User:Sulthan Azizy

From ccitonlinewiki
Jump to: navigation, search

بِسْمِ اللّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيْ

السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُهُ

BIODATA DIRI

Pas foto azy .jpg

Nama : Muhammad Sulthan Azizy H

NPM : 1806233392

Fakultas/ Jurusan : Teknik/ Teknik Mesin


Pertemuan Mekanika Fluida 1 : 31 Maret 2020

Assalamualaikum Wr. Wb. pada pertemuan mekanika fluida hari ini materi yang di berikan adalah aliran viskositas dan simulasi aliran tersebut dari software CFD. Materi aliran viskositas divisualisasikan persamaan dan definisi dari aliran viskositas sendiri yaitu rasio perbandingan antara gaya intensitas dan gaya viskos. Penyampaian materi ini disampaikan melalui aplikasi Zoom oleh Bang Edo.

Selanjutnya Bang Edo menerangkan tentang Aplikasi CFD-SOF yaitu 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.

Berikut merupakan summary dari pertemuan hari ini dan dokumentasi dari simulasi CFD-SOF.

Simulasi CFD-SOF

Dalam simulasi dibuat geometri berbentuk box dan ukuran dimensi yang menggunakan sumbu x,y,z. Simulasi tersebut terbagi atas penentuan base mesh, generate mesh, check mesh, simulation model, fluid properties , dan boundary condition.

  1. Untuk Hasil dari CFD-SOF tersebut menyusul,dikarenakan aplikasi CFD-SOF pada laptop saya crash sehingga saya tidak sempat mengcapture hasil dari pekerjaan saya.

Pertanyaan dari asdos:

1. Apa itu entrance region/aliran masuk?

2. Apa itu fully developed flow/aliran berkembang sempurna?

3. Apa itu entrance length?

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

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

Jawaban :

1. Entrance region adalah daerah aliran fluida dari fluida masuk hingga mencapai kondisi kecepatan aliran fluida yang seragam.

2. Aliran berkembang sempurna terjadi karena efek viskos akibat tegangan geser antara partikel fluida dengan dinding pipa sehingga menciptakan profil kecepatan yang berkembang sepenuhnuya. Hal ini terjadi jika fluida berjalan melalui pipa lurus. Titik tercepat dalam kecepatan fluida pada aliran berkembang sempurna akan berada pada faris tengah pipa.

3. Entrance length adalah jarak yang ditempuh aliran fluida setelah memasuki pipa sebelum aliran berkembang sempurna.

4. Viskositas dapat diartikan kepekatan fluida yang menjelaskan besar kecil sentuhan dalam fluida. Semakin besar viskositas, semakin sulit fluida dalam pipa untuk mengalir.

5. Pressure drop dapat dihitung menggunakan persamaan bernoulli yaitu: ΔP = f.1/2.l/D.ρ.V^2

f = 64/Re

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)


Pertemuan Mekanika Fluida 2 : 1 April 2020

Assalamualaikum Wr.Wb.

Pada pertemuan ini, membahas materi rumus dasar pada mekanika fluida. Rumus rumus tersebut yaitu :

1. Konservasi Massa

Hukum konservasi massa didefinisikan sebagai perubahan massa terhadap waktu sama dengan 0.

dm/dt = 0

2. Konservasi Momentum Bila kecepatan dan momentum dalam suatu sistem berubah terhadap jarak/ruang dan waktu, perubahan tersebut dapat di implementasikan dengan sigma F (total gaya yang terjadi.

M. dV/dt = sigma

3. Konservasi Energi

Hukum konservasi energi didefinisikan sebagai laju perubahan energi yang harus diikuti dengan perubahan dalam bentuk kerja atau diimplementasikan dengan W dan panas atau Q

dE/dt = W+Q


Pertemuan Mekanika Fluida 3 : 7 April 2020

Assalamualaikum wr wb.

Pada pertemuan kali ini membahas tentang goverment equation. goverment equation adalah persamaan yang mengatur kegiatan fuatu fluida. Contohnya adalah rumus bilangan reynolds yaitu Re = inertia force / friction force sehingga dapat diambil kesimpulan semakin besar bilangan reynolds nya, maka semakin besar inersia dan semakin kecil viskos nya. Dari situ, kita dapat mengetahui bahwa suatu aliran yang bersifat inviscid atau aliran pada entrance region, viskos dapat diabaikan. sedangkan pada keadaan aliran fully development, viskos lebih berpengaruh.

