kelompok 12 bab 1
TRANSCRIPT
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
1/27
FLUID MECHANICS
LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN
BAB I
FLUID MECHANICS
1.1 Dasar Teori
1.1.1 Definisi Fluida
Fluida didefinisikan sebagai zat yang terdeformasi terus menerus ketiska
mengalami tegangan geser tanpa memperhatikan betapa kecilnya tegangan geser
tersebut. Hal ini berarti ketika fluida mengalir, menunjukkan bahwa ada tegangan geser
yang bekerja.
Gambar 1.1 aliran fluida
Sumber Anonymous 1, !"11
1.1.2 Macammacam Fluida
#. $erdasarkan laju deformasi dan tegangan geser
1. Newtonian Fluid
Newtonian Fluid adalah jenis fluida yang memiliki nilai %iskositas yang sama
walaupun dikenai shear rate yang berbeda&beda pada temperature dan tekanan
lingkungan yang sama. 'ada (ewtonian fluid ini, tegangan geser merupakan hasil
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
2/27
LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN
FLUID MECHANICS
perkalian %iskositas dengan shear rate. )ontoh fluida yang merupakan (ewtonian
fluid adalah gula, teh, kopi.
* +
imana * -egangan geser pada fluida
+ * iskositas fluida
* Gradient kecepatan fluida
Gambar 1.! iagram (ewton fluida
SumberAnonymous !, !"11
!. Non-Newtonian Fluid
Fluida non&newtonian adalah fluida yang tegangan gesernya tidak
berhubungan secara linier terhadap laju regangan geser. Fluida jenis ini memiliki
%iskositas dinamis yang dapat berubah&ubah ketika terdapat gaya yang bekerja
pada fluida tersebut dan waktu. )ontoh fluida non&newtonian adalah plastik.
Gambar 1./ ariasi linier dari tegangan geser terhadap laju regangan geser beberapa
fluida termasuk fluida non&(ewtonian
Sumber $ruce 0. unson 2 !"1" !"3
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
3/27
LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN
FLUID MECHANICS
$. $erdasarkan mampu mampat
1. Compressible Fluid 2 fluida termampatkan 3
#rtinya jika fluida mendapatkan tekanan, %olume dan massa jenisnya
berubah. )ontoh fluida jenis gas.!. Incompressible Fluid 2 fluida tak&termampatkan 3
#rtinya jika fluida mendapatkan tekanan, %olume dan massa jenisnya tetap.
)ontoh fluida jenis cair #liran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya
besaran kerapatan massa 2densitas3 dari fluida di sepanjang aliran tersebut.
)ontoh fluida tak&termampatkan adalah air, berbagai jenis minyak, emulsi, udara.
$ilangan ach
$ilangan ach adalah suatu parameter untuk menentukan jenis kecepatan aliran
subsonic atau supersonic,yang dapat dirumuskan secara matematik sebagai
*
imana * bilangan ach
% * kecepatan aliran 2m4s3c * kecepatan suara lokal 2ach3
Hal ini dapat dilihat pada rancangan #irfoil superkritis.
1. #liran incompressible a 5 ",/
!. #liran subsonik ",/ 5 a 6 ",7
/. #liran transonic ",7 5 a 5 1,!
8. #liran Supersonik 1,! 5 a 5 /,"
9. #liran Hipersonik a 6 /,"
). $erdasarkan $entuk #liran
1. #liran laminar
#liran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan : lapisan, atau lamina :
lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancar. alam aliran laminar ini
%iskositas berfungsi untuk meredam.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
4/27
LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN
FLUID MECHANICS
istribusi kecepatan 'ada #liran ;aminer
istribusi kecepatan adalah didtribusi aliran dalam pipa terhadap jarak aliran
terhadap permukaan pipa. istribusi aliran ini berbeda antara laminar dan turbulen
distribusi aliran digunakan untuk melihat profil aliran kecepatan dalam pipa.
Gambar 1.8 #liran ;aminar
SumberA non y m ous /,!"11
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
5/27
LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN
FLUID MECHANICS
Gambar 1.9 #liran -urbulent
Sumber A non y m ous 8,!"11
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
6/27
LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN
FLUID MECHANICS
1.1.! Hu"um Bernoulli
Hukum ini diterapkan pada zat cair yang mengalir dengan kecepatan berbeda
dalam suatu pipa. 'rinsip $ernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang
menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akanmenimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. 'rinsip ini sebenarnya
merupakan penyederhanaan dari 'ersamaan $ernoulli yang menyatakan bahwa jumlah
energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah
energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Syarat hukum $ernoulli adalah
1. Steady state
!. ensitasnya relatif konstan
/. Gesekan diabaikan
8. iacu pada titik yang terletak di 1 streamline
Secara umum terdapat dua bentuk persamaan $ernoulli, yang pertama berlaku
untuk aliran tak termampatkan 2incompressible flow3 dan yang lain untuk fluida
termampatkan 2compressible flow3.
