Laporan Resmi Reynold Apparatus

8/18/2019 Laporan Resmi Reynold Apparatus

1/8

REYNOLD APPARATUS

Fathu Prasetyo

Teknik Mesin, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia.

No!ember "#$

Abstrak % Pada kehidupan sehari&hari, aliran dapat terdiri dari 'at (air maupun gas

ternyata tidak sekedar mengalir, tetapi dari setiap 'at tersebut memipunyai

properties yang berbeda&beda pada kondisi tertentu tertentu. )ontohnya seperti

pada suatu pipa yang berisi air dengan pipa yang berisi gas. Salah satunya adalah

pada *enis alirannya, seperti aliran laminar dan aliran turbulen. Untuk menentukan *enis dari suatu aliran +luida dapat diketahui dengan (ara melihat pola alirannya.

Tetapi terdapat beberapa kesulitan *ika diamati se(ara langsung. leh karena itu

ada beberapa (ara untuk mengetahuinya, salah satunya dengan menggunakan

Reynold Number .

Peralatan dan bahan yang digunakn adalah air transparan, pipa pemasukan

air, pembuangan kelebihan air untuk mempertahankan tinggi muka air, pipa

transparan berdiameter "$ mm, kran pengatur aliran air, tangki 'at pe-arna,

,pengatur aliran 'at pe-arna, no'el 'at pe-arna.Untuk melakukan per(obaan

reynold apparatus mula&mula debit air diatur dengan valve pada flow meter hingga

debit air men(apai # liter/*am lalu valve tabung tinta -arna dibuka. 0emudian

pola aliran yang ter*adi diamati. 1alu hasil pengamatan di(atat pada lembar

pengamatan, langkah diatas diulangi sampai men(apai "$# liter/*am dengan

pertambahan debit #liter/*am.

2asil dari per(obaan ini adalah mengetahui *enis aliran yang di(iptakan

pada debit tertentu dengan luas penampang yang tetap3tidak berubah4. Sehingga

dapat diklasi+ikasikan bah-a pada debit tertentu aliran tersebut merupakan aliran

laminar atau aliran turbulen. 5ari nilai debit yang diatur pada per(obaan, dapat

diakumulasikan sehingga didapatkan nilai reynold number nya. Sehingga alirantersebut dapat diklasi+ikasikan. 5ari per(obaan ini didapatkan bah-a semakin

besar debit, maka semakin besar nilai reynold number yang diperoleh. 0arena

nilai reynold number berbanding lurus dengan ke(epatan, dimana ke(epatan aliran

dipengaruhi oleh besarnya debit pada aliran.

0ata kun(i komponen laporan6 +luida, aliran, reynold number , laminar, turbulen


2/8

7A7 I

P8N5A2U1UAN

. 1atar 7elakang

Pada 'aman sekarang +luida sangat berperan penting dalam kehidupan

sehari hari. 7ahkan sampai dunia industri sangat memperhatikan +luida. 5alam

mendesain sebuah kendaraan kita *uga menin*au peran dari +luida yang nantinya

akan melintasi luas pennampang pada kendaraan tersebut atau yang biasa dikenal

dengan drag force. 5imana drag force harus dibuat seke(il mungkin agar daya

hambatnya ke(il. 0arena itu saat ini kita sangat perlu untuk mempela*ari +luida.

5alam +luida *uga mengenal reynold number . Reynold number

berpengaruh untuk penenentuan apakah suatu aliran laminar atau turbulen.

Reynold number biasa digunakan pada perindustrian seperti dalam pemasangan

pipa. 0arena itu reynold number dalam sebuah pipa perlu untuk dipela*ari dandiamati. Sehingga dilakukanlah per(obaan ini untuk memahami +enomena aliran

dalam sebuah pipa.

." Tu*uan Per(obaan

a4 Memahami prinsip dasar bilangan Reynold .

b4 Memahami +enomena aliran dalam pipa.

. Rumusan Masalah

a4 7agaimana prinsip dasar bilangan Reynold 9

b4 7agaimana +enomena aliran +luida dalam pipa9

.: 7atasan Masalah

a4 Steady Flow, digunakan agar pengamatan di setiap -aktu berbeda hasilnya

sama.

b4 In(ompressible Flow, sesuai dengan apa yang ditin*au pada per(obaan ini

dan +luida yang dipakai pada pada per(obaan ini adalah air.

(4 Per(obaan dilakukan pada suhu kamar 3 26℃ 4, temperatur di*aga agar

properties dari +luida tersebut tidak berubah&ubah.

7A7 II

5ASAR T8RI

. Pengertian Aliran

Fluida adalah sebuah 'at yang akan terde+ormasi 3mengalami perubahan

bentuk4 se(ara terus menerus 3kontinyu4 *ika dikenai tegangan geser seberapun

ke(ilnya tegangan geser tersebut diberikan. Akan tetapi *ika 'at padat tidak akan

terde+ormasi se(ara kontinyu selama gaya F yang dikenakan lebih ke(il dibanding

batas elastisnya.


3/8

;ambar . 7agan (ontinuum +luid

Setiap properti +luida diasumsikan mempunyai harga tertentu pada setiap

titik dalam ruang. Properti +luida terdiri dari density 3 ρ 4, ke(epatan 3 ∇ 4,

tekanan 3p4 dan temperatur 3T4.

". Aliran


4/8

;ambar . Aliran In!is(id

. 7oundary 1ayer

7oundary 1ayer 3714 adalah lapisan tipis di dekat dinding padat yang

memisahkan daerah di dalam 71 dimana tegangan geser sangat berpengaruh

3aliran !is(ous4 dan daerah di luar 71 dimana tidak ada pengaruh tegangan geser

3aliran in!is(id4.

