BAB II

DASAR TEORI

2.1 Definisi Fluida

Dalam keseharian pada temperatur normal bentuk dari suatu bahan

umumnya terbagi menjadi tiga sifat, yaitu; zat padat, zat cair, dan zat gas,

walaupun ada pula yang mempunyai sifat ganda. Sebuah zat padat umumnya

mempunyai bentuk tertentu dan bila dilihat dari struktur molekulnya, zat

padat memiliki jarak antar molekul yang lebih rapat serta gaya kohesi antar

molekul yang lebih besar dibandingkan zat yang lainnya sehingga zat padat

tidak mudah berubah bentuk. Sedangkan zat cair dan zat gas (yang

merupakan suatu jenis fluida) umumnya mempunyai bentuk ditetapkan oleh

tempatnya masing-masing (di mana wadah tersebut biasanya dibuat dari zat

padat) dan bila dilihat dari struktur molekulnya.

Dari pernyataan diatas bahwa fluida itu merupakan suatu zat yang

dapat dengan mudah berubah bentuk tergantung dari tempat fluida itu

berada.Viskositas merupakan suatu sifat fluida yang mendasari diberikannya

tahanan terhadap tegangan geser oleh fluida tersebut.Fluida yang mengalir

didefinisikan sebagai fluida yang continuum, fluida dianggap sebagai

kumpulan molekul yang bergabung secara keseluruhan dan tidak dilihat atau

dianalisa secara molekul.(Ainul Guhrri,2007). Aliran fulida dapat

diklasifikasikan seperti yang terlihat pada gambar 2.1 dibawah ini:

Gambar 2.1 Klasifikasi aliran fluida

Dimana:

1. Fluida Vicous adalah fluida yang memiliki kekentalan.

2. Fluida inviscid adalah fluida dengan kekentalan samadengan nol.

3. Fluida compressible adalah fluida yang densitas/ kerapatannya bias

berubah-ubah.

4. Fluida incompressible adalah fluida yang perubahan kerapatannya

sangat kecil sehingga diabaikan dan dianggap tidak bias berubah

densitasnya.

2.2 Pola Aliran di Permukaan Body

Karena adanya efek viskositas dari udara maka akan menyebabkan

timbulnya boundry layer di sepanjang permukaan kendaraan sehingga timbul

gradient kecepatan pada permukaan kendaraan. Adanya gradient kecepatan

menyebabkan kecepatan aliran udara pada permukaan kendaraan sangat

bervariasi tergantung dari bentuk kendaraan.

2.3 Viscositas

Diantara semua sifat-sifat fluida, viscositas memerlukan perhatian

yang terbesar dalam telaah tentang aliran fluida.Sifat serta ciri -ciri viscositas

menyatakan bahwa untuk laju perubahan bentuk sudut fluida yang tertentu

maka tegangan gesar berbanding lurus dengan viscositas. Viscositas gas

meningkat dengan suhu, tetapicairan berkurang dengan naiknya suhu.

Perbedaandalam kecenderungan terhadap suhu tersebut dapat diterangkan

dengan menyimak penyebab-penyebab viscositas.Tahanan suatu fluida

terhadap tegangan gesar tergantung pada ohesinya dan pada laju perpindahan

momentum molekularnya.Cairan, dengan dengan molekul-molekul yang jauh

lebih rapat daripada gas, mempunyai gaya-gaya kohesi yang jauh lebih besar

daripada gas.Kohesi nampaknya merupakan penyebab utama viscositas dalam

cairan; dank arena kohesi berkurang dengan naiknya suhu, maka demikian

pula viscositas.Sebaliknya, gas mempuanyai gaya-gaya kohesi yang sangat

kecil.Sebagian besar tahanannya terhadap tegangan geser merupakan akibat

perpindahan momentum molecular. (Streeter,1996)

