Tugas 3 Kinematika Fluida Dani

1. Apa itu aliran steady state? Berikan contohnya dalam fenomena nyata

Aliran steady state atau aliran stabil merujuk pada keadaan dimana fluida mengalir dengan kecepatan dan arah yang konstan pada waktu tertentu. Dalam aliran steady state, tidak terjadi perubahan signifikan dalam kecepatan dan arah aliran fluida, sehingga dapat dinyatakan bahwa aliran tersebut stabil dan konstan dalam jangka waktu tertentu.

Sangat sulit untuk menemukan sebuah aliran dalam keadaan steady state karena beberapa faktor seperti gangguan aliran, turbulensi, dan perubahan konfigurasi sistem dapat mengganggu aliran steady state dan menyebabkan terjadinya fluktuasi atau perubahan dalam aliran fluida.

Mungkin fenomena nyata yang mendekati aliran steady state adalah aliran dalam pipa yang stabil dengan mengasumsikan tidak terjadinya gesekan di dalam pipa, tidak ada kalor yang hilang, dan tidak terjadi perubahan temperatur

2. Apa itu Lagrange Method dan Eulerian Method?

1). Metode Lagrange

Menghitung berdasarkan partikel-partikel tertentu pada sebuah ruang berupa laju perubahan sifat fluida

2). Metode Eulerian

Pemusatan perhatian pada gerak dan sifat setiap partikel yang melewati titik dalam ruang. Pendekatan ini dikenal dengan 'Control Volume'

Hanya berfokus pada partikel fluida yang masuk dan keluar dari control volume.

3. Apa perbedaan antara aliran uniform dan aliran non-uniform? Berikan contohnya dalam fenomena nyata

Aliran uniform adalah aliran fluida di mana kecepatan aliran dan arah aliran sama pada setiap titik di dalam fluida. Dalam aliran uniform, partikel-fluida mengalir sepanjang lintasan yang sama dan mempertahankan jarak yang sama satu sama lain. Contoh dari aliran uniform adalah aliran fluida dalam pipa yang lurus dan memiliki diameter yang sama pada setiap bagian pipa.

Sementara itu, aliran non-uniform adalah aliran fluida di mana kecepatan aliran dan arah aliran tidak sama pada setiap titik di dalam fluida. Dalam aliran non-uniform, partikel-fluida dapat mengalir melalui lintasan yang berbeda atau mengalami perubahan kecepatan atau arah aliran pada bagian tertentu dalam sistem fluida. Contoh dari aliran non-uniform adalah aliran fluida pada aliran sungai, aliran pada sekitar bendungan atau aliran pada sistem perpipaan dengan perubahan diameter dan bentuk yang berbeda.

4. Apa itu aliran luminar dan aliran turbulen? Apa perbedaan keduanya?

Aliran laminar adalah aliran fluida yang gerakan partikel-fluidanya teratur dan teratur, serta mengikuti jalur yang tetap. Dalam aliran laminar, partikel fluida mengalir dengan kecepatan yang konsisten dan arah aliran yang sama, tanpa terjadi perpindahan ke arah lain atau percampuran antara partikel-fluida. Aliran laminar biasanya terjadi pada aliran fluida dengan kecepatan rendah dan viskositas yang tinggi, dan memiliki angka Reynold yang rendah.

Sementara itu, aliran turbulen adalah aliran fluida di mana gerakan partikel-fluidanya tidak teratur dan acak, serta tidak mengikuti jalur yang tetap. Dalam aliran turbulen, partikel fluida mengalir dengan kecepatan dan arah yang bervariasi, sehingga terjadi perpindahan dan percampuran antara partikel-fluida. Aliran turbulen biasanya terjadi pada aliran fluida dengan kecepatan tinggi dan viskositas yang rendah, dan memiliki angka Reynold yang tinggi.

Perbedaan antara aliran laminar dan turbulen memiliki implikasi pada karakteristik aliran fluida tersebut. Aliran laminar cenderung lebih stabil dan teratur, sehingga dapat diprediksi dan dikontrol dengan lebih mudah. Namun, aliran laminar juga memiliki resistensi yang lebih tinggi terhadap aliran fluida, sehingga memerlukan lebih banyak energi untuk dipompa. Di sisi lain, aliran turbulen cenderung memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan dapat mengalir dengan kecepatan yang lebih tinggi, tetapi juga lebih sulit untuk diprediksi dan dikontrol.

5. Apa itu streamline, streakline, dan pathline?

a. Streamline adalah garis tangensial yang berada pad setiap titik pada kecepatan dan waktu tertentu.

b. Streakline adalah garis yang menghubungkan semua partikel yang telah melewati posisi, dimana partikel dari elemen fluida tersebut semua melalui satu titik yang sama

c. Pathline adalah garis jejak/jejak partikel sebagai fungsi waktu. Pathline juga dapat dikatakan garis yang dilalui pertikel terentu dalam suatu periode.