Pada pertemuan ini, bang edo juga mensimulasikan pembuatan pipa 3D pada software inventor atau solidworks dan memisahkan outlet, inlet dan wall. Lalu file di simpan dengan format .STL


Pertemuan Mekanika Fluida 4 : 8 April 2020

Assalamualaikum wr wb.

Pada pertemuan kali ini membahas tentang hubungan lapisan aliran fluida terhadap Reynold number. Jika menggunakan persamaan Re = inersia force/friction force, maka didapatkan bahwa semakin besar inersia maka semakin besar juga Rynold number yang didapatkan, sehingga semakin lama untuk mencapai keadaan fully development. Berkebalikan dengan itu, semakin besar viskositas maka semakin kecil bilangan Reynold dan semakin cepat mencapai keadaan aliran berkembang sempurna.

Hubungan dengan jenis aliran ada 3 yaitu :

1.laminar 

Memiliki lapisan fluida berlapis-lapis yang tersusun secara parallel dan tidak bertabrakan satu sama lain (tidak terjadi perpotongan antar lapisan fluida).

2.Transisi

Memiliki bentuk lapisan menyerupai osilasi dan terkadang terdapat perpotongan antar lapisan fluida akbat ketidakstabilan aliran. Aliran ini merupakan pembatas antara aliran laminar dan aliran turbulen.

3.Turbulen 

Terjadi ketidakteraturan pada aliran lapisan fluida yang mengakibatkan terjadi perpotongan antar lapisan

ada 3 komponen yang mempengarugi velocity yaitu tekanan, gaya gesek, dan temperatur. Kecepatan yang terjadi Pada aliran ini menyebabkan kerumitan dalam menyelesaikan persoalan secara analistik. Kecepatan pada aliran turbolen sangat bergantung pada tegangan geser. Untuk menemukan tegangan geser diperlukan besar gesekan yang terjadi pada fluida dan dinding, untuk mendapatkan besar gesekan terlebih dahulu harus mengetahui distribusi perubahan kecepatan, karena itu kita harus mempertimbangkan gesekan untuk mengetahui tegangan gesernya.


Pertemuan Mekanika Fluida 5 : 14 April 2020

1.Aliran Laminar dan Pengaruh terhadap Wind Tunnel

Pengaruh jenis Aliran terhadap Profil Kecepatan yang dipengaruhi Kinematik Viskos dan Fully Developed Flow diantara Dua Plata

Contoh 3.4. Tertulis bahwa aliran tersebut adalah Aliran Laminar yang terletak diantara dua plat dan soalnya adalah mencari profil kecepatannya dari aliran tersebut.

Disini ada pengaruh kinematik viskos dan fully developed flow juga terhadap profil kecepatan. Konsep yang harus dipahami dari soal ini, diawali dengan Aliran Laminar itu sendiri. Aliran Laminar merupakan suatu aliran dengan Reynold Number dibawah 2300. Dan aliran turbulen dengan Renold Number diatas 4000

2.Perbedaan Jenis Viskositas Dinamik dan Pengaruhnya terhadap Entrance Length serta Kecepatan Fluida

Pada aliran suatu aliran fluida baik cairan atau gas terdapat berbagai jenis, hal tersebut mempengaruhi viskositas tentunya. Viskositas sendiri pada fluida cair dihasilkan oleh gaya kohesi antar molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas muncul sebagai akibat tumbukan antar molekul gas. Viskositas dinamik berarti fluida tersebut dialirkan dalam suatu area yang dimana satu jenis viskositas dan viskositas lain memiliki properti dan karakteristik berbeda ketika dialirkan.pengertian lain viskositas adalah kekentalan dari fluida dimana hal tersebut menyebabkan tegangan geser saat fluida dialirkan. Tegangan geser ini sebanding dengan besarnya viskositas fluida, dampak dari semakin bertambahnya tegangan geser akan mempengaruhi kecepatan dari fluida itu sendiri. Kemudian hubungannya dengan entrance length adalah jarak untuk suatu aliran fully developed semakin panjang karena kecepatan fluida tidak dapat mengalir sesuai tekanan atau gaya yang diberikan karena terpengaruh tegangan geser.