2.4 Boundary Layer

Aliran fluida sejati (real fluid) manapun selalu menunjukan adanya

suatu daerah yang alirannya terhambat.Daerah yang alirannya terhambat ini

disebut lapisan batas (boundary layer). Konsep lapisan batas ditemukan oleh

Ludwig Prandtl pada tahun 1904, Prandtl mengklasifikasikan aliran yang

melewati suatu kontur permukaan menjadi dua daerah, yaitu :

1. Daerah di dalam lapisan batas (dekat permukaan kontur) di mana

efek viskositas sangat berpengaruh (viscous flow). Daerah ini sering

disebut sebagai lapisan batas laminar (laminar boundry layer) adalah

suatu lapisan tipis yang berada di sebelah dari perbatasan benda.

Pada kawasan ini kecepatan aliran adalah nol pada dinding, dan

bertambah dengan cepatnya dalam perbandingan terhadap kecepatan

permukaan bebas. Dalam kawasan lapisan batas, distribusi kecepatan

sangat dipengaruhi oleh gaya geser.

2. Daerah di luar lapisan batas di mana efek viskositas diabaikan

(inviscid flow). Pada daerah ini pengaruh viskositas sangat kecil

sehingga cenderung diabaikan, gaya geseran dapat diabaikan bila

dibandingkan dengan gaya inersia (Zul Manalu,2012).

Gambar Boundary layer dapat dilihat seperti gambar 2.2 sebagai berikut ini:

Gambar 2.2 Boundary Layer

(Sumber :Anderson, 2005)

3. Reynold menggolongkan fluida bergerak menjadi 3 jenis aliran,

dimana batasan untuk ketiga tersebut ditentukan oleh “Bilangan

Reynold” .

Bilangan Reynold (Bilangan tak berdimensi)

Re = ρVD

μ……………………………………………………..……(2.1)

Dimana : = Densitas fluida (kg/m3)

V = Kecepatan aliran (m/s)

D = Diameter tempat fluida mengalir (m)

= Viscositas dinamik fluida (kg/m.s)

Tipe aliran yang ada pada umumnya dibagi menjadi tiga, yaitu ;

a. Aliran laminar ( Re < 1800 )

Aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan-lapisan, atau

lamina-lamina dengan satu lapisan bergerak secara lancer. Dalam aliran

laminar ini viskositas berfungsi untuk meredam kecenderungan terjadinya

gerakan relatif antara lapisan.

b. Aliran turbulen ( Re > 2300 )

Aliran turbulen memiliki streamline yang berputar dan tidak beraturan.

c. Aliran transisi ( 1800 < Re > 2300 )

Aliran ini merupakan aliran peralihan dalam aliran laminar menjadi

aliran turbulen (Ainul Guhrri,2007).

2.5 Prinsip Dasar Aerodinamika

Pada dasarnya semua fenomena aerodinamis yang terjadi pada

kendaraan disebabkan adanya gerakan relatif dari udara di sepanjang bentuk

bodi kendaraan. Streamline adalah garis-garis yang dibuat sedemikian rupa di

dalam medan kecepatan sehingga setiap saat garis-garis tersebut akan searah

dengan aliran di setiap titik di dalam medan aliran tersebut. Dengan demikian

streamline itu akan membentuk pola aliran udara di sekeliling bodi

kendaraan. Streamline pada tempat yang jauh dari kendaraan akan sejajar dan

tidak terganggu (Gilang,2013).

Sedangkan streamline disekitar kendaraan akan mempunyai pola

aliran yang sangat komplek dikarenakan bentuk kendaraan itu sendiri yang

komplek sehingga di sekeliling kendaraan akan terdapat daerah gangguan

aliran udara. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa gerakan dari partikel

yang terletak jauh dari kendaraan akan memiliki kecepatan relatif yang sama

dengan kecepatan kendaraan. Sedangkan pada daerah gangguan di sekeliling

kendaraan, maka kecepatan relatif dari partikel sangat bervariasi, lebih besar

atau lebih kecil dari kecepatan aktual kendaraan (Atmika & Lokantara, 2010)

Salah satu aspek dalam perancangan bodi kendaraan adalah

aerodinamika. Ketika objek bergerak melalui udara, terdapat gaya yang

dihasilkan oleh gerakan relatif anatara udara dan permukaan bodi. Studi

tentang gaya-gaya yang dihasilkan oleh udara disebut aerodinamika.

