BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Aliran dalam suatu badan air terbagi menjadi dua yaitu aliran laminar dan

aliran turbulen dimana jenis aliran ini dipengaruhi besarnya bilangan Reynold.

Dalam lingkup masyarakat awam, aliran hanya dibagi menjadi aliran deras dan

aliran lembut. Naun, untuk mahasiswa Teknik Lingkungan harus mengerti jenis

aliran turbulen dan laminar untuk mengetahui desain pengolahan air.

1.2 TUJUAN

Mahasiswa dapat menentukan aliran laminer dan turbulen dari suatu

aliran.

1.3 RUANG LINGKUP

1. Mahasiswa mencari objek/gambar (bisa menggunakan data primer atau

sekunder)

2. Menentukan jenis aliran (laminer/sekunder/transisi) dengan perkiraan

3. Menentukan jenis aliran dengan menghitung bilangan Reynold

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1. Aliran Turbulen

Aliran ini terjadi jika kecepatan aliran besar ukuran saluran lebar dan zat cair

mempunyai kekentalan kecil (tidak terpengaruh viskositas). Ciri-ciri aliran ini

adalah:

a. Partikel zat cair bergerak tidak teratur

b. Membentuk lintasan saling berpotongan

2. Aliran Laminer

Aliran ini terjadi jika kecepatan aliran rendah ukuran saluran kecil dan zat cair

mempunyai kekentalan besar. Ciri-ciri aliran ini adalah:

a. Partikel zat cair bergerak teratur

b. Membentuk lintasan kontinyu dan tidak saling memotong

Menurut Reynold, ada 3 faktor yang mempengaruhi keadaan aliran:

a. Kekentalan fluida

b. Rapat massa fluida

c. Diameter pipa

Reynold menunjukkan bahwa aliran dapat diklasifikasikan berdasarkan suatu

angka tertentu. Angka tersebut diturunkan dengan membagi kecepatan aliran

dalam pipa.

Pada angka Reynold rendah, gaya kental dominan sehingga aliran adalah laminar.

Dengan bertambahnya angka Reynold, baik karena bertambahnya v, atau

berkurangnya kekentalan ν, atau bertambah besarnay dimensi medan aliran (pipa)

menyebabkan kondisi aliran laminar menjadi tidak stabil, sampai pada suatu

angka Reynold tertentu aliran menjadi Turbulen.

Re < 2000 gangguan aliran dapat diredam oleh kekentalan fluida (aliran

laminar)

2000 < Re < 4000 aliran Kritis

Re > 4000 aliran Turbulen (Alfijar, 2001)

BAB III

HASIL PENGAMATAN

No. PERLAKUAN PENGAMATAN

1. Mencari lokasi yang memiliki aliran laminar dan aliran turbulen untuk diamati.

- Pengamatan aliran laminer dilakukan di aliran drainase di sepanjang jalan Arief Rahman Hakim.

- Pengamatan aliran turbulen dilakukan di sungai Kalimas dekat Monumen Kapal Selam.

2. Ukur kecepatan aliran dengan menggunakan alat bantu yang kreatif dan hitung waktu kecepatannya dengan menggunakan stopwatch dan ukur jarak yang ditempuh dengan meteran.

- Aliran LaminerKami menggunakan sampah stereofoam yang telah mengapung di saluran tersebut. Waktu tempuh : 99 detikJarak tempuh : 306 cm = 3,06 mLebar saluran : 3,88 m

- Aliran TurbulenKami menggunakan sampah yang juga telah mengapung disaluran. Waktu tempuh : 9 detikJarak tempuh : 411 cm = 4,11 mLebar saluran : ± 27,5 m

3. Hitung kecepatan aliran. - Aliran laminar

- Aliran turbulen

No. PERLAKUAN PENGAMATAN4. Hitung bilangan Reynold dengan

menggunakan rumus :

