Talk:Turbulent Pipe Flow Properties, Example 8.4, FFM, Munson et. al

From ccitonlinewiki
Jump to: navigation, search


Ikhsanul ff

32 months ago
Score 0++

Diketahui : Air pada suhu 20℃ (ρ=998 kg/m^3 dan υ=1,004×〖10〗^(-6) m^2/s) mengalir melewati pipa datar (horisontal) dengan diameter 0,1 m dan laju aliran (Q)=4×〖10〗^(-2) m^3/s dan gradien tekanan sebesar 2,59 kPa/m

Ditanyakan : a. Tebal sub-lapisan viskos b. Kecepatan pada bagian tengah (centerline) Vc pipa. (y = 0,05 m)

c. Perbandingan antara tegangan geser turbulen dan tegangan geser laminer antara bagian tengah (centerline) pipa dengan dinding pipa (y = 0,025 m)

Ikhsanul ff

32 months ago
Score 0++
mohon maaf kurang rapi, mohon koreksinya, terima kasih.

Iza Azmar Aminudin

32 months ago
Score 0++
Waalaikumsalam, saya sudah mencoba merapikan bagian diketahuinya fikri, namun setahu saya sesuai instruksi Pa Dai untuk terjemahan soal ditempatkan di bawah gambar soal dengan cara meng-edit pagenya. Terima kasih dan mohon koreksinya.

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You
Saya ingin menanyakan untuk “viscous sublayer” dan “rasio of the turbulent to laminar shear stress”, itu maksudnya seperti apa? Apakah viskositas itu mempunyai beberapa layer ? Dan jika kita sdh menemukan perhitungan di point (c) itu membaca makna nya bagaimana ya?

Fauzima

32 months ago
Score 0++

Bantu jawab:

> Apakah viskositas itu mempunyai beberapa layer?

Benar, lebih tepatnya aliran turbulen fully developed yang mempunya beberapa layer (lapisan). Seperti gambar 8.15 halaman 406 di buku Munson, aliran turbulen fully developed dapat dibagi menjadi 3 daerah yang dibedakan berdasarkan jarak daerah tersebut dari dinding pipa: daerah viscous sublayer (sublapisan viskos) yang sangat dekat dengan dinding pipa, daerah overlap (tumpang tindih), dan daerah turbulent layer (lapisan turbulen) sepanjang bagian pusat aliran. Pada sublapisan viskos, viscous shear stress (tegangan geser viskos) lebih dominan daripada tegangan Reynolds (tegangan turbulen) dan tidak ada fenomena pusaran-pusaran pada aliran. Kebalikannya di daerah lapisan turbulen, tegangan Reynolds lebih dominan dan bisa terjadi fenomena pusaran-pusaran pada aliran.

Fauzima

32 months ago
Score 0++

Sedangkan di daerah tumpang tindih, kedua sifat pada sublapisan viskos dan lapisan turbulen berlaku (CMIIW). Velocity profile (profil laju aliran) untuk daerah sublapisan viskos dan lapisan turbulen dapat dinyatakan seperti persamaan 8.30 dan persamaan 8.31 di halaman 406 secara berurutan. Tapi ada korelasi lain untuk profil laju aliran untuk laju di garis pusat pipa, walaupun masih berada di daerah lapisan turbulen, persamaannya bisa memakai power-law velocity profile seperti pada persamaan 8.31 di halaman 406.

>Makna dari hasil perhitungan poin (c).

Hasil perhitungan dari poin c adalah perbandingan tegangan geser turbulen terhadap tegangan geser laminar di titik tengah antara garis pusat pipa dengan dinding pipa. Hasilnya, nilainya lebih besar daripada 1 yang artinya tegangan geser turbulen lebih besar daripada tegangan geser laminar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tegangan geser di titik ini lebih banyak disebabkan oleh tegangan geser turbulen.

Anbiamaulana

32 months ago
Score 0++

@Fauzima

Mohon maaf izin bertanya Fauzan, disebutkan bahwa tegangan geser turbulen lebih besar daripada tegangan geser laminar. Untuk bahasa yang mudah dipahami bisa di simplfikasikan? terima kasih