Secara umum penyebab utama dari timbulnya gaya-gaya aerodinamis pada

kendaraan adalah :

1. Adanya distribusi tekanan pada permukaan bodi kendaraan yang akan

bekerja pada arah normal terhadap permukaan kendaraan.

2. Adanya distribusi tegangan geser pada permukaan bodi kendaraan yang

akan bekerja pada arah tangensial terhadap permukaan kendaraan.

Apabila distribusi tekanan dan tegangan tersebut diintegralkan maka

akan dihasilkan gaya-gaya antara lain gaya angkat (Lift force), gaya hambat

aerodinamis (Drag force), gaya samping aerodinamis (Side force), dan gaya

akibat pusaran udara (Turbulence force). Keempat gaya tersebut saling

berkaitan satu dengan yang lainnya dalam menciptakan gaya aerodinamis dan

sangat dipengaruhi oleh bentuk bodi kendaraan (Soejono,2005).

2.6 Gaya dan Momen Aerodinamis

Gaya aerodinamis dapat dinyatakan sebagai akibat aliran udara pada

suatu permukaan dari suatu benda yang bersumber dari distribusi tekanan

pada permukaan dan tegangan geser pada permukaan.

Seperti pada gambar 2.3 dibawah ini menjelaskan pada setiap titik

mengalami perbedaan tekanan yang berbeda tergantung letak titik -titik

tersebut.

Gambar 2.3 Gaya-gaya Penyebab Gaya Aerodinamis

(Sumber :Anderson, 2005)

Perbedaan ini mengakibatkan terjadinya distribusi tekanan yang

berbeda-beda pada permukaan sehingga mengakibatkan timbulnya gaya, yang

dinamakan gaya aerodinamis. Kemajuan dibidang otomotif dimana

kecepatan kendaraan yang semakin tinggi dapat menimbulkan masalah dalam

hal stabilitas dan responsif kendaraan. Semakin cepat kendaraan melaju

semakin sulit kendaraan dikendalikan, salah satu cara untuk mengendalikan

stabilitas dan meningkatkan respon kendaraan adalah dengan cara

memperkecil lift force/gaya angkat yang terjadi (Anderson,2005). Dapat

dilihat pada gambar 2.4 sebagai berikut:

Gambar 2.4 Gaya dan momen aerodinamik pada kendaraan

(Sumber :Anderson, 2005)

Secara umum dimana arah kecepatan relatif angin terhadap kendaraan

tidak selalu bisa sejajar dengan sumbu longitudinal kendaraan, maka akan

terjadi tiga gaya aerodinamik pada kendaraan. Gambar 2.4 memperlihatkan

gaya-gaya dan momen aerodinamis yang terjadi. Adapun gaya-gaya

aerodinamis yang dimaksud adalah :

2.6.1 Gaya hambat (drag) aerodinamis

Gaya hambat adalah gaya yang bekerja dalam arah horizontal (paralel

terhadap aliran) dan berlawanan arah dengan arah gerak maju kendaraan.

Gaya hambat total terdiri dari beberapa jenis gaya hambat yaitu :

a. Hambatan bentuk

Gaya hambat yang disebabkan oleh adanya gradient tekanan (pressure

drag) dan adanya gesekan (fraction drag). Bentuk bodi kendaraan yang

kompleks menyebabkan terjadinya distribusi tekanan di sepanjang permukaan

kendaraan tersebut. Selain itu karena aliran udara bersifat viscous maka

timbul tekanan geser di sepanjang permukaan kendaraan.

b. Hambatan pusaran

Karena adanya perbedaan tekanan antara bagian atas dan bagian bawah

kendaraan, menyebabkan timbulnya gerakan aliran udara dari permukaan

bawah menuju permukaan atas kendaraan yang berupa pusaran (vortex).

