User:Bimo.adinugroho

Biodata

Nama : Bimo Adinugroho

NPM : 1706025586

Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Mesin

Kelas Mekanika Fluida 02 2020

Pertemuan 31 Maret

---

Diajarkan oleh Bang Edo bagaimana mensimulasikan aliran viskos pada suaatu fluida menggunakan software CFD-SOF.

Apa itu Entrance Region?

Dareah dimana suatu aliran fluida masuk ke dalam pipa. Di daerah ini, fluida memiliki kecepatan yang tidak konstan akibat dari tegangan geser yang memengaruhi kecepatan dan tekanan pada saat aliran fluida tersebut masuk ke dalam pipa

Apa itu Fully developed flow?

Profil kecepatan fluida yang telah mengalami perubahan kecepatan ke arah hilir aliran. Saat saat suatu aliran telah mencapai fully developed, maka kecepatan aliran akan menjadi tetap

Pengaruh viskositas dengan pressure drop

Turunnya tekanan pada suatu aliran fluida dari satu titik dalam pipa ke titik hilir pipa. Tekanan pada fluida turun dikarenakan adanya resistansi pada fluida. Resistansi tersebut menghasilkan gaya geser pada fluida dan akhirnya menyebabkan pressure drop. Karena hal tersebut, viskositas dari fluida akan sangat memengaruhi adanya pressure drop

Apa itu Entrance Length?

Jarak dari titik masuknya fluida hingga mencapai titik ketika aliran sudah menjadi fully developed flow

Pertemuan 1 April

---

Pada pertemuan ini membahas rumus dasar pada Mekanika Fluida. Terdapat 3 hukum yang mendasari rumus pada Mekanika Fluida, yaitu:

1. Konservasi Massa

Hukum ini menjelaskan jika suatu materi tidak dapat dibuat maupun dihilangkan. Dapat didefinisikan perubahan massa terhadap waktu sama dengan 0.

2. Konservasi Momentum

Hukum ini menyatakan bahwa “jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka momentum total sesaat sebelum sama dengan momentum total sesudah tumbukan”. harus memerhatikan arah kecepatan tiap benda.

3. Konservasi Energi

“Kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.”

Berikut ilustrasi suatu aliran yang terdapat entrance region, entrance length, dan fully developed flow yang telah dibahas di pertemuan sebelumnya

Tugas

A fixed inlet velocity = 0.01 m/s, dynamic viscosity = 4E-5 kg/m.s

A fixed inlet velocity = 0.01 m/s, dynamic viscositiy = 1E-5 kg/m.s

A fixed dynamic viscosity = 4E-5 kg/m.s, inlet velocity = 0.04 m/s

Pertemuan 7 April 2020

---

Pertemuan ini membahas materi mengenai Government Equation, dimana hal tersebut merupakan persamaan yang mengatur hal yang terjadi pada fluida. Pada rumus bilangan Reynolds Re=gaya inersia/gaya telah dijelaskan bahwa, jika bilangan Reynolds semakin tinggi, maka gaya inersia juga akan semakin tinggi. Peranan gaya viskon akan lebih berpengaruh jika aliran tersebut sudah memasuki tahap fully development. Sementara itu pada aliran yang bersifat inviscid atau pada entrance region gaya viskos dapat diabaikan.

Pernanan gaya inersia sanagat memengaruhi entrance length yang terjadi. Dimana semakin besar gaya inersia, menyebabkan lebih cepatnya aliran tersebut mengalami fully development. Begitu juga dengan Reynolds number seperti pada rumus. Jika dimasukkan ke dalam rumus (le=0.06*Re*D) nilai le akan mengecil dan menyebabkan aliran lebih cepat untuk mengalami fully development.

Selain gaya inersia, gaya viskos juga memiliki peran penting pada entrance length. Secara logika aliran dengan cairan yang lebih encer atau viskoksistas yang kecil akan membuat entrance length semakin panjang dan terjadinya fully development flow lebih lama, begitu juga sebaliknya jiga aliran tersebut memiliki viskotsitas yang tinggi.

