buk arik sifat fluida uts

20
Sifat Fluida Oleh : Arik Wijayanti Book : Fundamental of fluid mekanics Bruce R.Munson Donarl F Young Th H.Okiishi John Wiley Ronald P.Gilles 1984, Mekanika Fluida n Hidrolika

Upload: dickyprasetyabagaskara

Post on 28-Dec-2015

74 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

sifat fluida

TRANSCRIPT

Page 1: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Sifat Fluida

Oleh :

Arik Wijayanti

Book : Fundamental of fluid mekanics

Bruce R.Munson

Donarl F Young

Th H.Okiishi

John Wiley

Ronald P.Gilles 1984, Mekanika Fluida n Hidrolika

Page 2: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Mekanika Fluida

Cabang mekanika terapan yang berkenaan

dengan tingkah laku fluida baik yang diam

maupun yang bergerak

Page 3: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Fluida (Zat alir)

Zat yang mengalami perubahan bentuk

(deformasi) secara kontinue akibat

pengaruh stress geser .

Ada 2 macam :

Fluida Ideal(Fluida non viscos/inviscid)

Fluida Riil (Fluida Viscous)

Page 4: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Stress geser terjadi bila ada gerakan fluida.

Fluida diam yang tidak mampu

mempertahankan stress geser, maka akan

bergerak.

Adanya stress geser bergantung pada sifat

kekentalan / viskositas fluida.

Fluida yang tidak kental non-viscous, tidak

memiliki stress geser.

Page 5: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Kenapa muncul stress geser???

Stress geser terjadi bila terdapat kecepatan relatif

antar lapisan fluida (bila ada gradien kecepatan)

Jika

V1>V2>V3 : Ada stress geser

V1 = V2 = V3 : Tidak ada stress geser

Batas (Boundary)

Batas (Boundary)

V1

V2

V3

V1

V2

V3

Page 6: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Macam Aliran Fluida

1. Aliran Laminer

Aliran yang teratur, partikel fluida bergerak dalam

lintasan paralel dengan batas yang rigid (kaku)

2. Aliran Turbulen

Aliran yang sangat tidak teratur, partikel fluida

bergerak secara acak (random)

Page 7: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Besarnya aliran turbulen dinyatakan dalam

kondisi aliran rata- rata (mean flow)

Perbedaan aliran fluida ideal dengan fluida riil

secara skematik

Aliran Fluida Ideal Aliran Laminer Aliran Turbulen

Fluida Riil

Page 8: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Fluida berdasarkan

karakteristiknya Aliran Steady (tunak):

Aliran yang tidak berubah dengan kecepatan waktu.

Untuk kasus aliran terbuka, harga rata – rata dari kecepatan

dan standart deviasinya tidak berubah dengan waktu.

Secara Umum, kecepatan Fluidanya dinyatakan

Bila alirannya steady, maka :

Page 9: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Dalam kondisi tunak, kecepatan fluida hanya

berubah dalam ruang.

Misalnya kecepatan di A>B>C, untuk aliran yang

steady, kecepatan di A,B,C serta di tempat –

tempat lain tidak berubah dengan perubahan

waktu.

Kecepatan aliran hanya bervariasi dari satu

tempat ke tempat yang lain.

C’ B’ A’

C B A

Page 10: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Dari A – B – C

Kecepatan dalam arah y

Page 11: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Non- Steady

Aliran yang berubah dengan waktu

Dalam arah :

Adalah total dari kecepatan terhadap

waktu dari aliran yang non steady, jika steady

dan perubahan lokal dari kecepatan tidak ada.

Page 12: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Non Steady dibagi menjadi 2 :

Gelombang pendek permukaan (short

surface wave)

Contoh : Gelombang laut yang

ditimbulkan oleh angin (Wind Wave)

Gelombang panjang permukaan (long

surface wave)

Contoh : Pasang surut

Page 13: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Steady dibagi menjadi 2:

Aliran Steady Uniform

Kecepatan aliran tidak berubah dengan perubahan ruang dan waktu (V = Konstan)

VA = VB = VC

Aliran Steady Non Uniform

Aliran yang kecepatannya berubah dalam ruang, tetapi tidak berubah dalam waktu.

VA ≠ VB≠VC

Page 14: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Non Uniform dibedakan menjadi 2

Aliran Homogen :

Aliran dimana densitas fluida konstan

dalam ruang dan waktu

Aliran Non-Homogen :

Aliran dimana terdapat variasi densitas

akibat pengaruh suhu dan salinitas

Page 15: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran di Kanal Terbuka

Ada 2 Macam :

Aliran Sub-Kritis

Aliran ini terjadi bila kecepatan aliran

lebih kecil daripada kecepatan gelombang

permukaan.

Aliran Super Kritis

Aliran ini terjadi apabila kecepatan aliran

lebih besar daripada kecepatan gelombang

permukaan.

Page 16: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Kriteria aliran sub-kritis dan super kritis ini dinyatakan dengan bilangan Fraude (Fr) yang didefinisikan sebagai :

Ket u: Kecepatan aliran rata – rata C : Kecepatan gelombang permukaan

C :

Bila Fr <1 aliran Sub Kritis Fr > 1 aliran Kritis

Page 17: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Inkompresibel

Aliran yang tidak dapat dimampatkan

Contoh : Air

Pada jenis ini, perubahan densitas total

dalam gerakan fluida kecil sekali, sehingga

dapat diabaikan. = 0

Page 18: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Inkompresibel

Aliran yang dapat dimampatkan

Contoh : Udara

Page 19: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Aliran Fluida Berdasarkan

Dimensinya Aliran 1 Dimensi

Hanya ada satu gradien arah aliran, hanya fungsi dari satu koordinat ruang dan waktu

Contoh : Sungai

Aliran 2 Dimensi

Ada 2 gradien kecepatan fungsi dari ruang dan waktu

Contoh : Laut dangkal

Aliran 3 Dimensi

Fungsi dari 3 koordinat ruang dan waktu (x,y,z)

Contoh : Laut dalam

Page 20: Buk Arik Sifat Fluida Uts

Satuan

Syarat :

Yang dipakai adalah SI

Tiga dimensi dasar yang dipakai dalam

satuan massa, panjang, waktu

Massa : kg

Panjang : meter

Waktu : detik (s)