Timbulnya vortex pada kendaraan juga akan menghambat gerak laju

kendaraan yang disebabkan adanya pengaruh gaya angkat vertikal pada bodi

mobil yang sedang bergerak secara horizontal.

c. Hambatan tonjolan

Gaya hambat yang disebabkan oleh adanya tonjolan profil tertentu

pada bagian permukaan bodi kendaraan seperti kaca spion, pintu, antenna dan

aksesori lainnya.

d. Hambatan aliran dalam

Gaya hambat oleh aliran udara yang mengalir melaui sistem pendingin

mesin yaitu radiator.Pada kenyatannya hanya hambatan bentuk dan hambatan

pusar yang paling besar pengaruhnya terhadap gaya hambat secara

keseluruhan. Gaya hambat tersebut sebagai fungsi dari kecepatann kuadrat.

Secara umum perumusan gaya hambat angin adalah :

FD= 1

2. CD .ρ .Va .Af……………………………………………………………………………(2.2)

Dimana : CD = koefisien gaya hambat

Af = luas frontal kendraan (m2)

ρ = density udara (kg/m3)

Va = kecepatan relatif angin kendaraan (m/dt)

2.6.2 Gaya Angkat (Lift Force)

Perbedaan bentuk antara permukaan atas dan bagian bawah kendaraan

menyebabkan aliran udara di atas permukaan lebih cepat dibandingkan

dengan aliran udara di bagian bawah permukaan, sehingga tekanan udara di

bagian atas kendraan lebih rendah dari tekanan di permukaan bawah.

Faktor lain adalah kekasaran bagian permukaan bawah mobil yang

disebabkan oleh profil mesin dan komponen lain yang memperlambat aliran

udara di bawah sehingga memperbesar tekanan aliran permukaan bawah.

Karena itu tekanan yang bekerja pada bagian bawah mobil secara umum lebih

besar dari tekanan yang bekerja pada bagian atas mobil sehingga

menimbulkan terbentuknya gaya angkat karena adanya desakan aliran udara

dari permukaan bawah ke permukaan atas kendaraan.

Gaya lift secara total dirumuskan sebagai berikut :

FL = 1

2 . 𝐶L.ρ.Va

2. Af……………………………………....................(2.3)

dimana : CL = koefisien gaya angkat

2.6.3 Gaya samping

Jika kendaraan bergerak dalam udara yang diam (tidak ada angin) atau

ada gerakan angin yang sejajar dengan arah gerak kendaraan maka tidak akan

timbul gaya samping, karena kesimetrisan aliran udara pada bagian samping

kendaraan sehimgga tekanan pada bagian samping kendaraan sama. Tetapi

pada kenyataannya jarang sekali dijumpai aliran angin yang sejajar dengan

arah gerak kendaraan.Biasanya arah serangan angin tidak sejajar terhadap

arah gerak mobil sehingga membentuk sudut tertentu (β) terhadap lintasan

kendaraan.

Gaya samping bekerja dalam arah horizontal dan transversal sehingga

bersifat mendorong kendaraan kesamping. Gaya samping juga terjadi pada

kondisi kendaraan berbelok, gaya samping dapat dapat dirumuskan sebagai

berikut :

Fs= 1

2 . Cs.ρ .Va

2.Af .βa......................................................................(2.4)

dimana : Cs = koefisien gaya samping

βa = sudut serang angin

Gaya aerodinamis total yang dihasilkan oleh aliran udara relatif yang

melingkupi bodi kendaraan pada hakekatnya bekerja pada suatu titik yang

disebut centre of pressure (CP). Selama resultan gaya aerodinamis bekerja

pada titik centre of pressure maka tidak akan menimbulkan momen.