3.Kondisi pada aliran turbulen

Tegangan geser pada aliran turbolen merupakan fungsi dari density. dalam aliran turbolen terdapat viscous sublayer yang merupakan aliran tipis pada aliran turbolen yang merupakan aliran laminar yang terletak pada dinding. Maka untuk mendapatkan ketebalan viscous sublayer maka digunakan tegangan geser dinding dan juga density karena pada aliran turbolen density sangat berpengaruh. Pada umumnya aliran turbolen memiliki bilangan reynold (Re) diatas 4000 karena memiliki kecepatan aliran yang lebih tinggi daripada aliran laminar pada keadaan fully developed

4.Orifice Meter dalam Menentukan Kehilangan Aliran Fluida

Orifice meter adalah satu set alat yang diletakan di suatu pipa untuk menghambat aliran fluida dan menimbulkan pressure drop. Pengukuran laju aliran didapat dari perbedaan tekanan karena adanya pressure drop tersebut. Metode pengukuran ini disebut inferential atau rate meter. Jadi tidak langsung mengukur quantity fluida.

Orifice meter digunakan untuk mengetahui material balance suatu proses, sehingga dapat menghitung losses atau gain yang timbul. Alat ukur yang paling penting adalah alat ukur aliran (flowmeter), karena menyangkut perhitungan laba rugi perusahaan, pajak dan royalty. Orifice meter adalah salah satu alat ukur standar untuk pengukuran aliran liquid dan gas, karena biayanya tidak mahal, dan dapat melayani kapasitas aliran yang kecil ataupun besar dengan ketelitian yang cukup tinggi.

Fluida yang dihitung adalah fluida alir yang masuk kedalam flow meter. Jenis orifice meter yang banyak dipakai dan sudah memiliki standar, antara lain berbentuk : concentric, square edge, flange tap orifice meter. Selain orifice plate, Flow nozzle dan venturi tube juga masuk kedalam jenis flow meter ini. Agar dapat dipakai untuk pengukuran, alat ini perlu di kalibrasi secara empiris

5.viscous sublayer dan pressure drop

Perbedaan pertama terdapat pada rumus yang digunakan untuk mencari pressure drop jika di di aliran laminar melibatkan efek viskos makan pada aliran turbolen menggunakan density.

perbedaan kedua terletak pada rumus yang digunakan untuk mencari friction factor. pada aliran turbolen melibatkan kekasaran permukaan.


Pertemuan Mekanika Fluida 6 : 15 April 2020

Assalamualaikum wr wb.

Pada pertemuan ini, membahas materi yaitu head losses. head loss dibagi menjadi 2 bagian besar yaitu major losses dan minor losses. Head loss yang terjadi akibat efek viskos pada aliran pipa lurus disebut major losses. Major losses sangat bergantung pada wall shear stress. Minor losses adalah penurunan tekanan yang terjadi pada komponen pendukung seperti fitting, valve, elbow, inlet dan outlet. Contoh minor losses terjadi pada pembesaran pipa. Jika ada konsumsi energi maka semakin besar perbandingan diameter pipa dan menyebabkan minor losses nya semakin besar. Contoh minor losses selanjutnya adalah pipa yang membelok. hal ini disebabkan karena terjadi vortex (secondary flow).

Kita sering menggunakan metode coefficient loss yang nilainya bergantung pada geometri. Perubahan diameter pipa kadang tidak diperhitungkan dalam perhitungan head loss fully developed seperti contoh pada sistem pipa daerah inlet (dari reservoir ke pipa). Perubahan diameter besar dan ke kecil kadang terjadi secara tiba-tiba dan kadang secara agak halus. Bentuk dari perubahan diameter itu yang mempengaruhi coefficient loss seperti yang terlihat pada gambar. Bentuk yang memiliki ujung yang lebih halus memiliki nilai coefficient loss yang lebih rendah, sementara jika ujungnya tajam, fluida akan berbelok secara tiba-tiba dan akan menyebabkan coeficient loss nya lebih besar. Sehingga dapat disimpulkan ingin mengurangi head loss pada area enterance dan outlet maka dapat ditambahkan radius pada ujung perubahan diameter.


