maupun dalam bentuk kolom gas di tengah-tenah pipa.

Berdasarkan klasifikasi bentuk aliran atau pola aliran akan membedakan phenomena aliran fluida dua fasa dalam pipa, yang dapat digunakan sebagai dasar pengembangan model secara matematis. Penentuan klasifikasinya sangat rumit, sehingga sampai saat ini belum ada satu kesepakatan tantang pola aliran.Untuk mengatasi hal tersebut dibuat alat ukur pola aliran, yaitu:1. Needle contact device. Ujung jarum yang dipasang di bagian tengah pipa, akan bertumbukan dengan fasa gas dan cair dan hasilnya dicatat oleh oscilloscope. Hasil catatan tersebut dikorelasikan dengan bentuk pola aliran yang terjadi.2. Continuous X-ray Absorption, yang mengukur secra kontinu gelembung-elembung gas. Fluktuasi hasil pencatatan pengukuran merupakan fungsi dari probabilitas densitas yang mencerminkan konsentrasi gelembung-gelembung gas. Fungsi probabilitas densitas ini menunjukkan sifat-sifat tertentu untuk pola aliran gelembung (bubble flow), slug flow ataupun mist flow.