#. #liran tak -ermampatkan
#liran tak termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak
berubahnya besaran kerapatan massa 2densitas3 dari fluida di sepanjang aliran
tersebut. )ontohnya air, minyak, emulsi, dll.
#sal mula $ernoulli
P P
Gambar 1.> 'rinsip $ernoulli
SumberAnonymous =, !"1/
$esarnya tekanan akibat gerakan fluida dapat dihitung dengan menggunakan
konsep kekekalan energi atau prinsip usaha&energi.
?nergi 'otensial @ ?nergi Ainetik @ ?nergi -ekanan * Aonstan
mgh @ B m%!
@ ' * Aonstan
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
7/27
LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN
FLUID MECHANICS
iasumsikan %olume pada fluida konstan
imana
* Aecepatan fluida 2m4s3
* olume fluida 2m/3
g * 'ercepatan gra%itasi bumi 2m4s!3
h * Aetinggian relati%e terhadap suatu referensi 2m3
' * -ekanan fluida 2'a3
* assa jenis fluida 2kg4m/
3
* $erat jenis fluida 2(4m/3
$. #liran -ermampatkan
#liran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya
besaran kerapatan masa 2densitas3 dari fluida di sepanjang aliran tersebut. )ontohnya
udara, gas alam, dll.
). #plikasi Hukum $ernoulli
alam kehidupan sehari&hari, kita dapat menemukan aplikasi hukum $ernoulli
yang sudah banyak diterapkan pada sarana dan prasarana yang menunjang kehidupan
manusia masa kini. $erikut ini beberapa contoh aplikasi hukum $ernoulli tersebut
1. Hukum $ernoulli digunakan untuk menentukan gaya angkat pada sayap dan
badan pesawat terbang sehingga diperoleh ukuran presisi yang sesuai.
!. Hukum $ernoulli digunakan untuk mesin karburator yang berfungsi untuk
mengalirkan bahan bakar dan mencampurnya dengan aliran udara yang masuk.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
8/27
Salah satu pemakaian karburator adalah dalam kendaraan bermotor, seperti
mobil.
/. Hukum $ernoulli berlaku pada aliran air melalui pipa dari tangki penampung
menuju bak&bak penampung. $iasanya digunakan di rumah&rumah pemukiman.8. Hukum $ernoulli juga digunakan pada mesin yang mempercepat laju kapal
layar.
1.1.# Bilan$an %e&nold
$ilangan 0eynold adalah rasio antara gaya inersia terhadap gaya %iskos yang
mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran
tertentu. $ilangan 0eynold digunakan untuk membedakan aliran apakah turbulen atau
laminer, terdapat suatu angka tidak bersatuan yang disebut #ngka 0eynold 20eynolds
(umber3. #ngka ini dihitung dengan persamaan sebagai berikut
0e * *
imana
0e * # n g ka 0 e y no ld 2tanpa satuan3
* Aecepatan rata&rata 2ft4s atau m4s3
; * 'anjang aliran dalam pipa 2ft atau m3
* iskositas kinematis, * + 4 C 2ft!4s atau m
!4s3
1.1.'Head
Head adalah energi per satuan berat, yang disediakan untuk mengalirkan
sejumlah zat cair untuk dikon%ersikan menjadi bentuk lain. Head mempunyai satuan
meter 2m3. enurut $ernoulli ada / macam head fluida yaitu
1. Head -ekanan
Head tekanan adalah perbedaan head tekanan yang bekerja pada permukaan
zat cair pada sisi tekan dengan head tekanan yang bekerja pada permukaan zat cair
pada sisi isap.
http://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_Reynoldshttp://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_Reynoldshttp://id.wikipedia.org/wiki/Bilangan_Reynolds -
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
9/27
imana
*Head tekanan 2m3
*Head tekanan pada permukaan zat cair pada sisi tekan 2m3
*Head tekanan pada permukaan zat cair pada sisi isap 2m3
!. Head kinetik
Head kinetik adalah head yang diperlukan untuk menggerakkan suatu zat dari
keadaan diam sampai tempat dan kecepatan tertentu.
