aliran fluida dalam pipa (power point kelompok 1 mekanika fluida)
TRANSCRIPT
![Page 1: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/1.jpg)
ALIRAN DALAM FLUIDA
Jurusan Teknologi Pertanian
Program Studi Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian
Universitas Sriwijaya
Kelompok 1
![Page 2: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/2.jpg)
Masalah aliran fluida dalam PIPA : Sistem Terbuka (Open channel) Sistem Tertutup Sistem Seri Sistem Parlel
Hal-hal yang diperhatikan : Sifat Fisis Fluida : Tekanan, Temperatur, Masa Jenis dan Viskositas.
![Page 3: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/3.jpg)
Viskositas suatu fluida bergantung pada harga TEKANAN dan TEMPERATUR.
Untuk fluida cair, tekanan dapat diabaikan. Viskositas cairan akan turun dengan cepat
bila temperaturnya dinaikkan.
![Page 4: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/4.jpg)
Hal-hal yang diperhatikan : Faktor Geometrik : Diameter Pipa dan Kekasaran Permukaan Pipa.
Sifat Mekanis : Aliran Laminar, Aliran Transisi, dan Aliran Turbulen.
![Page 5: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/5.jpg)
DV
ReAliran Laminar
Aliran Transisi
Aliran Turbulen
BilanganBilanganREYNOLDSREYNOLDS
![Page 6: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/6.jpg)
Arti fisis Bilangan REYNOLDS :
Menunjukkan kepentingan Relatif antara EFEK INERSIA dan EFEK VISKOS dalam GERAKAN FLUIDA.
![Page 7: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/7.jpg)
Parameter yang berpengaruh dalam aliran :
Diameter Pipa (D) Kecepatan (V) Viskositas Fluida (µ) Masa Jenis Fluida () Laju Aliran Massa (ṁ)
![Page 8: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/8.jpg)
AVQ
Prinsip Kekekalan Massa PersamaanPersamaanKONTINUITASKONTINUITAS
![Page 9: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/9.jpg)
Prinsip Energi KinetikSuatu dasar untuk Suatu dasar untuk
penurunan penurunan persamaanpersamaan
Seperti :
1. Persamaan Energi Persamaan BERNAULI
2. Persamaan Energi Kinetik HEAD KECEPATAN
![Page 10: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/10.jpg)
Prinsip MomentumMenentukan Menentukan gaya-gaya gaya-gaya
Dinamik FluidaDinamik Fluida
Banyak dipergunakan pada perencanaan : POMPA, TURBIN, PESAWAT TERBANG, ROKET, BALING-BALING, KAPAL, BANGUNAN, dll
![Page 11: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/11.jpg)
Persamaan-Persamaan Dasar :
Persamaan Kontinuitas (Hk. Kekekalan Massa)
Persamaan Gerak/Momentum (Hk. Newton II)Persamaan Energi (Hk. Termodinamika)Persamaan Bernaulli
![Page 12: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/12.jpg)
Hukum Kekekalan Massa :
Laju aliran massa neto didalam elemen
adalah sama dengan laju perubahan massa
tiap satuan waktu.
![Page 13: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/13.jpg)
V1
V2
1
2
dA1
dA2
Massa yang masuk melalui titik 1 = V1 . 1 . dA1
Massa yang masuk melalui titik 2 = V2 . 2 . dA2
![Page 14: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/14.jpg)
Oleh karena tidak ada massa yang hilang :V1 . 1 . dA1 = V2 . 2 . dA2
Pengintegralan persamaan tersebut meliputi seluruh luas permukaan saluran akan menghasilkan massa yang melalui medan aliran :
V1 . 1 . A1 = V2 . 2 . A2
1 = 2 Fluida Incompressible.
V1 . A1 = V2 . A2
Atau :Q = A .V = Konstan
![Page 15: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/15.jpg)
1. Untuk semua fluida (gas atau cairan).2. Untuk semua jenis aliran (laminer atau
turbulen).3. Untuk semua keadaan (steady dan unsteady)4. Dengan atau tanpa adanya reaksi kimia di
dalam aliran tersebut.