Khasibullah

32 months ago
Score 0++

Mau menjawab pertanyaan anbia, jika kita mengganggap fluida ini bersifat fluida newtonian, maka tegangan geser= dynamic viscosity x du/dy Dimana dynamic viscosity merupaka nilai miu dari masing2 fluida sedangkan du/dy adalah regangan gesernya Maka dari rumus diatas didapatkan hubungan tegangan geser sebanding dengan nilai dynamic vicousity berarti semakin besar dynamic viscousity nya maka semakin besar tegangan geser nya. Untuk mengetahui hubungan laminer dan turbulen terhadap tegangan geser bisa dikaitkan pada persamaan rumus reynold number dimana perbandingan antara gaya inersia dengan gaya viscous nya, maka dari sini di dapatkan kesimpulan semakin besar gaya viscous nya maka semakin kecil nilai reynold number dimana gaya viscous juga sebanding dengan tegangan gesernya. Karena nilai reynold number semakin menjauhi 2100 itu semakin turbulen maka untuk laminar dibutuhkan tegangan geser yang besar dibanding turbulen untuk kaitan dari gaya viscousnya

Cmiiw

Khasibullah

31 months ago
Score 0++

Mau menjawab pertanyaan anbia, jika kita mengganggap fluida ini bersifat fluida newtonian, maka tegangan geser= dynamic viscosity x du/dy Dimana dynamic viscosity merupaka nilai miu dari masing2 fluida sedangkan du/dy adalah regangan gesernya Maka dari rumus diatas didapatkan hubungan tegangan geser sebanding dengan nilai dynamic vicousity berarti semakin besar dynamic viscousity nya maka semakin besar tegangan geser nya. Untuk mengetahui hubungan laminer dan turbulen terhadap tegangan geser bisa dikaitkan pada persamaan rumus reynold number dimana perbandingan antara gaya inersia dengan gaya viscous nya, maka dari sini di dapatkan kesimpulan semakin besar gaya viscous nya maka semakin kecil nilai reynold number dimana gaya viscous juga sebanding dengan tegangan gesernya. Karena nilai reynold number semakin menjauhi 2100 itu semakin turbulen maka untuk laminar dibutuhkan tegangan geser yang besar dibanding turbulen untuk kaitan dari gaya viscousnya

Cmiiw

Ahmad Mohammad Fahmi

32 months ago
Score 0++
Saya ingin bertanya pada poin c dikatakan tegangan geser turbulen lebih besar dari tegangan laminer pada r=0,025, apa pengaruhnya kondisi tersebut terhadap aliran pada pipa? dan jika yang lebih besar tegangan geser laminar apa pengaruhnya?

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You

Pada tegangan turbulen yang besar (daerah aliran menjauh dari dinding) akan memeberikan efek terjadinya rugi tekanan (statik) yang lebih besar untuk menyeimbangan dengan tegangan geser yang terjadi.

Tegangan geser laminar terbesar umumnya terjadi pada aliran laminar (tidak terdapat eddies/olakan) dan area dekat dinding atau pada aliran yang menaglir dalam pipa berdiameter kecil.

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You
Viskositas merupakan properties aliran akibat adanya perubahan tegangan geser. Tegangan geser dapat disebabkan akibat adanya kontak geser dengan dinding yang menyebabkan terjadinya gradient kecepatan. Pada aliran laminar memiliki karakter aliran yang uniform dan teratur (tidak terdapat fluktuasi kecepatan), sementara ciri medan aliran turbulen akibat adanya eddies (olakan) yang menyebabkan terjadinya geseran lebih besar dibandingkan laminar. Hal ini bisa teramati adanya daerah sub lapisan viskos dekat dinding dan viskos turbulen di area agak menjauh dari dinding (outer layer).

Christian Kefi

31 months ago
Score 0++
ingin bertanya tentang viscous sublayer. Apakah pada semua aliran didekat dinding merupakan aliran laminar?

ElitaK

32 months ago
Score 0++

Selamat siang, saya ingin bertanya sedikit tentang konsep. Pada buku munson sub subbab 8.3.2 (terdapat pada subbab yang mendahului contoh soal), tertera;

'Aliran turbulen dikenali dengan vorticity (rotasi atau putaran dari partikel fluida) yang berbentuk 3 dimensi dan bergerak acak'. Aliran seperti ini dapat dijelaskan dari nilai rata-ratanya (disimbolkan dengan overbar) yang di superimpose kan pada fluktuasi (disimbolkan dengan prime). Maka, jika u = u(x, y, z, t) merupakan komponen x dari kecepatan sesaat, maka time average value nya, ū, adalah ;

ū = 1/T ∫ u(x, y, z, t) dt (integral batas atas t0 + T dan batas bawah t0)

dimana interval waktu, T, lebih panjang daripada periode fluktuasi terlama, tapi lebih pendek dari unsteadiness apapun yang terdapat pada average velocity '

yang saya ingin tanyakan adalah kalimat terakhir. Kenapa saat mencari nilai time average dari suatu kecepatan, T yang digunakan harus lebih panjang dari periode fluktuasi terlama tapi lebih pendek dari unsteadiness apapun yang terdapat pada average velocity? Hal ini akan memberikan pengaruh apa andaikata terpenuhi atau tidak terpenuhi?