imana
*Head kecepatan atau head kinetik2m3
* Aecepatan zat cair pada saluran tekan2m3
* Aecepatan zat cair pada saluran isap2m3
/. Head potensial
idasarkan pada ketinggian fluida di atas bidang banding 2datum plane3. Dadi
suatu kolom air setinggi E mengandung sejumlah energi yang disebabkan oleh
posisinya atau disebut fluida mempunyai head sebesar E kolom air.
imana
*Head statis total atau Head potensial 2m3
*Head statis pada sisi tekan 2m3
*Head statis pada sisi isap 2m3
1.1.(Losses
Aerugian energi atau istilah umumnya dalam mekanika fluida kerugian head
2head losses3 tergantung pada
1. $entuk, ukuran dan kekasaran saluran.
!. Aecepatan fluida.
/. Aekentalan.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
10/27
#. ;osses umumnya digolongkan sebagai berikut
1. Minor osses
Minor losses disebabkan oleh alat&alat pelengkap lokal atau yang diberi
istilah tahanan hidrolis seperti misalnya, perubahan bentuk saluran atau perubahanukurannya. )ontoh dari beberapa alat&alat pelengkap lokal adalah sebagai berikut
Gambar 1.7 inor losses 2a3!ate, 2b3 orifice, 2c3 elbow dan 2d3 "al"eSumberAnonymous >, !"11
imana
h * Aerugian aliran akibat "al"e# elbow# orifice, dan perubahan penampang 2m3
$ * Aoefisien hambatan "al"e# elbow# orifice, dan perubahan penampang
" * Aecepatan aliran 2m4s3
! * Gra%itasi 2m4s
!
3%. Ma&or osses
Ma&or losses adalah suatu kerugian yang dialami oleh aliran fluida dalam
pipa yang disebabkan oleh koefisien gesekan pipa yang besarnya tergantung
kekasaran pipa, diameter pipa dan bilangan 0eynold. Aoefisien gesek dipengaruhi
juga oleh kecepatan, karena distribusi kecepatan pada aliran laminar dan aliran
turbulen berbeda. Secara matematik dapat ditunjukkan sebagai berikut
imana
hf *Ma&or losses 2m3
f * Aoefisien gesekan
* 'anjang pipa 2m3
' * iameter pipa 2m3
( * Aecepatan aliran 2m4s3
! * Gra%itasi 2m4s!3
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
11/27
Gambar 1. oody iagram
SumberAnonymous 7, !"1/
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
12/27
1.1.) *is"osi+as
iskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya
gesekan di dalam fluida. akin besar %iskositas suatu fluida, maka makin sulit suatu
fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut.
iskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut
koefisien %iskositas. Satuan S untuk koefisien %iskositas adalah (s4m!
atau pascal
sekon 2'a s3.
0umus %iskositas adalah
imana
I * tegangan geser
+ * %iskositas dinamik
* perubahan sudut atau kecepatan sudut dari garis
imana
" * %iskositas kinematik m!4s
+ * %iskositas dinamik (s.m&!
* densitas atau massa jenis 2kg4m/
3
#. acam&macam %iskositas
1. iskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. iskositas
dinamik disebut juga koefisien %iskositas
Gambar 1.1" Grafik iskositas inamik
Sumber Frank Jhite 211 =7=3
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
13/27
!. iskositas kinematik, yaitu %iskositas dinamik dibagi dengan densitasnya.
iskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke 2St3 pada cgs dan mK4s pada S.
Gambar 1.11 Grafik iskositas Ainematik
Sumber Frank Jhite 211 =7>3
iskositas suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu
1. Suhu
iskositas berbanding terbalik dengan suhu. Dika suhu naik maka %iskositas akan
turun, dan begitu pula sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel
& partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun
kekentalannya.
-abel 1.1 Aerapatan dan kekentalan air dan udara pada 1 atm
Sumber Frank Jhite 211 =773
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
14/27
-abel 1.! Aerapatan dan kekentalan air pada 1 atm
Sumber Frank Jhite 211 =73
!. Aonsentrasi ;arutan
iskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan
konsentrasi tinggi akan memiliki %iskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan
menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan %olume. Semakin banyak
partikel yang terlarut, gesekan antar partikel semakin tinggi dan %iskositasnya semakin
tinggi pula.
/. -ekanan
iskositas berbanding lurus dengan tekanan, karena semakin besar tekanannya,
cairan akan semakin sulit mengalir akibat dari beban yang dikenakannya.