Sedangkan pada titik lain dari kendaraan gaya aerodinamis akan

menghasilkan momen aerodinamis yang merupakan perkalian dari harga gaya

aerodinamis dan jarak titik yang ditinjau(Frank M. White, 1986).

1. Momen guling (rolling) aerodinamik

Momen rolling aerodinamik (MR) adalah momen terhadap sumbu X

pada kendaraan yang disebabkan oleh gaya-gaya aerodinamik yang

mempunyai lengan terhadap sumbu X. Jika posisi CP terhadap CG

mempunyai komponen jarak Xp, Yp, Zp kea rah sumbu X, Y, Z pada

kendaraan, maka momen rolling besarnya sebagai berikut :

MR = FL. YP – FS.ZP..............................................................(2.5)

2. Momen angguk (pitching) aerodinamik

Momen pitching aerodinamik (MP) adalah momen oleh gaya

aerodinamik terhadap sumbu Y dari kendaraan. Dengan memperhatikan posisi

CG dan CP maka momen pitching aerodinamik dapat dirumuskan sebagai

berikut :

MP = FD.ZP – FL.Xp……………………………………………….(2.6)

3. Momen putar (yawing) aerodinamik

Momen yawing aerodinamik (MY) adalah momen yang diakibatkan

oleh gaya aerodinamik terhadap sumbu Z kendaraan melalui titik CG. Dengan

menggunakan komponen jarak dari CP terhadap CG, maka momen yawing

aerodinamik dapat dirumuskan sebagai berikut :

MY = FS.XP– FD.Yp……………………………………………..(2.7)

2.7 Persamaan Kontinuitas

Pada aliran tunak, kecepatan aliran partikel fluida di suatu titik sama

dengan kecepatan aliran partikel fluida lain yang melewati titik itu. Aliran

fluida juga tidak saling berpotongan (garis arusnya sejajar). Karenanya massa

fluida yang masuk ke salah satu ujung pipa harus sama dengan massa fluida

yang keluar di ujung lainnya. Jika fluida memiliki massa tertentu masuk pada

pipa yang diameternya besar, maka fluida tersebut akan keluar pada pipa

yang diameternya kecil dengan massa yang tetap. Kita tinjau bagian pipa

yang diameternya besar dan bagian pipa yang diameternya kecil. Persamaan

kontinuitas berlaku untuk :

1. Untuk semua fluida (gas atau cairan).

2. Untuk semua jenis aliran (laminer atau turbulen).

3. Untuk semua keadaan (steady dan unsteady)

4. Dengan atau tanpa adanya reaksi kimia di dalam aliran tersebut .

Aliran fluida pada sebuah pipa yang mempunyai diameter berbeda,

seperti tampak pada gambar di bawah:

Gambar 2.5 Persamaan Kontinuitas

Gambar ini menujukan aliran fluida dari kiri ke kanan (fluida mengalir

dari pipa yang diameternya besar menuju diameter yang kecil). Garis putus-

putus merupakan garis arus.

Keterangan gambar :

A1= luas penampang bagian pipa yang berdiameter besar,

A2=luas penampang bagian pipa yang berdiameter kecil,

V1= laju aliran fluida pada bagian pipa yang berdiameter besar,

V2= laju aliran fluida pada bagian pipa yang berdiameter kecil,

L = jarak tempuh fluida.

2.7.1 Persamaan Kontinitas untuk fluida tak termampatkan

Pertamana-tama tinjau kasus untuk fluida tak termampatkan. Pada

fluida tak termampatkan (incompressible), kerapatan alias massa jenis fluida

tersebut selalu sama disetiap titik yang dilaluinya. Massa fluida yang

mengalir dalam pipa yang memiliki luas penampang A1 (diameter pipa yang

besar) selama selang waktu tertentu adalah

m1 = 𝜌V1 (𝜌 = m/v)………………………………………………..(2.8)

m1 = 𝜌A1V1t……………………………………………………….(2.9)

