pertemuan ke 6 mekflu
Post on 04-Dec-2015
254 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Dr.Ir.H.Muhammad Yerizam, M.TPertemuan: 6
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
Mekanika Fluida Teknik Kimia
Minggu ke : 6
MATERI
LAJU ALIRAN MASSA DAN PERSAMAAN KONTINUITAS
PERSAMAAN BERNOULLI ALIRAN FLUIDA TAK MAMPU
MANPAT DALAM PIPA ALIRAN LAMINAR DALAM PIPA FAKTOR KEKASARAN PIPA
DINAMIKA FLUIDAMinggu ke : 5
Pertemuan ke 5
Minggu ke : 6 Pertemuan ke 6
Minggu ke : 7
Pertemuan ke 7
Minggu ke : 8 Pertemuan ke 8
Minggu ke : 9 Pertemuan ke 9
PERSAMAAN BERNOULLI
MINGGU KE 6PERTEMUAN KE 6
1.KONSEP DASAR PERSAMAAN BERNOULLI2.ASUMSI MEMBENTUK PERS. BERNOULLI 3.ANALISA PERSAMAAN BERNOULLI 4.CONTOH SOAL5.LATIHAN SOAL
DINAMIKA FLUIDA = FLUIDA IDEAL
Dinamika Fluida = Fluida Bergerak
Fluida Bergerak = Aliran Fluidafluida yang mengalir biasa bergerak pada kecepatan-kecepatan yang berbeda dan bias mengalami percepatan-percepatan yang berbeda
1. KONSEP DASAR PERSAMAAN BERNAOULLI
Dasar terbentuknya persamaan Bernoulli:
1.Tekanan, sumber mengalirnya fluida (pompa)
2.Kecepatan, terciptanya aliran fluida (percepatan / perlambatan)
3.Ketinggian pada titik-titik sepanjang garis alir fluida dalam media alir (Pipa).
Fluida dinamika yang memenuhi hukum Bernoulli adalah fluida ideal.
Karakteristik Fluida Ideal:
1. Mengalir dengan garis-garis arus atau aliran tunak
2. Tak mampu mampat
3. Tak Kental (non Viscous).
1. KONSEP DASAR PERSAMAAN BERNAOULLILANJUTAN
Karakteristik Fluida Ideal1.Mengalir dengan garis-garis arus atau aliran tunak
Aliran fluida dapat merupakan aliran tunak (steady) atau tak tunak (non-steady).
Jika kecepatan v di suatu titik adalah konstan terhadap waktu, aliran fluida di katakan tunak.Contoh: arus air yang mengalir dengan
tenang(kelajuan aliran rendah)
Jika kecepatan v di suatu titik tidak konstan terhadap waktu, aliran fluida dikatakan tak tunak.Contoh: gelombang pasang air laut
Aliran fluida dapat merupakan aliran garis arus (streamline) atau aliran turbulen.Garis arus adalah aliran fluida yang mengikuti suatu garis (lurus melengkung) yang jelas ujung dan pangkalnya.
Karakteristik Fluida Ideal2. Fluida Tak Mampu Mampat (Incompressible)
Aliran fluida dapat termampatkan (compressible) atau tak termampatkan (incompressible).
Jika fluida yang mengalir mengalami perubahan volum (massa jenis) maka aliran fluida dapat termampatkan.Contoh: gas yang ada di dalam tangki di pompa memberikan tekanan yang besar, Vgas <<, Pgas>>
Jika fluida yang mengalir tidak mengalami perubahan volum (massa jenis) maka aliran fluida tak termampatkan.Contoh: gerak relatif udara terhadap sayap-sayap pesawat. Vudara = tetap, Pudara = tetap
Karakteristik Fluida Ideal3. Fluida Tak Kental (Non Viscous)
Aliran viscous adalah aliran dengan kekentalan, atau sering disebut aliran fluida pekat. Kepekatan fluida ini tergantung pada gesekan antara beberapa partikel penyusun fluida. Di samping itu juga gesekan antara fluida itu sendiri dengan tempat terjadinya aliran tersebut. Untuk aliran air lebih didekatkan pada aliran dengan kekentalan yang rendah, sehingga aliran air dapat berapda pada aliran non viscous.
2. ASUMSI UNTUK MENURUNKAN PERSAMAAN BERNOULLI
1. Zat cair adalah ideal, tidak punya kekentalan2. Zat cair adalah homogen & tidak termampatkan3. Aliran adalah kontinyu & sepanjang garis
arus4. Kecepatan aliran adalah merata dalam
suatu penampang5. Gaya yang bekerja hanya gaya berat & tekanan
3. ANALISA PERS. BERNOULLI PADA ALIRAN FLUIDA
B
B
A
A Pdan
P
C
BB
C
AA
g
vdan
g
v
.2
.
