Bolonni Nugraha

BIODATA DIRI

Bolonni Nugraha

Nama : Bolonni Nugraha

NPM  : 1806181741

Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Mesin

Kelas Mekanika Fluida 02

Pertemuan Mekanika Fluida-02

Pertemuan 1 (Selasa, 31 Maret 2020)

Pada kelas kali ini, dilakukan Pendidikan Jarak Jauh dengan penggunaan perangkat lunak zoom. Penyampai materi kali ini adalah Bapak Muhammad Hilman Gumelar atau yang akrab disapa bang Edo. Materi yang disampaikan adalah mengenai pengaruh viskositas aliran di dalam pipa. Yang disampaikan berupa konsep-konsep dasar agar mahasiswa dapat memahami materi tersebut. Ditampilkan pula video mengenai transisi aliran turbulen menjadi aliran laminar. Berikutnya juga diperkenalkan sebuah perangkat lunak untuk pemodelan Computational Fluid Dynamics (CFD) bernama CFDSOF.

The Reynolds Number (Re)

Bilangan Reynolds adalah perbandingan antara gaya inersia fluida dan gaya viskos yang terjadi pada fluida tersebut.Bilangan Reynolds merupakan bilangan tak berdimensi yang dapat membedakan suatu aliran itu dinamakan laminar, transisi atau turbulen.

                                                      Re =  VD ρ/µ
       

Dimana :

V kecepatan (rata-rata) fluida yang mengalir (m/s)
D adalah diameter dalam pipa (m)
ρ adalah masa jenis fluida (kg/m3)
µ adalah viskositas dinamik fluida (kg/m.s) atau (N. det/ m2)

Viskositas

Viskositas fluida merupakan ukuran ketahanan sebuah fluida terhadap deformasi atau perubahan bentuk. Viskositas dipengaruhi oleh temperatur, tekanan, kohesi dan laju perpindahan momentum molekularnya. Viskositas zat cair cenderung menurun dengan seiring bertambahnya kenaikan temperatur hal ini disebabkan gaya – gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunya viskositas dari zat cair tersebut.

Jenis Aliran pada Fluida

1.Aliran Laminar

2.Aliran Turbulen

3.Aliran Transisi

Nilai Re kurang dari 2100 maka aliran tersebut laminer dan jika Re nya lebih dari 4000 maka aliran tersebut turbulen.

Selanjutnya dilanjutkan dengan pengenalan perangkat lunak CFDSOF.

Geometri yang digunakan berbentuk box. Diberikan tips-tips dari bang Edo bagaimana kita seharusnya membuat mesh tersebut. Untuk kecepatan aliran, karena yang diinginkan adalah aliran laminar, sehinggga disesuaikan dengan bilangan Reynoldnya. Analisis ini juga dikombinasikan dengan penggunaan perangkat luna ParaView untuk visualisasi yang lebih informatif. Berikut ilustrasi-ilustrasi ketika pelaksanaan pengenalan metode analisis ini.

Untuk lebih memahami dan mengerti materi yang telah disampaikan, bang Edo membertikan tugas kita untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut;

1. Apa itu entrance region/aliran masuk?

Entrance region merupakan daerah suatu aliran di dekat dimana fluida memasuki pipa.

2. Apa itu aliran berkembang sempurna?

Fully Developed flow merupakan daerah suatu aliran pada pipa dimana profil kecepatan sudah tidak berubah terhadap x.

3. Apa pengaruh viskositas dan pengaruh pressure drop dalam pipa?

Pressure drop merupakan penurunan tekanan pada aliran fluida dan berubah ke dalam bentuk energi lain berupa panas yang disebabkan oleh gesekan dengan dinding pipa. Sementara viskositas yang mempengaruhi dalam memindahkan fluida dikarenakan berpengaruh terhadap profil kecepatan yang ditimbulkan. Dapat dianalogikan seperti perbandingan regangan dan tegangan geser.

4. Bagaimana cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen?

Cara mengukur pressure drop adalah selisih antara tekanan total fluida masuk dan tekanan total fluida keluar

Ptot = Ps + Pd

Ps = tekanan statis

Pd = tekanan dinamis = 1/2 ρV^2

Pressure drop:

  ΔP = Ptot in - Ptot out

Pressure drop dalam aliran laminer:

  ΔP = f l/2D ρV^2

f= 64/Re

Pressure drop dalam aliran turbulen:

  ΔP = λ l/2D ρV^2

f= 8𝜏/ρV^2

Dimana ΔP = pressure drop (Pa)

l = panjang pipa (m)

D = diameter pipa (m)

V = kecepatan aliran fluida (m/s^2)

Re = bilangan Reynolds

f = friction factors

5. Apa itu entrance length?

Entrance length merupakan jarak antara tempat masuknya aliran dengan titik awal fully developed flow