8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

1/20

By : Ranjiv MaulanaEmail : rmaulana.universi ty@g mail .com

KULIAHMEKANIKA FLUIDAHukum Dasar Mekanika Fluida

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

2/20

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

3/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Hukum Kekekalan Massa :

Laju aliran massa neto didalam elemenadalah sama dengan laju perubahan massa

tiap satuan waktu.

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

4/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

V1

V2

1

2

dA1

dA2

Massa yang masuk melalui titik 1 = V 1 . 1 . dA 1

Massa yang masuk melalui titik 2 = V 2 . 2 . dA 2

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

5/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Oleh karena tidak ada massa yang hilang :V1 . 1 . dA 1 = V 2 . 2 . dA 2

Pengintegralan persamaan tersebut meliputi seluruh luas

permukaan saluran akan menghasilkan massa yang melaluimedan aliran :V1 . 1 . A 1 = V 2 . 2 . A 2

1 = 2 Fluida Inc om pressible .

V1 . A 1 = V 2 . A 2Atau :

Q = A .V = Konstan

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

6/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

1. Untuk semua fluida (gas atau cairan).

2. Untuk semua jenis aliran (laminer atauturbulen).3. Untuk semua keadaan (steady dan unsteady)4. Dengan atau tanpa adanya reaksi kimia di

dalam aliran tersebut.

Persamaan kontinuitas berlaku untuk :

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

7/20

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

8/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Untuk menentukan besarnya kecepatan perubahanmomentum di dalam aliran fluida, dipandang tabungaliran dengan luas permukaan dA seperti pada gambarberikut :

Y

Z

X

V 2

V 1

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

9/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Dalam hal ini dianggap bahwa aliran melalui tabungarus adalah permanen. Momentum melalui tabungaliran dalam waktu dt adalah :

dm.v = . v . dt . v . dAMomentum = . V 2 . dA = . A . V 2 = . Q . V

Berdasarkan hukum Newton II :F = m . aF = . Q (V 2 V1)

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

10/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Untuk masing-masing komponen (x, y, z) :

FX = P . Q (V X2 . VX1)F

Y = P . Q (V

Y2 . V

Y1)

FZ = P . Q (V Z2 . VZ1)

Resultan komponen gaya yang bekerja pada fluida :

222

z y x F F F F

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

11/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Persamaan Energi (EULER) :

Unsur fluida yang bergerak sepanjang garis aliran

ds

dA

PdA

dA

G ds dA

dAdsds

dP

P

dA

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

12/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluidaAsumsi :

1. Fluida ideal2. Fluida homogen dan incompressible

3. Pengaliran bersifat kontiniu dan sepanjang garis arus4. Kecepatan aliran bersifat merata dalam suatu

penampang5. Gaya yang bersifat hanya gaya berat dan tekanan.

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

13/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

14/20

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

15/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Contoh :Tentukan Laju aliran massa air jika diketahui : volumetanki = 10 galon dan waktu yang diperlukan untukmemenuhi tanki = 50 s.

Solusi:

kg/L0.757)L/s0.757)(kg/L1(kg/L1kg/m1000

L/s0.757gal1

L3.7854s50

gal10

3

Qm

t v

Q

o

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

16/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

V1 V2

P1

R X

P1 A 1 P2 A 2

P2 = 0 debit menuju udara

Aliran pada Nozel :

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

17/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

18/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

Tekanan Hidrostatis :

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

19/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty @gmail .com

Persamaan Dalam AliranFluida

8/12/2019 3 Hukum Dasar Mekanika Fluida

20/20

By : Ranjiv Maulana

Email : rmaulana.universi ty@g mail .com

Referensi

Mekanika Fluida, Lembaga Kajian dan Pengembangan Pendidikan,UNHAS, (2011) Makasar,

Alfijar, Julian, Mekanika Fluida II, Jurusan Teknik Mesin - FT UNMUS,(...) .....