;ambar :. 7oundary 1ayer

:. Aliran 1aminar dan Turbulen

. Aliran 1aminar adalah aliran dimana struktur aliran dibentuk oleh partikel&partikel +luida yang bergerak se(ara berlapis&lapis, dimana setiap

lapisan bergerak diatas lapisan lainnya

;ambar $. Aliran 1aminar

". Aliran Turbulent adalah aliran dimana partikel&partikel +luida bergerak

se(ara ber(ampur aduk 3mi>ing4 dan a(ak, setiap partikel menumbuk

partikel lainnya sehingga ter*adi pertukaran energi


5/8

;ambar ?. Aliran Turbulen

$. Aliran 0ompresibel dan Non&0ompresibel

Aliran inkompresibel merupakan aliran dimana densitas +luida yang

mengalir dapat diabaikan 3 ρ = #4

Aliran 0ompresibel merupakan aliran dimana densitas +luuida yangmengalir tidak dapat diabaikan 3 ρ @ #4

Aliran internal merupakan aliran di mana +luida yang mengalir dilingkupi

se(ara penuh oleh suatu batas padat, seperti air dalam pipa.

Aliran eksternal yaitu aliran dimana +luidanya melingkupi suatu benda

padat, seperti aliran sungai dan mobil yang bergerak.

?. Aliran Internal dan 8ksternal

Aliran internal merupakan aliran di mana +luida yang mengalir dilingkupi

se(ara penuh oleh suatu batas padat, seperti air dalam pipa.

Aliran eksternal yaitu aliran dimana +luidanya melingkupi suatu benda

padat, seperti aliran sungai dan mobil yang bergerak.

. Penurunan Rumus Reynold Number

Untuk mengetahui pola aliran dengan menggunakan Reynold Number .

Reynold Number 3Re4 adalah bilangan tidak berdimensi.

ℜ= ρ∇ L

μ

μ = !iskositas dinamis/absolut 3g/(m.s = kg/m.s = poise4

v = !iskositas kinematis 3(m"/s = (m"/s = stoke4

v= μ

ρ =kg

m.s ×

m3

kg =m

2

s

ℜ=∇ L

v ¿m

s ×m×

s

m2 = #..3".4

B. Fluid As )ontinuum


6/8

a. Pengertian +luids as (ontinuum

0onsep (ontinuum adalah dasar dari mekanika +luida. Asumsi kontinuum

ini berlaku dalam perlakuan diba-ah kondisi normal. Asumsi ini tidak berlaku

ketika *alur yang bebas dari molekul&molekul men*adi urutan yang sama

besarnya sebagai dimensi karakteristik terke(il yang signi+ikan dari sebuah

masalah. 2al ini ter*adi khusus pada masalah seperti aliran gas langka

3misalnya, seperti ditemui di aliran gas udara ke atmos+er4. Sebagai

konsekuensi dari asumsi kontinum, masing&masing properti +luida diasumsikan

memiliki nilai de+init di setiap titik dalam ruang. Sehingga si+at (airan +luida

seperti kepadatan, suhu, ke(epatan, dan sebagainya dianggap +ungsi kontinu

posisi dan -aktu.

0enyataannya 'at 3Fluida4 terdiri dari molekul&molekul yang bergerak.

Aplikasinya hanya tertarik pada e+ek rata&rata dari se*umlah molekul

CMA0RS0PI0D Anggapan bah-a Fluida sebagai satu kesatuanMakroskopik artinya Fluida sebagai C)NTINUUMD. 0onsekuensinya

C7ah-a setiap property Fluida diasumsikan mempunyai harga tertentu pada

setiap titik dalam ruangD. Maka +luida sebagai kontinuum artinya Setiap

property +luida 3E4 merupakan +ungsi dari 085U5U0AN/PSISI dan

A0TU.

;ambar . 5ensitas

b. 5iagram Fluids as )ontinuum

;ambar B. 5iagram Fluids as )ontinuum

(. Pen*elasan masing&masing poin dari diagram tersebut

Untuk menentukan ρc harus ditentukan seberapa besar ! minimumᵟ

!Gᵟ

....3"."4


7/8

3$L4

5engan (ara yang sama dapat ditentukan ρ di setiap titik maka

diperoleh distribusi ρ sebagai +ungsi posisi H -aktu 6

ρ= ρ ( x , y , z ,t )

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

a4 Alat dan 7ahanair transparan

b4 pipa pemasukan air

(4 pembuangan kelebihan air untuk mempertahankan tinggi muka air

d4 pipa transparan berdiameter "$mm

e4 kran pengatur aliran air

+4 tangki 'at pe-arna

g4 pengatur aliran 'at pe-arna24 no'el 'at pe-arna

." 1angkah&per(obaan

4 debit air diatur dengan mengatur valve pada flow meter hingga debit air

men*adi # liter/*am

"4 valve tabung tinta -arna merah dibuka

4 pola aliran yang ter*adi diamati

:4 hasil pengamatan di(atat pada lembar pengamatan yang tersedia

$4 langkah&langkah sebelumnya diulangi dengan !ariasi debit air yang

berbeda?4 0enaikan debit pada per(obaan ini adalah #liter/*am hingga men(apai

debit "$#liter/*am

. Flowcart Per(obaan

Selesai

7A7 I


8/8

ANA1ISA 5ATA 5AN P8M7A2ASAN

:. 2asil Per(obaan

No 5ebit Pengamatan

31/*am4

Laporan Resmi Reynold Apparatus

Documents

Transcript of Laporan Resmi Reynold Apparatus