Materi Hidrodinamika
-
Upload
rahmat-prabowo -
Category
Documents
-
view
331 -
download
10
Transcript of Materi Hidrodinamika
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
1/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 1
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
2/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 2
BAB 1. PENDAHULUANHIDRODINAMIKA adalah bagian dari ilmu mekanika luida
!ang mem"ela#ari $ia%&$ia%' karak%erdan ke%en%uan&ke%en%uan "ada aliran!ang bergerak.
ALIRAN
Berda$ar (araBergerak
Aliran Laminair ) Aliran !ang $e%ia" "ar%ikeldar *a% +air bergerak $e+ara$endiri&$endiri dan $eragam
Aliran ,urbulen% ) Aliran !ang $e%ia" "ar%ikeldar *a% +air bergerak $alingber+am"ur
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
3/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 3
Berda$arPengaliran
Pengaliran Tetap (Steady Flow)) alirandimana %ekanan danke+e"a%an "ada aliran %idakmengalami "erubahan-%e%a"
d" d&&&&& / 0 &&&&&&& / 0d% d%
Pengaliran Tidak Tetap (UnSteady Flow )
aliran dimana be$arn!a%ekanan dan ke+e"a%an "ada$ua%u %i%ik $elalu mengalami"erubahan berda$arkan 2ak%u
d" d&&&&& 3 0 &&&&&&& 3 0d% d%
(4n%4hn!a) Pengaliean "ada $ebuah be#anadengan lubang "ada %e"iba2ah
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
4/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 4
KE,EN,UAN&KE,EN,UANDEBI, 5Di$+harge) 6umlah 4lume *a% +air !ang
mengalir "ada $a%u $a%uan2ak%u
7imbul) 8
7a%uan) m9
-de%L%-de%
Per$amaan KON,INUI,A7)
:1:;
:9 81/ 8;/ 89
A1.:1/ A;.:;/ A9.:98 / A.:
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
5/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 5
PER7AMAAN BERNAULLI
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
6/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 6
PER7AMAAN BERNAULLI@6ika %idak ada kehilangan energi' maka gari$ energi akan $e#a#ardengan bidang "er$amaan a%au bidang da%um 5da%um "lane
P1 :1; P; :;;
=1> &&&&& > &&&&&&& / =;> &&&& > &&&&&&& > h ?; g ?; g
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
7/24
PEN &&&&&&& / =;> &&&& > &&&&&&& ?; g ?; g
h
:1 :;
?arg
?air
:1; P1 :;; P;
&&&&& > &&&&& / &&&&& > &&&&;g ?; g ?
P1 P; :;; :1;&&&&& & &&&&& / &&&&& > &&&&
??; g ;g
:;; :1; ?arg&&&&& & &&&&& / h 5&&&&& & 1 ???
:;;
& :1;
/ h 5?arg & ?
K4n%inui%a$) :1A1/ :;A;
;g 5 ?arg & ? h:1 / 5&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
5A1-A;;&1
=1/ =;/ 0
,inggi ,ekan Kiri / %inggi %ekan kananP1 P; ?arg
&&&& > h / &&&&& > h &&&&&& ???
P1 P; ?arg
&&&&& & &&&&& / h 5&&&&& & 1
???
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
8/24
PEN &&&&&&& / =;> &&&& > &&&&&&& ?; g ?; g
=h1
:;&&&&& / = ;g:1/ 5;g = h;C h1/ =
h;
:1/ : dan :;/ 0
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
9/24
POMPA
? 8 hP42er / &&&&&&&&&&&&&&& .
dimana / ei$ien$i / G0
h / Energi "4m"aP42er / ,enaga P4m"a 5h"
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
10/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 10
ALIRAN MELALUI PIPA
P0-?
=0
P1-?P;-?
P9-?
