8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
1/21
Dinamika Fluida mempelajari sifat-sifat fluida dalamkeadaan bergerak F = c atau = c,v = c,dan a = c.σ
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
2/21
Energi dan Head
Energi didefnisikan sebagai kemampuan untuk
melakukan kerja
Kerja adalah hasil penerapan gaya berdasarkan jarak dan umumnya didefnisikan perkalian gayadengan jarak lintasan gaya tersebut
Satuan energi dan kerja oot-pounds (t-lb) ataunewton-meter (N-m) ! N-m " ! joule (#)
Kon$ersi satuan untuk energi dan kerja adalah ! t-lb " !%&' N-m " !%&' # atau ! # " ! N-m " %*&*t-lb
+ergerakan ,uida merupakan energi
asalah aliran ,uida dapat dipandang dalam &(tiga) bentuk energi% yaitu . energi potensial/+E 0(1)% energi kinetik/KE 0 ($)% dan energi tekanan/2E 0
(+)
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
3/21
+andang elemen ,uida dalam saluran tertutup
Elemen ,uida ditempatkan dengan jarak 1 di atasbidang datum
Elemen ,uida tersebut mempunyai ke3epatan ($)dan tekanan (+)
Energi potensial (+E) merupakan energi yangdisebabkan oleh adanya elemen ,uida di atas
bidang datumEnergi potensial (+E) ditentukan besarnya dengan
mengalikan antara berat (4) ,uida dengan jarakelemen di atas bidang datum (1)
Energi kinetik (KE) merupakan energi disebabkanoleh adanya ke3epatan bergerak dari ,uida tersebut
z W E P =
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
4/21
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
5/21
6ambar Elemen 2luida
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
6/21
Energi tekanan (2E) atau energi aliranmerupakan kerja yang membutuhkan gayauntuk menggerakkan elemen ,uida pada jarak
tertentu untuk melawan tekanan yang terjadi Energi tekanan (2E) dapat die$aluasi dengan
menentukan kerja yang dilakukan dalammenggerakkan ,uida pada jarak tertentu samadengan panjang segmen (d)
6aya yang menyebabkan kerja adalahperkalian tekanan (+) dengan luas penampangsegmen (7)
7 8 d merupakan elemen $olume yang dapatdiganti dengan
d A P E F =
γ W
γ
W P E F =
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
7/21
9otal energi (E) " +E : KE : 2E
Satuan total energi dapat dinyatakan oot-pounds atau newton-meters
;alam mekanika ,uida kerja dan energi dapatdinyatakan sebagai H (Head) yaitu energi perunit berat ,uida yang dinyatakan denganoot-pounds per pound ,uida atau newton-meters per newton ,uida atau eet dan meter
γ
W P
g
vW z W E ++=
2
2
1
γ
P
g
v z H ++=
2
2
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
8/21
;imana .
tekananhead
P
kecepahead g
v
ketinggianhead z
γ
tan2
2
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
9/21
Soal-soal % lb/in5 Ketinggianpipa di atas datum !% t (5 lb/t&?
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
10/21
5 ;iameter pipa hisap dari pompa sebesar !mm (
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
11/21
+ower
+ower merupakan laju untuk melakukan kerja
Satuan power adalah oot-pounds per se3ond(t-lb/s) atau horsepower (hp) dimana ! hp "'' t-lb/s atau newton-meters per se3ond (N-m/s) ! N-m/s " ! watt (4) dan ! N-m/s (!
kN-m/s) atau ! kilowatt (k4)Kon$ersi power
! t-lb/s " !%&' 4 atau ! 4 " %*&* t-lb/s
! hp " *>'%* 4 atau ! 4 " %!&>! hp
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
12/21
;imana .
)(sec/sec
/
/
sec/sec
wattsond per metersnewtonond per pounds foot dalam P
meter feet dalam H
meter cubic per newtons foot cubic per pound dalam
ond per meter cubicond per feet cubicdalamQ
−−
γ
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
13/21
Soal-soal
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
14/21
Kehilangan 2riksi dankehilangan inor
Kehilangan riksi (ri3tion losses) adalah pengeluaran energiuntuk menghasilkan tahanan ,uida yang disebabkan oleh
gerakan ,uidaKehilangan riksi dapat disebabkan oleh tahanan yang
dihasilkan (gosokan% gulungan% dorongan) pada saat ,uidabergerak
Kehilangan riksi juga dapat terjadi akibat adanya perubahan
aliran yang disebut kehilangan minor (minor losses)Kehilangan minor dapat disebabkan oleh penge3ilan
(3ontra3tions) dan atau pembesaran (enlargements) pipa%katup ($al$es)% sambungan (fttings)% dan belokan (bends)
Satuan kehilangan riksi dan minor adalah oot-pounds
energi per pound (t-lb/lb atau newton-meters energi pernewton (N-m/N)
Se3ara matematik satuannya adalah eet atau meter yangdisebut dengan @headA
Kombinasi kehilangan riksi (h ) dan kehilangan minor (hm)
disebut head loss (h
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
15/21
+ersamaan BernoulliCs+ada aliran mantap (steady) maka total energi pada
suatu titik akan sama dengan total energi pada titik
lain berdasarkan pada lintasan alirannya (kekekalanenergi) .
+! dan +5 adalah tekanan pada titik satu dan titik dua
adalah berat spesifk ,uida$! dan $5 adalah ke3epatan pada titik satu dan titik
dua
g adalah per3epatan gra$itasi
1! dan 15 adalah ketinggian titik satu dan titik dua
2
2
22
1
2
11
22
z g
v P z
g
v P ++=++
γ γ
γ
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
16/21
6ambar Disualisasi 9otal Energi
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
17/21
+ersamaan di atas merupakan pernyataan matematikdari +rinsip Konser$asi Energi yang diterapkan padaaliran ,uida
Konsep ini dinamakan +ersamaan BernoulliCs yang telah
dikembangkannya sejak 5' tahun yang lalu #ika kehilingan head (h
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
18/21
Soal-soal
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
19/21
5 +ipa hori1ontal dilekatkan pada reser$oirseperti pada 6ambar di bawah ini +ermukaanair pada reser$oir !' t di atas pipa
hori1ontal 9otal kehilangan head antarapermukaan air dalam reser$oir dan jet padaujung pipa % t 9entukan ke3epatan dan lajualiran air dari pipa?
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
20/21
& +ipa siphon berdiameter ' mm mengalirkanminyak dengan S6 " %=5 dari sebuah reser$oir(
8/19/2019 (4) Dinamika Fluida
21/21
> 7ir mengalir dari pipa ke no1el
Top Related