Persamaan kontinuitas berlaku untuk :
![Page 16: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/16.jpg)
Persamaan Momentum :
Momentum suatu partikel atau benda : perkalian massa (m) dengan kecepatan (v).
Partikel-partikel aliran fluida mempunyai momentum. Oleh karena kecepatan aliran berubah baik dalam besarannya maupun arahnya, maka momentum partikel-partikel fluida juga akan berubah.
Menurut hukum Newton II, diperlukan gaya untuk menghasilkan perubahan tersebut yang sebanding dengan besarnya kecepatan perubahan momentum.
![Page 17: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/17.jpg)
Untuk menentukan besarnya kecepatan perubahan momentum di dalam aliran fluida, dipandang tabung aliran dengan luas permukaan dA seperti pada gambar berikut :
Y
Z
X
V2
V1
![Page 18: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/18.jpg)
Dalam hal ini dianggap bahwa aliran melalui tabung arus adalah permanen. Momentum melalui tabung aliran dalam waktu dt adalah :
dm.v = . v . dt . v . dAMomentum = . V2 . dA = . A . V2 = . Q . V
Berdasarkan hukum Newton II : F = m . aF = . Q (V2 – V1)
![Page 19: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/19.jpg)
222zyx FFFF
Untuk masing-masing komponen (x, y, z) :
FX = P . Q (VX2 . VX1)FY = P . Q (VY2 . VY1)FZ = P . Q (VZ2 . VZ1)
Resultan komponen gaya yang bekerja pada fluida :
222 FzFyFxF
![Page 20: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/20.jpg)
Persamaan Energi (EULER) :
Unsur fluida yang bergerak sepanjang garis aliran
ds
dA
PdA
dA
G ds dA
dA ds ds
dP
P
dA
![Page 21: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/21.jpg)
Asumsi : 1. Fluida ideal2. Fluida homogen dan incompressible3. Pengaliran bersifat kontiniu dan sepanjang garis arus4. Kecepatan aliran bersifat merata dalam suatu penampang5. Gaya yang bersifat hanya gaya berat dan tekanan.
![Page 22: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/24.jpg)
V1 V2
P1
RX
P1 A1 P2 A2
P2 = 0 debit menuju udara luar
Aliran pada Nozel :
![Page 25: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/26.jpg)
Tekanan Hidrostatis :
![Page 27: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/28.jpg)
PEMBENTUKAN ALIRAN
Fluida, setelah mengalir masuk ke dalam pipa akan membentuk LAPIS BATAS dan tebalnya akan bertambah besar sepanjang pipa. Pada suatu titik sepanjang garis tengah pipa, lapisan akan bertemu dan membentuk daerah yang terbentuk penuh di mana kecepatannya tidak berubah setelah melintasi titik tersebut. Jarak dari ujung masuk pipa ke titik pertemuan lapis batas tsb dinamakan PANJANG KEMASUKAN.
![Page 29: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/30.jpg)
PERSAMAAN UMUM
Llaminar = 0.05 Re D (1)
(Dengan kondisi batas Re = 2300), sehingga Pers.1 menjadi :
Llaminar = 115D
![Page 31: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/31.jpg)
PERSAMAAN UMUM
Lturbulen = 1.395 D Re1/4
atau
Lturbulen = 10D
![Page 32: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/32.jpg)
Aliran Laminar
Aliran Transisi
Aliran Turbulen
REYNOLD NUMBER
POLA ALIRAN
![Page 33: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/33.jpg)
Experimental REYNOLD
![Page 34: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/34.jpg)
KONDISI BATAS
Re < 2300
Re = 2300
Re > 2300
Re < 2300
2300<Re<4000
Re >= 4000
Re = 2100
2100<Re<4000
Re >> 2100
Laminar
Transisi
Turbulen
SERING DIGUNAKAN
![Page 35: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/35.jpg)
DVDV .
Reatau ..
Re
PERSAMAAN UMUM
aa
ba
D
Dh = a
Dh = 2ab/(a + b)
![Page 36: Aliran Fluida Dalam Pipa (Power Point Kelompok 1 Mekanika Fluida)](https://reader037.vdocuments.mx/reader037/viewer/2022102412/5571f9c94979599169906de7/html5/thumbnails/36.jpg)