.2
. 22
C
BB
C
AA
g
zgdan
g
zg ....
1. Adanya perubahan energi mekanik yang terjadi guna mendorong fluida masuk dan keluar dari pada pipa,
2. Adanya kecepatan fluida yang masuk menimbulkan gesekan terhadap pipa, yang melibatkan perubahan energi kinetik
3. Adanya pengaruhi gaya gravitasi thdp aliran fluida, sehingga memungkinkan adanya perubahan energi potensial yang timbul pada fluida dalam aliran tersebut.
PERSAMAAN BERNOULLI
Zg
g
gc
vP
C
.2
2
hfZg
g
gc
vPZ
g
g
gc
vPB
C
BB
B
BA
C
AA
A
A .2.2
22
Sehingga energi bersih yang terjadi pada aliran pipa adalah
Persamaan ini dikenal secara umum adalah Persamaan Bernoulli.Persamaan ini harus dikoreksi karena adanya gaya gesekan dari fluida
terhadap dinding pipa yaitu αA, αB dengan menambahkan suatu suku
pada ruas kanan hf. Sehingga total energi yang terjadi pada aliran
fluida dalam pipa adalah :
PERSAMAAN BERNOULLI
Contoh 1.
Sebuah pipa yang mengalirkan minyak ( spgr = 0,887) berubah ukurannya dari 150 mm di bagian A ke 450 mm dibagian B. bagian A berada 4 m lebih rendah dari bagian B dan tekanan masing-masing 0,9 bar dan 0,6 bar. Jika debit aliran melalui pembuangan sebesar 0,15 m3/dtk, tentukan head turun dan arah aliran?
PERSAMAAN BERNOULLIJawab.Kecepatan di tiap-tiap penampang aliran dinyatakan dengan V = Q/A
Dengan mengunakan bagian A yang lebih rendah sebagai Bidang Datum, maka energi ditiap bagian adalah:Di A
Di B
Aliran fluida terjadi dari arah A ke B , head turun bias didapatkan dengan menggunakan A ke B datum A : 14.1 – head turun = 11.0 atau head turun 3,1 m
dtkmAm
dtkQmvB
dtkmAm
dtkQmvA
/94,0)45.0(
4
115,0/
/5,8)15.0(
4
115,0/
22
3
22
3
Njgx
xz
g
V
g
P a /1,1402
)5,8(
9810887,0
109,0
2
252
Njgx
xz
g
V
g
P b /0,1142
)94,0(
9810887,0
106,0
2
252
PERSAMAAN BERNOULLI
Contoh.2
Air dengan densitas 998 kg/m3 memasukki sambungan pipa 50 mm secara horizontal pada kecepatan 1,0 m/det. Dan tekanan pengukur 100 kN/m2. Air keluar dari sambungan pipa secara horizontal pada ketinggian yang sama, pada sudut 45o dengan arah pada waktu masuk. Diameter lubang keluar ialah 20 mm. Andaikan densitas fluida itu konstan, dan faktor koreksi energi kinetik dan momentum pada lubang masuk maupun keluar adalah satu, sedangkan kehilangan karena gesekan pada sambungan pipa dapat diabaikan. Hitunglah :a. tekanan pengukur pada lubang keluar sambungan pipa.b. gaya pada arah x dan y yang disebabkan oleh sambungan itu oleh fluida.
PERSAMAAN BERNOULLI
PERSAMAAN BERNOULLI
PERSAMAAN BERNOULLI
PERSAMAAN BERNOULLI
PERSAMAAN BERNOULLI
LATIHAN
Kerjakan soal dibawah ini
BUKA BUKU
1. Sebuah pipa dengan diamemer ¾ in mengalirkan fluida dengan densitas X . Diujung pipa ditampung menggunakan ember berskala (dalam meter). Dan dicatat menggunakan stopwatch. Diperoleh data sebagai berikut :
waktu, menit Debit, meter3 5 0,4 10 0,9 15 1,2 20 1,6 25 1,9
pertanyaannya:a. Gambarkan profil soal diatas!!!!b. Hitung kecepatan rata-rata aliran tersebut (m/detik)?c. Berapa jumlah cairan yang bisa diambil dalam ember berskala (liter)?
2. Sebuah pipa yang mengalirkan minyak ( spgr = 0,887) berubah ukurannya dari ¾ ini bagian A ke ½ in dibagian B. bagian A berada 2,5 m lebih tinggi dari bagian B dan tekanan masing-masing sama 1 atm. Jika debit aliran melalui pembuangan sebesar 0,21 m3/dtk, tentukan head turun dan arah aliran
SOAL
top related