Dimana : = kecepatanD = diameter/lebar

saluran= viskositas= 1.12

´10–3 kg/m×s

- Aliran laminar

Re = = 107,39

- Aliran turbulen

Re =

BAB IV

PEMBAHASAN DAN PERHITUNGAN

1. ALIRAN LAMINER

Pada percobaan aliran laminer ini, kami melakukan pengamatan aliran

yang berada di sepanjang saluran drainase Jalan Arief Rahman Hakim. Secara

fisik, aliran ini terlihat memiliki kecepatan yang begitu lambat. Untuk

membuktikannya, kami menggunakan alat bantu yaitu sebuah stereofoam dan

stopwatch untuk mengukur kecepatan pada aliran saluran tersebut. Untuk jaraknya

kami menentukan hingga jarak 3,06 m, sehingga saat stereofoam telah berjalan

hingga jarak tersebut, maka stopwatch dihentikan saat itu juga. Waktu yang

dihabiskan pada jarak tersebut adalah 99 detik. Adapun lebar saluran ini kami

ukur memiliki panjang 3,88 meter.

Dari data tersebut dapat dilakukan perhitungan untuk mencari nilai

bilangan Reynold sesuai dengan rumus :

Dimana : = kecepatan

D = diameter/lebar saluran

= viskositas= 1.12´10–3 kg/m×s

Dari hasil perhitungan didapatkan nilai bilangan Reynold pada aliran ini adalah

sebesar 107,39. Menurut percobaan Reynold yang menyatakan bahwa suatu aliran

disebut aliran laminer jika aliran tersebut memiliki bilangan Reynold yang kurang

dari 2.100, maka pada aliran saluran drainase Jalan Arief Rahman Hakim ini

memiliki jenis aliran laminer.

2. ALIRAN TURBULEN

Pada percobaan aliran turbulen, kami melakukan pengamatan aliran yang

berada di sungai Kalimas. Secara fisik, aliran ini terlihat memiliki kecepatan yang

sangat besar karena dipengaruhi air terjunan sehingga kecepatan aliaran menjadi

cepat. Untuk membuktikannya, kami menggunakan alat bantu yaitu menggunakan

sampah yang terbawa arus sebagai penanda dan stopwatch untuk mengukur

kecepatan pada aliran saluran tersebut. Untuk jaraknya kami menentukan hingga

jarak 4,11 m, sehingga saat sampah tersebut telah berjalan hingga jarak tersebut,

maka stopwatch dihentikan saat itu juga. Waktu yang dihabiskan pada jarak

tersebut adalah 9 detik. Adapun lebar saluran ini kami dapatkan dari data sekunder

memiliki panjang berkisar 27,5 meter.

Dari data tersebut dapat dilakukan perhitungan untuk mencari nilai

bilangan Reynold sesuai dengan rumus :

Dimana : = kecepatan

D = diameter/lebar saluran

= viskositas= 1.12´10–3 kg/m×s

Dari hasil perhitungan didapatkan nilai bilangan Reynold pada aliran ini adalah

sebesar 11.220,9 . Menurut percobaan Reynold yang menyatakan bahwa suatu

aliran disebut aliran turbulen jika aliran tersebut memiliki bilangan Reynold yang

lebih dari 4.000, maka pada aliran sungai Kalimas ini memiliki jenis aliran

turbulen.

BAB V

KESIMPULAN

Pada percobaan kali ini dapat disimpulkan bahwa :

- Sifat aliran terdiri dari aliran laminer dan turbulen. Kedua dipengaruhi

oleh kecepatan aliran, diameter atau lebar saluran, dan viskositas.

- Sesuai percobaan Reynold yang menyatakan bahwa aliran laminer

memiliki nilai kurang dari 2.100 dan aliran turbulen memiliki nilai lebih

dari 4.000.

- Aliran yang tim praktikan teliti yaitu aliran saluran drainase Jalan Arief

Rahman Hakim memiliki jenis aliran laminer dengan nilai 107,9 dan aliran

sungai Kalimas memiliki jenis aliran turbulen dengan nilai 11.220,9.

DAFTAR PUSTAKA

Alfijar, Julian. 2001. Mekanika Fluida II. Surakarta. Universitas

Muhammadiyah Surakarta