Demikian juga, massa fluida yang mengalir dalam pipa yang memiliki

luas penampang A2 (diameter pipa yang kecil ) selama selang waktu tertentu

adalah:

m1 = 𝜌V1 (𝜌 = m/v)………………………………………..…(2.10)

m1 = 𝜌A1V1t………………………………………………..(2.11)

Mengingat bahwa dalam aliran tunak, massa fluida yang masuk sama

dengan fluida yang keluar, maka

m1 = m2………………………………………………….………(2.12)

𝜌A1V1t = 𝜌A2V2t………………………………………….………(2.13)

A1V1 = A1V1………………………………………….………(2.14)

Catatan : massa jenis fluida dan selang waktu sama senhingga dilenyapkan

A1V1 = A1V1……………………………………….………(2.15)

Dimana:

A1 = luas penampang 1,

V1 = laju aliran fluida pada penampang 1

A2 = luas penampang 2,

V2 = laju aliran fluida pada penampang 2

2.7.2 Persamaan Kontinuitas untuk Fluida Termampatkan

Untuk kasus fluida yang termampatkan alias compressible, massa jenis

fluida tidak selalu sama. Dengan kata lain, massa jenis fluida berubah ketika

dimampatkan. Kalau pada fluida Tak termampatkan massa jenis fluida

tersebut kita lenyapkan dari persamaan, maka pada kasus ini massa jenis

fluida tetap disertakan. Dengan berpedoman pada persamaan yang telah

diturunkan sebelumnya, mari kita turunkan persamaan untuk fluida

termampatkan. Mengingat bahwa dalam aliran tunak, massa fluida yang

masuk sama dengan massa fluida yang keluar, maka :

m1 = m2………………………………………………….………(2.16)

𝜌A1V1t = 𝜌A2V2t………………………………………….………(2.17)

Selang waktu (t) aliran fluida sama sehingga bisa kita lenyapkan,

persamaan berubah menjadi :

𝜌A1V1 = 𝜌A2V2………………………………….………(2.18)

Ini adalah persamaan untuk kasus fluida termampatkan. Bedanya

hanya terletak pada massa jenis fluida. Apabila fluida termampatkan, maka

massa jenisnya berubah. Sebaliknya, apabila fluida tak termampatkan, massa

jenisnya selalu sama sehingga bisa kita lenyapkan. Untuk lebih memahami

hubungan antara massa jenis dan fluida termampatkan/tak-termampatkan.

2.8 Wind Tunnel

Sebuah terowongan angin (wind tunnel) adalah alat yang

dikembangkan untuk membantu penelitian dengan mempelajari efek udara

bergerak di sekitar benda padat. Udara dihembuskan melalui saluran yang

dilengkapi port dan instrumentasi dimana model alat atau bentuk-bentuk

geometris sudah terpasang untuk diuji dan dipelajari. Berbagai teknik

kemudian digunakan untuk mengetahui aliran yang sebenarnya di sekitar

model dan membandingkannya dengan hasil teoritis (Anderson,2005) . Ada

dua tipe dasar wind tunnel.

Pertama, disebut tipe open-circuit seperti gambar 2.5 dibawah ini :

Gambar 2.6 open- circuit tunnel

Sumber : (Anderson,2005)

Secara garis besarnya ada lima bagian utama seperti gambar diatas

yaitu dibagian paling depan setting chamber yang berfungsi untuk

menyeragamkan aliran udara, lalu udara masuk melalui contraction cone yang

berfungsi untuk mengambil udara yang memliki kecepatan rendah bervolume

besar dan menguranginya menjadi udara yang memiliki kecepatan tinggi

bervolume kecil, setelah melalui contraction cone udara menuju test section

yang berfungsi sebagai tempat untuk menempatkan benda yang akan kita uji,

dan udara keluar melalui diffuser yang berfungsi untuk memperlambat laju

udara yang keluar, sedangkan drive section berfungsi untuk menyediakan

gaya yang dapat menyebabkan udara bergerak melewati terowongan.

