Muhammad Ridhwan Sunandar
PENDAHULUAN
بِسْمِ اللهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْمِ
السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُهُ
Perkenalkan, saya Muhammad Ridhwan Sunandar dengan NPM 1806181861. Merupakan salah satu mahasiswa S1 Paralel Teknik Mesin Universitas Indonesia angkatan 2018. Di halaman ini saya cantumkan biodata saya beserta tugas ataupun ringkasan sesuai dengan dosen dari mata kuliah yang dicantumkan. Semoga apa yang saya tulis disini bisa berkah dan bermanfaat bagi kita semua.
BIODATA DIRI
NAMA : Muhammad Ridhwan Sunandar
NPM : 1806181861
JURUSAN : Teknik Mesin
ANGKATAN : 2018
Mekanika Fluida: Selasa, 31 Maret 2020 (PJJ Pertemuan ke-1)
Assalamuálaikum wr.wb. Pada pertemuan hari ini, Alhamdulillah kelas online berlangsung dengan lancar. Kelas online dilaksanakan di aplikasi Zoom dan dipandu oleh Asisten Dosen mata kuliah Mekanika FLuida, yaitu Bang Muhammad Hilman Gumelar Syafei yang mempunyai nama panggilan Bang Edo. Bang Edo merupakan salah satu alumni Teknik Mesin 2014 dan sekarang sedang mengambil S2 atas bimbingan Pak Dai.
Secara garis besar, Bang Edo memberikan 2 materi yang berbeda yaitu Viskositas Fluida atau Kekentalan Fluida dengan penjelasan awal berupa materi dengan presentasi dan dilanjutkan dengan pengenalan aplikasi CFD-SOF.
Bang Edo mengawali penjelasan materi ini dengan membahas Aliran Laminar dan Turbulent serta membahas Reynolds Number dan memberikan beberapa pertanyaan yang dijadikan Pekerjaan Rumah yang saya cantumkan di bagian bawah pada Summary pembelajaran hari ini.
Setelah penjelasan materi dengan presentasi sudah selesai, Bang Edo melanjutkan dengan pengenalan Aplikasi CFD-SOF. Dari yang sudah dijelaskan, saya mendapatkan kesimpulan yaitu Aplikasi CFD-SOF merupakan aplikasi yang berguna untuk melakukan simulasi fluida.
Bang Edo menjelaskan penggunaan aplikasi CFD-SOF ini dari awal dengan mencontohkan suatu kasus yaitu simulasi aliran laminar 2D dengan mengaplikasikan aliran viscous.
Bang Edo memberikan materi dan pengenalan terhadap Aplikasi CFD-SOF ini secara efektif dan jelas. Fungsi Share Screen yang merupakan salah satu fasilitas di aplikasi Zoom pun dimanfaatkan dengan baik sehingga saya bisa mengikuti arahan Bang Edo dengan baik, seperti salah satu contohnya pada gambar berikut :
Di pertemuan awal pengenalan CFDSOF ini, Bang Edo mengajarkan pembuatan simulasi yang diawali dengan penentuan wall, inflow, outflow pada tampilan bidang xyz. Dilanjutkan dengan penentuan mesh pada bidang xyz, boundary dan di akhir simulasi menekan tombol pada solver.
Dari proses simulasi tersebut, didapatkan hasil simulasi sebagai berikut :
Berikut adalah beberapa pertanyaan yang dijadikan PR, yaitu :
1. Apa itu entrance region/aliran masuk?
2. Apa itu aliran berkembang sempurna?
3. Apa pengaruh viskositas dan pengaruh pressure drop dalam pipa?
4. Bagaimana cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen?
5. Apa itu entrance length?
Jawaban untuk PR tersebut adalah :
1. Entrance region/aliran masuk adalah area pintu masuk saluran fluida sesuai pada gambar yang diberikan. Bagian saluran di mana kecepatan dan/atau suhu tidak sepenuhnya berkembang.Hal ini hanya bergantung pada kondisi awal atau kondisi masuknya fluida ke dalam pipa dimana lapisan batas meningkat hingga mengisi seluruh bagian melintang pipa.
2. Aliran berkembang sempurna adalah aliran pada suatu daerah setelah Entrance region flow. Dimana pada aliran ini, fluida sudah keluar dari boundary layer dan sudah tidak dipengaruhi oleh efek viskositas. Hal ini terjadi ketika fluida berjalan melalui pipa yang penampangnya lurus. Kecepatan fluida untuk aliran berkembang ini titik tercepatnya adalah di garis tengah pipa tersebut.
3. Pengaruh viskositas dan pengaruh pressure drop dalam pipa adalah sebagai berikut :
Viskositas dapat diartikan sebagai kepekatan fluida yang dapat menjelaskan besar kecil sentuhan dalam fluida. Di dalam sebuah pipa jika semakin besar viskositas semakin sulit fluida dalam pipa tersebut untuk bergerak. Salah satu contohnya adalahjika fluida berupa air dan oli dialirkan dalam suatu pipa, maka air tersebut akan lebih cepat mengalir yang disebabkan viskositas air lebih kecil dari oli dan molekul air yang bersentuhan dengan area pipa tersebut lebih cepat mengalir. Lalu, Pressure drop dideskripsikan penurunan tekanan dari satu titik dalam sistem salah satu contohnya adalah pipa ke titik lain yang memiliki tekanan lebih rendah. Aplikasi pada pipa pressure drop meningkat sebanding dengan gesekan dalam jaringan pipa, hal ini pun berlaku untuk sebaliknya.
4. Cara menghitung pressure drop suatu aliran dalam laminar/turbulen adalah sebagai berikut :
ΔP = f.1/2.l/D.ρ.V^2
f = 64/Re
Dengan keterangan sebagai berikut :
Keterangan :
ΔP = Pressure drop (perbedaan tekanan) (Pa)
l = Panjang pipa pengukuran tekanan (m)
D = diameter pipa (m)
ρ = Densitas fluida (kg/m^3)
V = Kecepatan aliran fluida (m/s)
Re = Bilangan Reynold : Laminar (<2100) Turbulen (>2100
5. Entrance length adalah panjang dari suatu entrance region. Hal ini dipengaruhi oleh jenis aliran yaitu laminar atau turbulence. Ataupun dapat diartikan dengan suatu jarak yang ditempuh suatu aliran fluida setelah memasuki pipa tepat sebelum aliran tersebut berkembang sepenuhnya. Disini, jenis-jenis aliran tersebut bergantung pada reynold number (Re) yang dapat dirumuskan dengan:
Untuk Aliran Laminar : le/D = 0,06 Re
Untuk aliran turbulance : le/D = 4,4 (Re)^1/6