=1 =; =9
:;;-;g:1;-;g :9;
-;g
8
Da%um
Bidang Pie*4me%ri+
P1 :1; P; :;; P9 :9;=
1> &&&&& > &&&&& / =; > &&&&& > &&&&& / =9 > &&&&& > &&&&
?; g ?; g ?; g
Rumu$ Bernaulliun%uk =a% (airIdeal
P1 :1; P; :;;
=1> &&&&& > &&&&& / =;> &&&&& > &&&&& > h
?; g ?; g
Rumu$ Bernaulliun%uk =a% (air,idak Ideal
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
11/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 11
BAB ;. KEHILAN
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
12/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 12
Ma+am Ma+am Kehilangan EnergiA. Pada Pi"a luru$' diame%er k4n$%an%
L :;
h / J. &&& . &&&&&& d ;g
L / Pan#ang Pi"aJ / K4n$%an%a Keka$aran Pi"ad / Diame%er Pi"a: / Ke+e"a%an aliran
B. Pada Perubahan Penam"ang Pi"a
h
5 :1
C :;
;
h / &&&&&&&&&&&&&&&&&&;g
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
13/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 13
Lan#u%an
(. Pada Perubahan Pi"a Diame%er Be$ar ke Diame%er Ke+il
:;;
h / 0' &&&&&&&&;g
D. Pada U#ung Pi"a ang berakhir "ada k4lam
:1 :;
:1 :;/ 0
:1;
h / &&&&&&&&;g
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
14/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 14
Lan#u%anE. Pada Lubang Pema$ukan ke Pi"a
:;:1/ 0
:;;
h / 0' &&&&&&&&;g
F. Pada Bel4kan Pi"a
RUMU7) :;
h / k. &&&&&
;g
:;
h / k. &&&&&
;g
k
;04 04 04 G04 04
0'0 0'1 0'9 0' 0'G
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
15/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 15
BAB . POMPA dan ,URBIN
HP4m"a
P1 :1; P; :;;
=1> &&&&& > &&&&& > h" / =;> &&&&& > &&&&& > h ?; g ?; g
Di / 8. ?. h"Di / Da!a In"u% P4m"a8 / Debi% Airh" / ,ambahan ,enaga "er$a%uan bera% *a% +air
7a%uan Da!a) %.m-de%1 K2 / 1-g %.m-de%1 h" / Kg. m-de%
D4 5 da!a Ou%"u%Ei$ien$i 5 / &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& Di 5 da!a In"u%
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
16/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 16
BAB 9. PEN
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
17/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 17
KOREK7I KE(EPA,AN' LUA7' DEBI,K4rek$i K4n$%rak$i 5 (+)
A+(+ / &&&&& A
(+ bia$a diambil / 0'
K4rek$i Ke+e"a%an 5 ()
:+( / &&&&& :%e4ri%i$
:%he4ri%i$ / ;gH
:+ / (. ;gH ( bia$a diambil / 0'
K4rek$i Debi% 5 (d)
(d / (. (+
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
18/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 18
LUBAN< BE7ARLUBAN< 7E
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
19/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 19
Aliran Pada Lubang dengan :03 0
P1 :1; P; :;;
=1> &&&&& > &&&&& / =;> &&&&& > &&&&&?; g ?; g
:0; :;;
=1> h1> &&&&& / =; > 0 > &&&&&;g ;g
:;; :0;
&&&&& / 5 =1& =; > h1> &&&&&
;g ;g
:;; :0;
&&&&& / H > &&&&&;g ;g
:0;
:;/ ;.g. 5 H > &&&&&& ; g
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
20/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 20
Aliran Pada Lubang dengan ,ekanan 3 0
P1 :1; P; :;;
=1> &&&&& > &&&&& / =;> &&&&& > &&&&&?; g ?; g
:;; :0;
&&&&& / 5 =1& =; > h1> &&&&&
;g ;g
:;; P&&&&& / H > &&&&&;g ?
P & A:;/ (. ;.g. 5 H > &&&&&&&& ?
P
A :;
;
=1> &&&&& > 0 / 0 > &&&& > &&&&&??; g
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
21/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 21
Pengaliran Pada Lubang 7egi ,iga
h1
h;
b*
b
*
d*
dA / b* . d*
b* ) 5*&h1 ) 5h;&h1 * C h1b* / &&&&&&&&&& . b h;C h1
:* / ( . ;.g.*
d8 / (+.( .dA. ;.g.*
* C h1d8 / (+.( . &&&&&&&& . b . ;.g.* . d* h;C h1 b h;
8 / (d. &&&&&&&&&& ;.g . 5 * C h1 . * S . d* h;C h1 h1
b8 / (d. &&&&&&&&&& ;.g . ;- h;-; & ;-9. h1. h;9-; & ;-. h; -; & ;-9. h1-;
h;C h1
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
22/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 22
PEN &&&&& / =;> &&&&& > &&&&&?; g ?; g
A A :;;
=1> a1> &&&& > 0 / =;> a;> &&&& > &&&&&??; g
:;;
&&&&& / 5 =1 > a1 C 5 =;> a; / H;g
:;/ ;.g.H
8 / (d. A. ;.g.H
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
23/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 23
PEN
-
7/24/2019 Materi Hidrodinamika
24/24
Bahan Kuliah Mekanika Fluida 1 24
WAKTU PENGOSONGAN RESERVOR
d*
*h;h1
PRIN7IP) Penurunan air di re$er4ir$ebanding dengan "engeluaran airmelalui lubang 54ria+e
: / 8. %
: / (. ;.g.* 8 / (d. A. ;.g.*
Dalam 2ak%u d% 4lume air keluar melalui lubang) d: / 8. d% / (d. A. 5;.g.*. d%
Dalam 2ak%u d% air dalam be#ana %urun $e%inggi d*) d: / A1. d*
A1. d* / (d. A. 5;.g.*. d%
> A1d% / &&&&&&&&&&&&&&&&&& *&1-;d* (d. A. 5;.g
> A1 h;% / &&&&&&&&&&&&&&&&&& * &1-;d*
(d. A. 5;.g h1
& ;. A1 h;
% / &&&&&&&&&&&&&&&&&& * 1-;(d. A. 5;.g h1
;. A1% / &&&&&&&&&&&&&&&&&& 5 h11-;C h;1-; (d. A. 5;.g