Pada gambar 2.3 jenis wind tunnel ini tidak memiliki pengarah balik

udaranya, setelah udara meninggalkan diffuser, udara tersebut terlepas

langsung ke udara bebas. Apabila tunnel mengambil udara langsung dari

atmosfer, maka udara yang diambil adalah udara segar yang baru

(Anderson,2005).

Tipe kedua disebut closed-circuit atau return-flow sesuai dengan nama yang

terakhir, udara yang keluar dari diffuser diarahkan kembali untuk masuk ke

entrance cone.

Dapat dilihat seperti gambar 2.6 dibawah ini :

Gambar 2.7 close-circuit tunnel

Sumber : (Anderson,2005)

2.8.1 Klasifikasi Wind Tunnel

Wind tunnel diklasifikasikan berdasarkan kecepatan udara yang

dihsilkan dari terowongan udara itu sendiri. Terdapat empat jenis wind tunnel

berdasarkan klasifikasi tersebut. Subsonic wind tunnel digunakan pada

operasi bilangan Mach yang sangat rendah, dengan kecepatan di test section

(seksi uji) sampai dengan 400 km/jam ( M = 0,3). Tipe ini adalah open-circuit

tunnel atau close-circuit tunnel. Udaranya bergerak dengan sistem penggerak

yang terbuat dari kipas aksial yang dapat meningkatkan tekanan dinamik

untuk mengatasi kerugian viskositas.High subsonic wind tunnel

(0,4<M<0,75) atau Transonic wind tunnel (0,75<M<1,2) didesain dengan

prinsip yang sama dengan subsonic wind tunnel. Kecepatan tertinggi dicapai

pada test section (seksi uji). Supersonic wind tunnel adalah wind tunnel yang

dapat menghasilkan kecepatan supersonik (1,2<M<5). Hypersonic wind

tunnel didesain untuk menghasilkan aliran dengan kecepatan hypersonic

(5<M<15) di seksi uji (Anderson,2005).

2.8.2 Kecepatan Udara Pada Wind Tunnel

Kecepatan udara pada wind tunnel dapat dicari dengan menggunakan

alat inclined manometer. Inclined manometer menggunakan minyak sebagai

penggukuran dan mencari perbedaan tinggi Untuk mencari kecepatan fluida

di dalam pipa didapat dari penggunaan rumus Bernoulli, berdasarkan

perbedaan tekanan stagnasi Po dengan tekanan statis Ps.

Dapat dilihat Pengukuran Tekanan Dinamis pada gambar 2.7 sebagai berikut:

P0

Ps

h

minyak

Gambar 2.8 Pengukuran Kecepatan Udara

Untuk memperluas kecepatan aliran fluida didalam pipa (saluran)

sebagaimana pada gambar, maka:

Rumus perbedaan tekanan; P = minyak .g. ∆h

P0

ρUdara.g =

Ps

ρUdara.g+

PV

ρUdara.g…………………..….......………(2.19)

Dimana :PV

ρUdara.g =

V2

2g…………………………….………(2.20)

Maka:

PV

ρUdara.g=

Po−Ps

ρUdara.g………………………………….………(2.21)

V2

2g=

Po−Ps

ρudara.g……………………….……………….………(2.22)

Vudara

V2

2g=

∆P

ρudara.g……………………………………….………(2.23)

V2

2g=

ρminyak .g .∆h

ρudara .g…………………….…………….………(2.24)

V2

2g=

ρminyak .∆h

ρudara …………………………………….………(2.25)

V = √2.g.∆h.ρminyak

ρudara ……………………..........………….……..(2.30)

Dimana :

P0

ρg = tekanan total (N/m2)

Ps

ρg = tekanan statis (N/m2)

PV

ρg =

V2

2g= tekanan dinamis (N/m2)

h = tinggi volume fluida pada inclined Manometer (meter)

= Vudara sin 150