Buk Arik Sifat Fluida Uts
-
Upload
dickyprasetyabagaskara -
Category
Documents
-
view
55 -
download
3
description
Transcript of Buk Arik Sifat Fluida Uts
![Page 1: Buk Arik Sifat Fluida Uts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/1.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/2.jpg)
Mekanika Fluida
Cabang mekanika terapan yang berkenaan
dengan tingkah laku fluida baik yang diam
maupun yang bergerak
![Page 3: Buk Arik Sifat Fluida Uts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/3.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/4.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/5.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/6.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/7.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/8.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/9.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/10.jpg)
Dari A – B – C
Kecepatan dalam arah y
![Page 11: Buk Arik Sifat Fluida Uts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/11.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/12.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/13.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/14.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/15.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/16.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/17.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/18.jpg)
Aliran Inkompresibel
Aliran yang dapat dimampatkan
Contoh : Udara
![Page 19: Buk Arik Sifat Fluida Uts](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/19.jpg)
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](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022082215/55cf9717550346d0338fb8be/html5/thumbnails/20.jpg)
Satuan
Syarat :
Yang dipakai adalah SI
Tiga dimensi dasar yang dipakai dalam
satuan massa, panjang, waktu
Massa : kg
Panjang : meter
Waktu : detik (s)