KELOMPOK 1FISIKA GEOTHERMAL A

MEDIA BERPORI

PENGERTIAN AKUIFER

• Akuifer adalah suatu lapisan batuan atau tanah yang mampu menyimpan dan mengalirkan air.

• Berdasarkan sifat fisik batuan, secara garis besar ada dua jenis media penyusun akifer, yaitu sistem media pori dan sistem media rekahan. Kedua sistem ini memiliki karakter air tanah yang berbeda satu sama lain.

Pada sistem media pori air tanah mengalir melalui

rongga antar butir yang terdapat dalam suatu

batuan

Pada sistem media rekahan, air mengalir melalui rekahan-rekahan yang terdapat pada

batuan yang terkena tektonik kuat

MEDIA BERPORI

• Media berpori (porous medium): suatu fasa padat kontinu yang memiliki ruang kosong yang banyak, atau pori-pori di dalamnya.

• Pada sistem media berpori, air tanah mengalir melalui rongga antar butir yang terdapat dalam suatu batuan misalnya batu pasir dan batuan aluvial.

MEDIA BERPORIPerbedaan antara aliran fluida biasa dengan fluida melalui media berpori:

Pada aliran melalui media berpori, friksi jauh lebih besar.

Meskipun V2 dan V1 berbeda, tetapi V2 < friksi (F)

Kemungkinan sebagian ruang kosong masih terisi oleh udara, meskipun ada fluida dialirkan melaluinya.

MEDIA BERPORI

Aliran dalam media berpori dipengaruhi oleh:• Sifat fisik dari batuan formasi • Sifat fisik dari fluida yang mengalir • Geometri dari sumur dan daerah

pengurasannya • Perbedaan tekanan antara formasi produktif

dengan lubang sumur pada saat terjadi aliran

MEDIA BERPORI

Berdasarkan jenisnya

terbagi atas

Media berpori alami

Media tanah berpori

Media biologis berpori

Media berpori buatan

MEDIA BERPORI

• Friksifluidapada media berpori

• Definisikecepatan rata-rata fluida yang mengalirmelaluisuatupipa:

Dua Fluida Mengalir Melalui Media Berpori secara Coccurent (Searah)

• Contoh aplikasi: udara yang dihembuskan ke dalam filter cake untuk mengeluarkan filtrate yang berharga

• Pada system di atas, mula-mula diisi dengan air kemudian udara dihembuskan melalui system tersebut, fraksi air yang keluar aliran berperilaku sbb:

Dx

• Setelah sampai pada suatu titik, dimana tidak ada lagi air yang keluar, peralatan dibuka dan kita dapatkan sejumlah air (10 – 30%) yang masih tertinggal.

• Ada 2 kemungkinan: 1. air masuk ke pori-pori pasir2. partikel air pecah membentuk butiran kecil

• Fluida yang memindahkan (dalam hal ini udara) cenderung bergerak ke pori-pori paling besar, kemudian melalui sela-sela fluida yang terpindahkan (dalam hal ini air).

• Setelah sebagian besar air mengalir dan terpindahkan, yang tersisa akan pecah menjadi butir-butir yang dikelilingi udara. Sisa butir-butir air tak bergerak.

Gambar yang menunjukkan suatu korelasi antara residual saturation yang terukur sebagai fungsi dari

capillary number

Aliran Counter-Current (berlawanan arah) Melalui Media Berpori

• Contoh aplikasi: Packed tower untuk absorpsi, distilasi, ataupun humidifikasi

Kurva karakteristik P/z terhadap laju alir gas:

• Prinsip yang mengatur bagaimana cairan bergerak dibawah permukaan disebut hukum Darcy. Hukum Darcy adalah persamaan yang mendefinisikan kemampuan suatu fluida mengalir melalui media berpori seperti batu.

• Penemuan hukum Darcy sekaligus dapat dianggap sebagai kelahiran dari ilmu hidrologi aliran air tanah secara kuantitatif. Sketsa alat percobaan Henry Darcy dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

HUKUM DARCY

HUKUM DARCY

• Debit spesifik(specific discharge) q adalah debit aliran (Q) dibagiluaspotonganmelintang (A) danmempunyaidimensisamadengankecepatan. Debit spesifikkadang- kadangdikenalsebagaikecepatan Darcy atau(Darcy flux) yang dapatdilihatpadapersamaanberikut.

HUKUM DARCY

• Darcy dalameksperimennyamenemukanhubunganproporsionalantara debit aliran air (Q) yang melaluipasir (homogen) denganluaspenampangaliran air (A) dangradien head hidrolik.

HUKUM DARCY• Generalisasihubungan Darcy

dapatdituliskembalidalampersamaan (3) sebagaiberikut

Kelompok 1

Terima Kasih