Matakuliah Tahun : K0614 / FISIKA : 2006 Pertemuan 10 1 Pada pertemuan ini akan dibahas mengenai Hidrodinamika, yaitu fluida yang mengalir. Pembahasan akan meliputi : 1. persamaan kontinuitas, 2. persamaan Bernoulli 3. Viskositas. 2 Hidrodinamika adalah : mempelajari tentang fluida yang mengalir ( bergerak ) Fluida sempurna adalah Fluida yang tidak termampatkan dan tidak mempunyai kekentalan. Macam-macam Aliran Fluida - Aliran steady ( tunak ) : aliran yang sangat teratur , garis alirnya lurus , paralel , dan mempunyai kecepatan yang sama pada setiap penampang lintang - Aliran Viscous ( kental ) : aliran fluida yang mempunyai kekentalan. Kecepatan fluida tidak sama pada setiap penampang lintang - Aliran turbulen : aliran fluida yang tidak teratur. 3 1. PERSAMAAN KONTINUITAS Untuk fluida yang tak termampatkan, maka massa fluida yang masuk pipa = massa fluida yang keluar pipa . A1 V1 V2 A2 Persamaan kontinuitas : AV = konstan maka : A1 V1 = A2 V2 Debit aliran : Q = AV dimana : A = luas penampang pipa V = kecepatan aliran fluida dalam pipa 4 2. Persamaan Bernoulli Untuk aliran fluida di dalam pipa yang diameternya / luas penampangnya berubah dan juga ketinggian (elevasinya) berubah. P + ½ V2 + g Y = KONSTAN P+ gY ½ V2 = tekanan statik = tekanan dinamik 5 ALAT UKUR VENTURI Alat untuk mengukur kecepatan aliran fluida di dalam pipa V, A1 V2 , A2 h ρ V A 2(ρ 2 ρ)gh 2 ρ(A A2 ) 1 2 1 ρ’ h = beda tinggi fluida dalam pipa U ρ = massa jenis fluida dalam pipa ( yang diukur kecepatannya) ρ’ = massa junis fluida dalam pipa U 6 TABUNG PITOT Alat untuk mengukur kecepatan aliran udara . 1 2gh V ’ h = rapat massa udara = rapat massa fluida dalam pipa U = beda tinggi fluida dalam pipa U 7 3. Viskositas Besaran yang menggambarkan adanya gesekan antar partikel dalam fluida. • PENGUKURAN VISKOSITAS Fluida diletakan di antara dua keping kaca, dan mempunyai gaya geser F : FV A η d atau : η F / A V/d A = luas keping V = kecepatan d = jarak antara 2 keping V / d = gradien kecepatan Satuan : 1 poise = 1 dyne sec. Cm-2 8 • ALIRAN VISCOUS Pengruh kekentalan : kecepatan aliran fluida tidak sama di semua titik penampang a. Kecepatan Aliran ( P -P ) V 1 2 ( R2 - r2 ) 4 L 1 P1 – P2 = beda tekanan antara kedua ujung pipa L = panjang pipa R = jari-jari pipa r = jarak titik dari sumbu pipa 9 c. DEBIT ALIRAN 4(P -P ) R Q 1 2 8 L d. HUKUM STOKES Benda , berbentuk bola , jari-jari r , dan bergerak di dalam fluida , akan mengalami gaya hambatan : F=6rV Setelah beberapa waktu , kecepatan bola akan konstan , 2 yaitu : r g(ρ ρ') 2 V T 9 η = rapat massa benda ’ = rapat massa fluida 10 d. BILANGAN REYNOLDS Kombinasi 4 faktor yang menentukan jenis aliran fluida: NR V D D = diameter pipa NR = 0 - 2000 : aliran laminer > 3000 : aliran turbulen = 2000 – 3000 : aliran transisi 11
© Copyright 2024 Paperzz