Terima kasih. Mohon maaf jika pertanyaannya sedikit keluar dari soal.

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You
Dalam deskripsi kecepatan aliran turbulen, terdapat metode pererataan waktu untuk dapat menyelesaikan suku tegangan turbulen (Reynolds) dalam persamaan konservasinya (massa dan momentum). Dalam penjelasan pererataan waktu ditentukan dari fluktuasi kecepatan dalam periode waktu T, dimana periode T lebih besar dari periode fluktuasi terlama namun lebih pendek dari non steady aliran rerata. Terdapat 2 konteks dalam penjelasan tsb, untuk fluktuasi berkaitan dengan medan aliran turbulen, sementara untuk non steady rerata berhubungan dengan besarnya aliran rerata utama (besarnya laju aliran selama durasio waktu tertentu)

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You
Untuk pererataan waktu kecepatan fluktuasi akan berpengaruh terdap penyelesaian numerik tegangan Reynoldsnya. Sementara pada kondisi non steady aliran utama hanya akan berpengaruh terhadap besarnya kecepatan alirannya.

Muhammad Ridhwan Sunandar

32 months ago
Score 0++
Assalamu'alaikum wr.wb. Saya ingin bertanya sedikit untuk di solution poin b. Disitu tertulis bahwa Vc = 2V untuk aliran pipa laminar. Adakah yg bisa membantu untuk menjelaskan hal ini dikarenakan apa dan bagaimana penjelasannya? Terimakasih, Wassalamu'alaikum. wr. wb.

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You
Waalaikumsalam Wr. Wb. Izin mencoba menjawab, karena pada kecepatan di tengah aliran itu shear stress lebih kecil dari pada bagian aliran yang lebih dekat dengan dinding. Hal tersebut menyebabkan kecepatan pada aliran tengah pipa menjadi lebih besar dan area dekat dinding aliran mengalami pengurangan kecepatan. Sekian terima kasih, Silahkan di koreksi atau ditambahkan dalam menjawab pertanyaan tersebut.

Luthfi Aldianta

32 months ago
Score 0++
Maaf sebelumnya karena belum log in dan anonymous. Izin menyertakan nama Luthfi Aldianta (1806181804)

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You
Betul coba, pahami profile distribution kecep aliran pipa. Aliran Max terjadi di sumbu pipa Dan besarnya sekitar 2x kec rata2nya (V)

Luthfi Aldianta

32 months ago
Score 0++
Assalamualaikum Wr. Wb. izin bertanya untuk pertanyaan point b, bagaimana konsep dari pressure drop dalam mempengaruhi ketebalan wall shear stress, dan kenapa ketebalan tersebut dapat digunakan dalam aliran laminar dan turbulen. Terima kasih, Sekiranya ada yang dapat membantu dalam menjawab, menambahkan dan dikoreksi. Wassalamualaikum Wr. Wb.

Anonymous user #1

32 months ago
Score 0 You
Wa'alaikumussalam.wr.wb. Saya Muhammad Ridhwan Sunandar, NPM 1806181861.Izin menjawab, menurut saya karena ketebalan wall shear stress mempengaruhi perubahan tekanan sehingga aliran mengalami pressure drop, dan pada persamaan 8.5 buku munson menjelaskan bahwa persamaan tersebut relevan pada aliran laminar dan turbulen. Mohon maaf jika ada kesalahan dan mohon dikoreksi jika ada yang salah. Terima kasih

Iza Azmar Aminudin

32 months ago
Score 0++
Waalaikumsalam Luthfi Aldianta, saya izin menjawab. Konsep pressure drop (jatuh tekanan) adalah adanya energi yang hilang akibat dari tegangan geser fluida dengan permukaan pipa yang ditimbulkan oleh gaya viskositas. Adanya viscous sublayer dipengaruhi oleh gradien kecepatan dan adanya gradien kecepatan dipengaruhi oleh adanya gaya viskositas yang juga menimbulkan tegangan geser. Sehingga didapatlah hubungan antara viscous sublayer dengan pressure drop.

Mizan.eryandhika

32 months ago
Score 0++
Assalamualaikum wr. wb. Perkenalkan nama saya Mizan Eryandhika Guntorozi dengan NPM 1806181823. Izin bertanya untuk pertanyaan c. tentang Perbandingan antara tegangan geser turbulen dan tegangan geser laminer, di jawabannya dapat perbandingan antara tegangan geser turbulen dan tegangan geset laminar menyentuh angka 1220. Pertanyaannya adalah apakah perbandingan tersebut normal adanya dalam aliran pipa? atau apakah ada hal yang bisa menyebabkan angka perbandingannya itu lebih kecil atau lebih besar? jika lebih kecil apa yang akan terjadi di dalam aliran dalam pipa itu? Terimakasih sebelumnya, mohon bantuannya teman-teman terimakasih. Wassalamualaikum wr. wb.