1.1., MacamMacam -a+u
Aatup atau %al%e, adalah sebuah alat untuk mengatur aliran suatu fluida dengan
menutup, membuka atau menghambat sebagian dari jalannya aliran. Aatup&katup secara
garis besar dibagi menjadi 9 2lima3 kelompok menurut fungsinya, yaitu
1. Aatup pengarah 2 direction way "al"e 3Aatup pengarah adalah perlengkapan yang menggunakan lubang&lubang
saluran kecil yang akan dilewati oleh aliran udara bertekanan, terutama untuk
memulai 2start, dan berhenti 2stop3 serta mengarahkan aliran itu.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
15/27
Gambar 1.1! Jay al%e
SumberAnonymous , !"11
!. Aatup pengontrol aliran 2flow control "al"e 3
Aatup pengontrol aliran adalah peralatan pneumatic yang berfungsi sebagaipengatur dan pengendali aliran udara bertekanan 2pengendali angin3 khususnya udara
yang harus masuk kedalam silinder&silinder pneumatik. #da juga aliran angin
tersebut harus di kontrol untuk peralatan pengendali katup&katup pneumatik.
Gambar 1.1/ Flow )ontrol al%e
SumberAnonymous 1", !"11
/. Aatup pengontrol dan pengatur tekanan 2pressure control "al"e3
Aatup pengontrol dan pengtur tekanan adalah bagian dari komponen
pneumatik yang mempengaruhi tekanan atau dikontrol oleh besarnya tekanan.
acam&macam katup ini ada / kategori, yaitu
a. Aatup pengatur tekanan 2pressure re!ulatin! "al"e3
Aatup ini berfungsi untuk menjaga tekanan supaya terjadi tekanan yang tetap
2konstan3. #plikasi dari katup ini misalnya tekanan yang telah diatur 2distel3 pada
manometer harus dipindahkan pada batas konstan terhadap elemen kerja atau
penggerak walaupun tekanan yang disuplai berubah.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
16/27
Gambar 1.18 'ressure 0egulating al%e
Sumber Anonymous 11, !"11
b. Aatup pembatas tekanan 2pressure limitin! "al"e3
Aatup ini digunakan utamanya sebagai katup pengaman. Aerja utamanya
adalah mencegah tekanan udara yang berlebihan dari sistem pneumatik yang ada.
Dika tekanan maksimum sudah tercapai pada bagian masuk dari katup, maka
bagian keluar dari katup terbuka sehingga udara bertekana akan keluar ke
atmosfer.
Gambar 1.19 'ressure ;imiting al%e
Sumber #nonymous 1!, !"11
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
17/27
c. Aatup rentetan atau katup rangkai 2seuence "al"e3
'rinsip kerja katup ini hampir sama dengan katup pembatas.
Gambar 1.1= SeLuence al%e
SumberAnonymous 1/, !"11
8. Aatup penutup 2shut-off "al"e3
Aatup ini berfungsi sebagai pemberi atau pencegah aliran udara yang tak
terbatas. #rtinya, jika aliran udara harus dihentikan, maka katup akan bertindak.
-etapi jika di butuhkan aliran kecil, maka katup akan membuka sedikit saja.
'emakain sederhana adalah pada keran air.
Gambar 1.1> Shut-ff (al"e
SumberAnonymous 18, !"11
9. Aatup&katup kombinasi4gabungan 2combination "al"e3
Aatup kombinasi merupakan katup pneumatik yang tersusun sedemikian rupa
hingga kerjanya menjadi sangat spesifik. Aeberadaan katup&katup ini memang
dirancang untuk maksud&maksud tertentu yang tentunya disesuaikan dengan
kebutuhan operasi di segi otomatisasi.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
18/27
Gambar 1.17 )ombination al%e
SumberAnonymous 1/, !"11
1.1./ 0enis 0enis Flome+er
Flowmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur debit fluida, ada 8
jenis Flow meter yaitu
1. 0otameter
#lat yang digunakan untuk mengukur tingkat aliran fluida dalam tabung
tertutup. -ersusun dari tabung dengan pelampung didalamnya yang kemudian
didorong oleh aliran lalu ditarik ke bawah oleh gra%itasi.
Gambar 1.1 0otameter
Sumber 0.A. 0ajput 2!""7 /"73
!. enturi
#lat yang digunakan untuk mengetahui beda tekanan. ?fek %enturi terjadi
ketika fluida tersebut bergerak melalui pipa yang menyempit.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
19/27
Gambar 1.!" enturi
Sumber h tt p 4 4w w w .f l o w ma MM.c o m 4% e n t ur i .h t m
/. (ozzle
#lat yang digunakan untuk mengetahui laju aliran,kecepatan suatu fluida.