Kuis

---

1. Analytical solution of laminar flow through the parallel-plate

Konsep mengenai aliran laminar yang melewati plat yang parallel.

2. Aliran laminar memengaruhi entrance length

Di dapatkan jika aliran laminar memengaruhi entrance length semakin Panjang. Aliran laminar menyebabkan terdistribusinya tegangan gesek, sehingga tidak menumpuk hanya di dekat wall saja. Karena tidak adanya resistansi aliran terhadap wall maka secara logika aliran akan lebih mudah mengalir dan fully development flow akan lebih lama terjadi. Selain itu juga viskositas pada fluida juga berpengaruh.

3. Aliran turbulen memengaruhi entrance length

Sebaliknya dari aliran laminar, aliran turbulen memiliki entrance length yang lebih mendekati entrance region. Karena pada aliran turbulen cenderung mengalami gesekan dengan dinding yaang menjadikannya hal tersebut memperlambat pembenungkan fully development flow.

4. Bagaimana Pertamina menyalurkan minyak melalui pipa

Dari yang sudah diketahui, jika minyak bumi yang di ambil di lepas pantai disalurkan menggunakan pipa Panjang berates-ratus kilometer. Karena jarak yang sangat jauh tersebut, tentulah akan terjadi penurunan tekanan dalam mengalirkan minyak tersebut. Penurunan tekanan atau pressure drop ini akan mengurangi tingkat efektivitas dalam penyaluran. Diketahui dari simulasi CFD, jika semakin Panjang suatu aliran pada pipa, maka pressure drop yang terjadi akan semakin besar dan itu sangat merugika. Maka dari itu, solusi dari Pertamina adalah memberika tambahan pompa pada jarak tertentu supaya tetap memberikan tekanan pada aliran.

5. Turbulent Pipe Flow Properties, Example 8.4, FFM, Munson et. Al

6. Gesekan menyebabkan pressure drop

Secara Konsep, gesekan yang terjadi pada aliran dengan dinding sama halnya dengan gesekan benda padat dengan alas. Kedua hal tersebut memiliki resultan arah yang terjadilah gesekan. Gesekan ini disebabkan oleh resistansi terhadap aliran, pada fluida yang mengalir pada suatu aliran. Hal yang dapat memengarhui resistansi terhadap aliran fluida ini adalah kecepatan fluida dan viskositasnya. Kecepatan dan viskositas yang tinggi menghasilkan penurunan tekanan yang lebih besar di bagian pipa. Begitu juga sebaliknya jika kecepatan dan visoksitas yang rendah.

Sinopsis Tugas Besar: Aerodinamika pada Drag Reduction System pada Mobil Formula 1

Aerodinamika merupakan hal yang sangat penting dalam dunia otomotif, terutama pada mobil yang dapat melaju dengan kecepatan yang tinggi. Menyeimbangkan antara down force dengan lift force, menghilangkan udara kotor(dirty air), dan lain-lain. Pada kali ini akan lebih berfokus kepada mobil yang digunakan pada ajang balap Formula 1. Bagaimana race engineer memanfaatkan sistem mekanika fluida yang terjadi dengan mobil supaya ajang balap ini semakin menarik.

DRS(Drag Reduction System), dimana mobil diberikan teknologi ini supaya lomba ini semakin menarik. DRS ini bekerja dengan cara mengurangi downforce yang dimiliki pada mobil supaya mobil dapat melaju dengan kecepatan yang lebih signifikan dari sebelumnya. Pada awalnya penggunaan DRS ini banyak menuai kritik dari para fans ajang balap ini, dikarenakan merubah sistem yang lomba dimana mempermudah driver untuk melewati(overtake) driver lainnya.

Nyatanya, penggunaaan teknologi DRS ini justru membuat Formula1 1 ini menjadi lebih kompetitif dibandingkan tanpa menggunakannya. Faktor udara kotor memengaruhi berjalannya balapan sehingga DRS ini disematkan pada mobil Formula 1