LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

DINAMIKA FLUIDA

Disusun Oleh :

Nama : Siti Aisyah

Nim : H3115068

D3 Teknologi Hasil Pertanian

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

Jalan Insinyur Sutami 36 A Kentingan, Surakarta 57126

ACARA II

DINAMIKA FLUIDA

A. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan Praktikum Fisika Dasar Acara I tentang Dinamika Fluida adalah

1. Menghitung besar debit saluran dengan pendekatan laju aliran dan luas

penampang,

2. Mengetahui besarnya faktor koreksi/correction factor (Cf) dari sistem

pengukuran yang digunakan

B. TINJAUAN PUSTAKA

Definisi tentang fluida ini menyiratkan bahwa tegangan geser hanya ada

bila sebuah fluida sedang menjalani deformasi. Air dalam sebuah wadah yang

digerakkan dengan percepatan atau kecepatan konstan, tidak akan

menunjukkan deformasi sehingga tidak mengalami tegangan geser. Fluida

terdiri dari dua macam, yaitu zat cair dan zat padat. Perbedaan pokok antara

zat cair dan gas(keduanya digolongkan sebagai fluida) adalah bahwa gas akan

menyebar dan mengisi seluruh wadah yang ditempatinya. Definisi yang lebih

tepat untuk membedakan zat padat dengan fluida adalah karakteristik

deformasi bahan-bahan tersebut. Zat padat dianggap sebagai bahan yang

menunjukkan reaksi deformasi yang terbatas ketika menerima atau

mengalami suatu gaya geser. Fluida boleh didefinisikan sebagai suatu zat

yang terus menerus berubah bentuk apabila mengalami tekanan geser, fluida

tidak mampu menahan tekanan geser tanpa merubah bentuk. Semua fluida

sejati mempunyai sifat-sifat yang penting dalam dunia rekayasa. Kerapatan,

kompresibilitas, kapilaritas, da tekanan uap adalah sifat-sifat yang diminati

untuk fluida yang dalam keadaan diam. Namun untuk fluida-fluida sejati yang

bergerak masih ada sebuah sifat lagi yang penting yaitu viskositas (Olson,

1993).

Salah satu ciri zat alir adalah jarak antar partikelnya tidak tetap (sebagai

akibat ikatan antar partikel tidak kuat). Problem mekanika fluida dapat

dipandang sebagai problem mekanika sistem partikel. Dalam keadaan ini,

benda dianggap sebagai satu kesatuan (satu variabel dinamika). Jika suatu

benda di dalam fluida serta keadaannya seimbang, maka setiap titik pada

elemen benda tersebut dalam keadaan seimbang juga. Pembicaraan tertuju

pada masalah statika(keseimbangan), sehingga dipenuhi oleh hukum Newton

dalam formulasi F = 0 (Raharjo, 2008).

Mekanika fluida adalah tentang fluida yang bergerak atau diam dan akibat

yang ditimbulkan oleh fluida tersebut pada batasnya. Batas itu bisa berupa

permukan yang padat atau fluida lain. Secara teknis perbedaan fluida terletak

pada reaksi kedua zat tersebut terhadap tegangan geser atau tegangan

singgung yang dialaminya. Zat padat dapat menahan tegangan geser dengan

deformasi statik, sedangkan fluida sebaliknya. Setiap tegangan geser yang

dikenakan pada fluida, betapapun kecilnya akan menyebabkan fluida itu

bergerak. Fluida itu bergerak dan berubah bentuk secara terus-menerus

selama tegangan tersebut bekerja. Maka dapat kita katakan bahwa fluida yang

diam berada dalam keadaan tegangan geser nol (White, 1988).

Fluida dapat berada di permukaan bumi maupun di dalam bumi. Fluida

menempati suatu daerah yang dikelilingi oleh lapisan impermeable (sulit

dilewati olehfluida), sehingga fluidasulit menuju ke permukaan bumi.

Diantara lapisan batuan impermeable tersebut, terdapat celah-celah atau pori-

pori diantara batuan yang terhubung satu sama lain yang dapat

menghantarkan fluida menuju ke permukaan bumi (medium berpori). Ketika

medium berpori tersebut dekat dengan sumber panas dari dalam bumi, maka

fluida akan mengalami perubahan temperatur. Fenomena seperti ini dapat

ditemukan pada kasus panas bumi (Rahmayani, 2008).

Hambatan kecil yang dapat diberikan fluida melawan geseran disebut

kekentalan fluida. Meskipun semua fluida mempunyai sifat ini, beberapa

bahan lebih kental daripada bahan-bahan lain, dan istilah “fluida kental”

biasanya digunakan untuk fluida yang kekentalannya relatif besar. Karena

kekentalan menghambat peerubahan bentuk karena geseran, maka kekentalan

cenderung menghalangi aliran fluida, dan karena itu mempunyai peran yang

sama seperti gesekan (Rimmer, 1984).