Gambar 1.!1 (ozzle
Sumber Faith #. orrison, #n ntroduction of Fluid echanic , !"1! 18
8. Nrifice
#lat untuk mengukur besar arus aliran. -erdapat / jenis orifice, yaitu
1. )oncentric orifice
igunakan untuk semua jenis fluida yang tidak mengandung partikel padat.
Gambar 1.!! )oncentric orifice
Sumber h tt p 4 4w w w .i n s tru ma r t .c o m 4pro d u ct s 4/778= 4ro s e m oun t & !"91 c f c & c o m p ac t &
or i f ic e & f l o w & meter
http://www.flowmaxx.com/venturi.htmhttp://www.flowmaxx.com/venturi.htmhttp://www.instrumart.com/products/38846/rosemount-2051cfc-compact-orifice-flow-meterhttp://www.instrumart.com/products/38846/rosemount-2051cfc-compact-orifice-flow-meterhttp://www.instrumart.com/products/38846/rosemount-2051cfc-compact-orifice-flow-meterhttp://www.flowmaxx.com/venturi.htmhttp://www.instrumart.com/products/38846/rosemount-2051cfc-compact-orifice-flow-meterhttp://www.instrumart.com/products/38846/rosemount-2051cfc-compact-orifice-flow-meter -
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
20/27
!. ?ccentric orifice
igunakan untuk fluida yang mengandung partikel padat.
Gambar 1.!/ ?ccentric orifice
Sumber h tt p 4 4s a g e o il f iel d .c o m 4
/. Segmental orifice
igunakan untuk fluida khusus.
Gambar 1.!8 Segmental orifice
Sumber h tt p 4 4s a g e o il f iel d .c o m 4
1.1.13 4en$er+ian dan Macam Macam Manome+er
anometer adalah suatu alat pengukur tekanan yang menggunakan kolom cairan
untuk mengukur perbedaan tekanan antara suatu titik tertentu dengan tekanan atmosfer
2tekanan terukur3,atau perbedaan tekanan antara dua titik. )ontoh pembacaan
menggunakan jenis manometer pipa < yang diisi cairan setengahnya 2biasanya berisi
minyak, air atau air raksa3 dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara
tekanan 2yang mungkin terjadi karena atmosfir3 diterapkan pada tabung yang lainnya.
'erbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan.
http://sageoilfield.com/http://sageoilfield.com/http://sageoilfield.com/http://sageoilfield.com/ -
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
21/27
anometer yang paling sederhana adalah piezometer, kemudian manometer
pipa
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
22/27
#tau
imana
0atm
0A
tekanan atmosfer
tekanan pada titikA
2atm3
20a,
tinggi relatif dari titik referensi 1 2m,
berat jenis cairan 1 2$!3m4,
tinggi relatif dari titik referensi !
berat jenis cairan !
2m,
2kg4m/3
Gambar 1.!=Manometer 'ipa , !"11
'ada gambar 2a3 diatas tampak bahwa tekanan di dalam pipa # lebih besar dari
pada tekanan atmosfer dimana kondisi ini tekanan di dalam adalah positif.
Sebalikanya pada gambar 2b3 tekanan di dalam pipa lebih kecil daripada tekanan
atmosfer, dalam hal ini tekanan di dalam pipa adalah negatif.
/. anometer 'ipa iring
anometer pipa&< kurang peka untuk mendeteksi perbedaan tekanan yang
sangat kecil, karena perbedaan ketinggian pada kedua kaki juga sangat kecil. aka
manometer ini dimodifikasi dengan cara memiringkan salah satu kaki pipa < agar
kenaikan tinggi cairan yang kecil tetap dapat terlihat. )airan yang digunakan pada
manometer ini adalah " : >P propilen glycol dan / : 1"P air, dengan tambahan
zat pewarna.
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
23/27
Gambar 1.!=Manometer 'ipa iring
Sumber Anonymous 17, !"11
'rinsip kerja manometer pipa miring sama dengan prinsip kerja manometer
pipa&
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
24/27
imana
* tinggi relatif dari titik referensi / 2m3
* berat jenis cairan / 2kg4m/3
anometer deferensial tersebut juga dapat dipasang diantara dua penampang pada
satu aliran saluran tertutup seperti tampak pada gambar.
