mekanika fluida ii - · pdf filefluida terkompresi statis 2. fluida terkompresi dinamis. 3...
Post on 07-Feb-2018
242 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
Mekanika Fluida IIMekanika Fluida II
Fluida Tekompresi
2
Referensi Definisi
1. Fluida terkompresi statis2. Fluida terkompresi dinamis
3
Compressible Flow
Natural gas well
Tall Mountains
4
Compressible fluid
Fluida gas disebut compressible karena densitasnya bervariasi terhadap suhu dan tekanan =P M /RT Dalam perubahan elevasi yang kecil (contoh :
tangki, pipa, dll), kita dapat mengabaikan efek perubahan tekanan terhadap elevasi.
Namun dalam kasus umum :
=
==
o
o
RTzzMgPP
Tfor
)(exp
:constT
1212
gdzdP =
5
Linear Temperature Gradient
)( 00 zzTT =
=z
z
p
p zzTdz
RMg
pdp
00)( 00
RMg
TzzTpzp
=0
000
)()(
6
Persamaan di Atmosfer
Asumsi linear
RMg
TzzTpzp
=0
000
)()(
Asumsi konstan
00 )(
0)(RT
zzMg
epzp
=
7
Kondisi Isentropic
v
pC
C
PconstantP
=
==
11
y
PP
TT
1
11
=
=
=
112
1
112
1111RT
zgMTTRT
zgMPP
8
Contoh Kasus 1
Suhu udara di dekat permukaan bumi akan turun sekitar 5 C setiap 1000 m elevasi. Jika suhu udara di permukaan tanah 15 C dan tekanannya 760 mm Hg, berapakah tekanan udara di puncak G. Ciremai 3800 m? Asusmsikan perilakunya mengikuti gas ideal.
9
Aliran Steady
Batas kompresibilitas
Pertimbangan Termodinamik Persamaan gas ideal Proses Reversibel Entropi Entalpi Kalor spesifik
05.0>
10
Persamaan Dasar
Massa
Momentum Energi
+ constitutive relations + EOS
11
Aliran Steady 1-D
Massa
Momentum
Energi
+ constitutive relations + EOS
12
Problem Isentropic
+ EOS
Massa Momentum
Energi
Energi (II)
13
Quasi-Steady 1-D
Diketahui aliran dalam suatu pipa yang lurus Diasumsikan tidak ada perubahan penampang saluran Terdapat boundary layer (BL) di dinding saluran yang
merambatkan momentum dari fluida ke pipa (gaya gesek) Terdapat flux termal dari/ke dinding pipa jika ada gradien suhu di
BL.
High ReThin BL
14
Analisis Vol. Kontrol (Kek. Massa)
21
3 (sekitar pipa limit mendekati fluida)
15
Kekekalan Momentum arah -x
21
3 (sekitar pipa limit mendekati fluida)
16
Gaya Tekan
Viscous normal stresses di 1 dan 2
Viscous shear stress
Viscous normal stresses pada Re tinggi bernilai kecil karena juga kecil dan berbatasnya gradien dalam aliran.
Viscous shear stress di dinding pipa jauh membesar walaupun kecil, namun gradien gaya normal ke dinding juga membesar saat lapisan BL mengecil.
kecil kecil diperhitungkan
17
Kekekalan Energi
kecil
= 0 (no-slip)
18
Summary
Persamaan Kesetimbangan
Diberikan volume kontrol mengecil pada arah-x
21
3
19
Kemudian ...
Keliling basah pipa
Fluks termal dinding ke anggota
Tekanan dinding terhadap fluida(w positive)
20
Questions?
Materi Mekanika Fluida II COMPRESSIBLE FLUIDSTORSlide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Steady Flow of Compressible FluidsBasic EquationOne Dimension Steady FlowSlide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16Slide 17Slide 18Slide 19Slide 20
top related