Tegangan geser ini timbul akibat adanya gaya geser. Gaya geser yang

terjadi adalah komponen gaya yang menyinggung permukaan, kemudian gaya

geser ini yang dibagi dengan luas permukaan tersebut adalah tegangan geser

rata-rata pada permukaan itu. Getaran adalah suatu gerakan bolak–balik yang

mempunyai amplitudo yang sama. Beberapa komponen penting pada getaran

adalah frekuensi dan amplitudo (Medio, 2009).

Paparan fluida dinamis dilandasi oleh hukum Bernoulli. Hal itu dinyatakan

dalam bentuk persamaan bernoulli. Persamaan Bernoulli merupakan

persamaan yang berguna untuk meramalkan peristiwa fisikapada aliran fluida

ideal. Dari persamaan itu diperoleh hubungan antara tekanan dengan

ketinggian dan kelajuan alir fluida. Dasar yang digunakan oeh persamaan

Bernoulli adalah hukum kekekalan tenaga, hanya saja hukum kekekalan

tenaga itu ditampilkan dalam per satuan volume. Fluida disebut sebagai fluida

ideal dan fluida sejati atau bisa disebut fluida nyata, syaratnya yaitu tidak

kental atau memiliki kekentalan nol, aliran bersifat tudak (steady), tak

termampatkan atau(incompressible). Kekentalan merupakan ukuran besarnya

gaya gesek antar fluida itu sendiri dan antara fluida dengan dinding pipa.

Artinya, pada fluida tak kental , ketika megalir maka gaya gesek antar fluida

ideal dan fluida dengan dinding pipa adalah nol. Aliran bersifat tunak

(steady), maksudnya aliran fluida yang lintasan partikel penyusun fluida

(selama) mengalir melalui garis arus tertentu dan garis arus itu tidak pernah

saling berpotongan. Tak termampatkan (incompressible), artinya pada

tekanan berapapun fluida itu memiliki volume yang tetap, yang oleh

karenanya volume tidak berubah oleh perubahan tekanan (Priyambodo,

2008).

Komputasi Dinamika Fluida (CFD) adalah bidang yang muncul dari

mekanika fluida yang menyelesaikan masalah aliran fluida dan di analisis

menggunakan metode komputasi dan numerik algoritma. Mekanika fluida

eksperimental melibatkan melakukan eksperimen fisik dan mempelajari aliran

dan pengaruh berbagai gangguan, bentuk, dan rangsangan pada aliran.

Contohnya termasuk gelombang yang dihasilkan oleh kolam, aliran udara

Studi di terowongan angin yang sebenarnya, mengalir melalui pipa fisik

(Udoewa, 2011).

C. METODE PENELITIAN

1. Alat

a. Alat ukur : panjang, volume, waktu

b. Beban

c. Model saluran (yang telah dimodifikasi)

d. Pelampung

e. Penampung

f. Set pompa beserta selangnya

2. Bahan

a. Air

3. Cara Kerja

a. Penyusunan peralatan dan bahan sesuai dengan susunan percobaan

(pemastian bahwa unit percobaan siap dan dapat dioperasikan)

b. Pengukuran besarnya debit di output saluran dan debit saluran

dilakukan secara bersamaan

c. Pengulangan percobaan untuk mendapatkan hasil yang valid dan

pengulangan dengan memvariasi debit, kedalaman, dan jenis pelampun

DAFTAR PUSTAKA

Harrouz, Abdelkader. 2013. Electric Control and Meterologycal Validation of

Sensors in Dynamic Metering System of Fluidas

Medio, Vladimir. 2009. Analisa Vibrasi Sistem Pipa Penyalur Gas-liquid

(Multiphase) untuk Meningkatkan Produktivitas Gas Total E&P Indonesia

Olson, Reuben M. 1993. Dasar-dasar MekanikaFluidaTeknik. Gramedia.

Jakarta

Priyambodo, Tri Kuntoro. 2008. Fisika Dasar untuk Mahasiswa Eksakta dan

Teknik. Andi Offset. Yogyakarta

Raharjo, Trustho. 2008. Fisik Mekanika. PercetakanUNS. Solo

Rahmayani, Nur’aeni. 2008. Simulasi Dinamika Fluida Pada Medium

Berpori Dua Dimensi Menggunakan Metode Latticebolismann

Rimmer, J.G. 1984. Mekanika Terapan Edisi Kedua. Erlangga. Jakarta

Udoewa,Victor. 2009. Computational Fluid Dynamics

White, Frank M. 1988. Mekanika Fluida. Erlangga. Jakarta

Zhang, Desheng. 2013. Numerical Investigation of Blade Dynamic

Charateristics in An Axial Flow Pump