Loses Karena Gesekan Dengan Dinding Pipa

Pengertian Losses

- Losses = kehilangan energy
- head loss entry = kehilangan energy dari tempat besar ke tempat kecil.
- head loss expansion = mengalami losses pembesaran, dari diameter pipa kecil ke diameter pipa besar.
- head loss exit = mengalami losses dari tempat kecil tabung besar.


Pengertian head 

head = energy potensial, satuan ( m )

dari gambar di atas , merupakan head dimana air yang mengalir dari sebuah pipa dan di atasnya terdapat pipa kecil dimana air akan naik setinggi head. 

friksi itu di akibatkan oleh gesekan di dinding pipa  
Head loss

Head Loss adalah kerugian tekanan yang terjadi pada aliran internal. Aliran internal seperti pada pemipaan sangat sering mengalami head loss. Head loss terjadi karena berbagai hal seperti gesekan fluida dengan dinding pipa dan adanya hambatan pada pipa seperti belokan, percabangan, katup, dan lain sebagainya.

Kerugian juga dibagi menjadi major dan minor loss. Major loss diakibatkan oleh friction antara fluida dan pipa. Minor loss diakibatkan oleh katup, tikungan, dan lain sebagainya.

kita akan buktikan bahwa di sebuah pipa terdapat losses

Fluida mengalir dari titik 1 ke titik 2, dan jika lihat lebih dalam sekeliling terutama di bagian dinding pipa terdapat gaya gesek antara fluida dan dinding pipa.

Jadi hukum bernouli pada sebuah pipa mengabaikan gesekan pada dinding2 pipa .

Tipe Aliran dan Bilangan Rynolds

bilangan rynolds bisa di artikan 

                                    = Gaya inersia

                                       Gaya viskositas

keterangan :

Fully develoved 

fully developed merupakan suatu aliran dalam pipa yang awal mulanya terbentuk rata atau sejajar sehingga akibat adanya gesekan pada dinding pipa seterusnya berubah menjadi suatu bentuk dimana seperti gambar berikut : 

Lapisan Batas (Boundary Layer)

adalah suatu lapisan yang terbentuk disekitar permukaan benda yang dilalui oleh fluida dengan viskositas, karena mengalami hambatan yang disebabkan oleh beberapa faktor, seperti faktor gesekan, dan efek- efek viskos.

Viskositas (μ) adalah kemampuan untuk menahan gesekan (ukuran kekentalan fluida)/tekanan geser (shear stress). Hubungan antara viskositas dengan aliran laminar dan turbulen adalah bila semakin besar viskositas yang terdapat pada fluida maka semakin kecil gesekan yang tejadi antara fluida dengan permukaan suatu benda sehingga kecepatan aliran antara molekul fluida lebih teratur, ini berarti aliran ini cenderung laminar.

Begitupun sebaliknya, semakin kecil viskositas fluida maka alirannya cenderung bergolak (tidak teratur) atau turbulen.

aliran ini sebenarnya juga bergerak dalam dimensi ruang dan waktu sehingga penurunan rumusnya dilakukan pada dimensi x(panjang), y(lebar) , z(tinggi) , serta t(waktu). Namun pengasumsian aliran fluida bergerak pada streamline yang mengalir secara tunak dan gerakan aliran yang mengalami gesekan terjadi hanya pada salah satu bidang sumbu. dan garis batas yang menunjukan tidak lagi adanya perubahan ketinggian terhadap kecepatan fluida inilah yang disebut Boundary Layer.  Dimana aliran diluar lapisan batas disebut sebagai aliran inviscid.

Jenis-jenis aliran yang terjadi bisa berupa aliran laminar, transisi ataupun turbulen. yang membedakan ketiga jenis aliran ini adalah pada rentang nilai bilangan reynoldsnya. rentang nilanya adalah :

·         laminar  Re < 2300

·         transient 2300 < Re < 4000

·         turbulent Re > 4000

Oleh karena itu setiap aliran selalu mengalami salah satu dari ketiga jenis aliran ini.

Sebagai contoh kasus pada aliran yang mengalir pada suatu sudu juga mengalami lapisan batas. Secara teoritis, aliran yang mengalir adalah laminar semua. namun pada kenyataannya setiap aliran mengalami hambatan seperti gesekan permukaan, tegangan geser dan diferensiasi kecepatan. dan jika semakin banyak gangguan yang dialami maka alirannya akan terus berubah sehingga menyebabkan aliran turbulen.

Semakin banyaknya aliran turbulensi yang terjadi, maka lama kelamaan bisa menyebabkan vorteks (kondisi dimana aliran partikel berputar dalam 1 arah). dimana vorteks ini merupakan fenomena alamiah penyebab terjadinya angin tornado.

contoh : soal Fluida Dinamik pada benda beda penampang serta Aplikasi Bernouli pada tangki bocor . kali ini saya akan melanjutkan satu contoh soal dari dasar-dasar fluida dinamis dimana gambar soal dapat sedikit di jelaskan seperti demikian.

jumat, 11 Desember 2015

contoh : soal Fluida Dinamik pada benda beda penampang serta Aplikasi Bernouli pada tangki bocor . kali ini saya akan melanjutkan satu contoh soal dari dasar-dasar fluida dinamis dimana gambar soal dapat sedikit di jelaskan seperti demikian.

  

 

> Adapun aplikasi untuk persamaan hukum bernouli terhadap tangki yang bocor seperti gambar di bawah ini

Bahasan Mengenai Streamline,Streakline,Pathlaine dan Streamtube

    Kali ini saya akan sedikit menjelaskan dari apa yang saya dapat dari perkuliahan pada

tgl 01-12-2015 .
      Yaitu mengenai perihal pergerakan dari suatu elemen fluida dalam tinjauan partikel-partikel,
yang di antaranya :
> Streamline
> Streakline
> Pathlaine 
> Streamtube

1. Pertama Streamline
     Streamline adalah garis yang tangensial pada setiap titik pada kecepatan dan pada waktu
tertentu dengan syarat tidak perpotongan satu sama lainnya.
Adapun skema gambar sederhananya.

persamaan-persamaan
dx= u dt,
dy= v dt, dan
dz= w dt

2. Streakline adalah garis yang menghubungkan semua partikel yang telah melewati posisi
euler yang benar dan tepat,dimana partikel dari elemen fluida tersebut semua melalui
satu titik yang sama.
Adapun skema gambar sederhananya.


       Gambar t0 Gambar t1 Gambar t2 Gambar t3

T disini di umpamakan merupakan pergerakan dari satuan waktu.

3. Pathline adalah garis jejak/jejak partikel sebagai fungsi waktu.
Pathline juga dapat dikatakan garis yang dilalui pertikel terentu dalam suatu periode.
Dan untuk.

Pergerakan patikel ini bergerak dengan seiring waktu

4. Streamtube ini merupakan gabungan dari ketiga yang saya jabarkan di atas,
adapun dari gambar sederhananya.

adapun sumber yang saya ambil
1. Dari mata kuliah mekanika fluida
2. https://teachingfluids.wordpress.com/2013/12/16/visualizing-streak-lines-path-lines-and-streamlines-with-lots-of-ping-pong-balls/