1.1.11 Hu"um -on+inui+as
Gambar 1.!7 Gambar #liran Fluida
SumberAnonymous !", !"11
Gambar diatas menunjukkan aliran fluida dari kiri ke kanan 2fluida mengalir dari
pipa yang berdiameter besar menuju pipa diameter kecil .Garis putus&putus merupakan
garis arus.
Aeterangan gambar
#1 luas penampang bagian pipa berdiameter besar
#! luas penampang pipa berdiameter kecil
1 kecepatan aliran fluida pada bagian diameter besar
! kecepatana aliran fluida pada bagian pipa berdiameter kecil
Dadi inti dari hukum kontinuitas adalah debit di luas penampang sama dengan
di luas penampang
Q1 * Q!
Sedangkan untuk mencari debit adalah dengan mengalikan luas penampang
dengan kecepatan fluida
Q * #. , jadi jika Q1*Q! , maka menjadi #1.1 * #!.!
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
25/27
ntinya adalah jika luas penampang yang dialiri fluida besar maka kecepatannya
menjadi lebih kecil sebaliknya ketika luas penampang pipa lebih kecil maka kecepatan
fluida menjadi besar. 'ersamaan kontinuitas dapat dibedakan menjadi !, yaitu
1. 'ersamaan kontinuitas untuk fluida tak termampatkan 2incompressible3'ada fluida tak termampatkan, kerapatan alias massa jenis fluida selalu sama
disetiap titik yang dilaluinya.engingat dalam aliran tunak , massa fluida yang
masuk sama dengan massa fluida yang keluar , maka
#1.1 * #!.!
ni menunjukkan bahwa aliran %olume 4 debit selalu sama pada setiap titik
sepanjang pipa 4 tabung. Aetika penampang pipa mengecil, maka laju aliran fluida
meningkat, sebaliknya ketika penampang pipa menjadi besar, maka laju alir fluida
menjadi kecil.
!. 'ersamaan kontinuitas untuk fluida termampatkan 2 compressible3
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
26/27
enturi adalah sebuah pipa yang berfungsi menurunkan tekanan fluida yang
terjadi ketika fluida tersebut bergerak melalui pipa yang menyempit. Aecepatan fluida
dipaksa meningkat untuk mempertahankan debit fluida yang sedang bergerak tersebut,
sementara tekanan pada bagian sempit ini harus turun akibat pemindahan energipotensial tekanan menjadi energi kinetik. $iasanya digunakan pada )arburator dan
enturi eter.
Gambar 1./" enturi
Sumber Anonymous %%, !"11
#. acam&macam enturi
1. enturi tetap, pada tipe ini ukuran %enturi selalu tetap. 'edal gas mengatur katup
udara yang menentukan besarnya aliran udara yang melewati %enturi sehigga
menentukan besarnya tekanan untuk menarik bahan bakar.
!. enturi bergerak, pada tipe ini pedal gas mengatur besarnya %enturi dengan
menggunakan piston yang dapat naik&turun sehingga membentuk celah %enturi
yang dapat berubah&ubah. (aik&turunnya piston %enturi ini disertai dengan naik&
turunnya needle jet yang mengatur besarnya bahan bakar yang dapat tertarik
serta dengan aliran udara. -ipe ini disebut juga Rtekanan tetapR karena tekanan
udara sebelum memasuki %enturi selalu sama.
'ada dasarnya prinsip kerja dari %enturi dan nosel adalah sama, yaitu bila
aliran fluida yang mengalir melalui alat ukur ini mengalir, maka akan terjadi perbedaan
tekanan sebelum dan sesudah alat tersebut. $eda tekanan menjadi besar apabila laju
aliran yang diberikan kepada alat ini bertambah.
?fek %enture merupakan penurunan tekanan fluida yang terjadi ketika fluida
tersebut bergerak melalui pipa yang menyempit. Aecepatan fluida dipaksa meningkat
untuk mempertahankan debit fluida yang sedang bergerak tersebut, sementara
tekanan
-
7/25/2019 Kelompok 12 Bab 1
27/27
pada bagian sempit ini harus turun akibat pemindahan energi potensial tekanan
menjadi energi kinetik.
0umus #liran olume
* M . . d .
Aeterangan * aliran %olume 2m/4s3
* koefisien kecepatan aliran
d * diameter 2m3
p * selisih tekanan 2kpa3
y * berat jenis udara
M * koefisien gerak
m1 * m!
m1 laju alir massa masuk * laju alir massa keluar.