Jenizhar

32 months ago
Score 0++

Assalamualaikum Wr. wb perkenalkan saya Jenizhar Adivianto (1806181810) ingin membantu menjawab pertanyaan yang diberikan. menurut pendapat saya, gaya geser laminar dan turbulens merupakan gaya geser yang disebabkan oleh masing-masing aliran tersebut. pada suatu alira pipa kemungkinan besar terdapat dua-duanya walaupun salah satu memungkinkan sangat kecil jumlahnya. contohnya pada soal ini gaya geser turbulens sangat jauh lebih besar perbaningannya dengan gaya geser laminar, hal ini sudah dapat diprediksi karena aliran merupakan aliran turbulens. Jadi angka tersebut menurut saya normal. hal yang bisa mempengaruhi angka tersebut adalah variabel yang ada di rumus Gayageser laminar pada solusi (c) yaitu turunan dari Eq.31 pada buku munson dan miu = (pv)

jadi, apabila angka itu mengecil, berarti gaya geser yang dipengaruhi oleh aliran turbulens menjadi semakin sedikit dan yang dipengaruhi aliran laminar semakin banyak. Kira-kira itu saja, mohon dikoreksi atau dikritisi bila ada yang salah atau rancu , terima kasih wassalamualaikum wr.wb

Favianadyatma

32 months ago
Score 0++
Waalaikum salam Wr. Wb. Saya Favian dengan NPM 1806181773 akan coba sedikit menjawab pertanyaan Mizan. Apabila kita tinjau dari rumusnya, maka dua aspek yang mempengaruhi angka tegangan tersebut adalah viskositas cairan dan kecepatan aliran, dimana keduanya memiliki hubungan berbanding lurus. Saat viskositas cairan dan kecepatan aliran semakin besar, maka akan makin besar pula tegangan yang dihasilkan. Silahkan ditanggapi terkait jawaban saya dan mohon maaf belum menjawab keseluruhan pertanyaan. Terima kasih.

Virsyaps

32 months ago
Score 0++
Waalaikumsalam Wr. Wb., ingin mencoba menjawab. Berdasarkan pertanyaan yang diberikan yaitu pada titik diantara centerline dengan dinding pipa, maka angka 1220 pada aliran tersebut merupakan ratio yang normal. Hal ini karena shear stress juga dipengaruhi oleh reynold's number dan juga kecepatan fluida. Kecepatan fluida pada pinggiran dari boundary layer lebih seragam dan kecepatan tinggi ini lebih ditemukan dekat pada wall dibandingkan dengan pada aliran laminar. Hal ini menyebabkan gradien yang sangat curam di posisi dekat pada wall dan memiliki shear stress yang tinggi. Mohon maaf jika ada kesalahan, mohon tambahan dan juga koreksi atas jawaban saya. Terimakasih

Hans.thiery

32 months ago
Score 0++
selamat siang, izin bertanya mengenai apa pengaruh yang dapat ditimnulkan oleh dinding pipa terhadap ketebalan sublapisan viscous dan sejauh apa properties dinding pipa dapat mempengaruhi viskositas air atau materi lainnya yang melewatinya. Terima kasih

Radityaaryaputra

32 months ago
Score 0++
Saya mau coba menjawab pertanyaan dari Hans. Pengaruh dinding pipa terhadap sublapisan viscous yaitu dari diameter pipa dan juga kekasaran pipa. Pada diameter pipa, semakin besar diameternya maka wall shear stress semakin besar, sehingga ketebalan sublapisan viscous lebih kecil. Pada kekasaran pipa, jika kekasaran pipa lebih kecil dibanding tabal dari sublapisan viscous, maka gangguan aliran yang disebabkan oleh kekasaran akan teredam oleh viskositas.

Favianadyatma

32 months ago
Score 0++
Selamat sore, saya Vian, ingin bertanya mengenai penyelesaian soal b. Tertulis bahwa n=8,4, berasal dari manakah angka tersebut? Apa ada yang bisa menjawab pertanyaan saya

Radityaaryaputra

32 months ago
Score 0++
Izin menjawab, n=8,4 berasal dari kurva di Fig. 8.17 pada halaman 407, yaitu saat Re=5,07*10^5 maka n=8.4. n adalah eksponen pada power-law velocity profiles
Add your comment
ccitonlinewiki welcomes all comments. If you do not want to be anonymous, register or log in. It is free.