Pertemuan Mekanika Fluida 7 : 21 April 2020

Assalamualaikum wr wb.

Pada pertemuan ini, bang agil yaitu mahasiswa teknik mesin 2016 diberi kesempatan untuk menjelaskan materi skripsi beliau yang berkaitan dengan materi yang kami pelajari. Materi skripsi tersebut mengenaik koversi energi air ke energi mekanikal. Konsep tersebut menjelaskan gaya yang ditimbulkan oleh air menyebabkan gerakan blade turbin air akibat perubahan momentum. Energi kinetik menyebabkan perubahan momentum dan energi potensial terjadi karena perbedaan ketinggian.


Pertemuan Mekanika Fluida 8 : 22 April 2020

Assalamualaikum wr wb.

Pada pertemuan ini, masing masing mahasiswa diberi kesempatan untuk menjelaskan tentang hal yang dipahami selama belajar mekanika fluida. Lalu, mahasiswa diberi arahan untuk mendiskusikan pendapat tiap mahasiswa terhadap artikel yang telah dibuat. Setelah itu, Pak Dai memberi tugas besar berupa pembuatan makalah dengan deadline 1 minggu sebelum UAS.


Pertemuan Mekanika Fluida 9 : 28 April 2020

Assalamualaikum wr wb.

Pada pertemuan ini, Pak Dai memberi arahan untuk melanjutkan diskusi tentang soal tanya jawab pada pertemuan sebelumnya. Setelah itu pak dai memberi kesempatan untuk mahasiswa yang belum mendiskusikan pendapat masing masing terhadap artikel yang telah dibuat. Pak Dai juga memberikan pengantar materi eksternal flow. Pada aliran eksternal flow terdapat medan aliran yang terjadi pada sekitar benda yang dilewati fluida dan terdapat gradient aliran fluida. Dalam gradient terdapat nilai + dan - yan menandakan gradien naik dan gradien turun. Dan para mahasiswa dipersilahkan menjelaskan salah satu materi yang Sudan ditulis pada wikipage masing-masing.


Pertemuan Mekanika Fluida 10 : 29 April 2020

Assalamualaikum wr wb.

Pada pertemuan ini, Pak dai memberi materi mengenai eksternal flow dan menjelaskan bahwa aplikasi pada sayap pesawat ada dua tegangan yaitu tegangan normal dan tegangan geser. Tegangan normal adalah aliran yang memberikan gaya karena distribusi tekanan dan menyebabkan lift pada pesawat. Tegangan geser adalah gaya yang menimbulkan hambatan bagi benda yang dilalui atau disebut dengan drag.


Tugas Besar : Pengaruh sudut serang aerofoil pada drag force

Dalam dunia dirgantara, kecepatan sangat mempengaruhi terbang atau tidaknya sebuah pesawat. Kecepatan yang tinggi akan membuat pesawat terbang, sedangkan kecepatan rendah akan membuat pesawat jatuh. Sayap pesawat didesain sedemikian rupa sehingga fluida yang mengalir tidak mengalami drag yang dapat menghambat kecepatan pesawat. Desain sayap pesawat ini dinamakan Aerofoil. Geometri aerofoil ini dirancang agar separated flow yang terjadi sangat kecil. Akibat dari hal ini, drag yang dihasilkan oleh separated flow ini sangat kecil. Akan tetapi, tidak selamanya aerofoil berfungsi secara ideal. Ada kalanya sudut serang aerofoil ini berubah. Sudut serang ini sangat berpengaruh pada separated flow yang terbentuk pada sayap pesawat. Semakin tinggi sudut serangnya, semakin besar pula separated flow yang terjadi. Pada sudut serang tertinggi, separated flow yang terjadi sangat besar sehingga mengakibatkan stall pada aerofoil. Akibatnya, terjadi penurunan drastis pada gaya angkat sayap dan peningkatan pada gaya drag.