Mekanika Fluida II

Hidrolika saluran terbuka & Fluida terkompresi

Mekanika Fluida II - TL ITB

Objectives

Mahasiswa dapat mengerti property dan fenomena dasar aliran air di saluran terbuka

Mahasiswa dapat mengerti jenis dan penggunaan alat ukur untuk saluran terbuka

Mahasiswa dapat memahami perhitungan dan analisis pengaliran saluran tunggal dan terintegrasi

Spesial, Mahasiswa dapat mengerti property dan fenomena dasar aliran fluida terkompresi

Mekanika Fluida II - TL ITB

Penilaian

Penilaian didasarkan pada: Kehadiran Nilai Praktikum (syarat kelulusan) Nilai Ujian (UTS dan UAS) Note Taking

Mekanika Fluida II - TL ITB

Materi Perkuliahan

1. Open Channel vs Close Conduit, Tipe-tipe Aliran

2. Properti Saluran Terbuka, Persamaan Dasar, Distribusi Kecepatan

3. Aliran Seragam, Persamaan Friksi, Komputasi dalam Aliran Seragam

4. Alat Ukur Aliran

5. Aplikasi Pers. Bernoulli dalam Aliran Berubah Cepat

6. Aliran Kritis, Sub-kritis, Super kritis

7. Aplikasi Persamaan Momentum

8. Aliran Berubah Lambat Laun dan Aplikasinya

9. Klasifikasi Profil Aliran

10.Solusi untuk Persamaan Aliran Berubah Lambat

11.Bangunan Air (1) Pintu Air, Ventury, Terjunan, Saluran tidak lurus

12.Bangunan Air (2) Bak Sedimentasi, Aliran media berbutir

13.Aliran Fluida Compressible (1)

14.Aliran Fluida Compressible (2)

Mekanika Fluida II - TL ITB

Jadwal Perkuliahan

I. 25 Jan dan 29 JanII. 1 Feb dan 5 FebIII. 8 Feb dan 12 FebIV. 15 Feb dan 19 FebV. 22 FebVI. 1 MarVII. 8 MarVIII. 15 Mar (UTS)IX. 22 MarX. 29 MarXI. 5 AprXII. 12 AprXIII. 19 AprXIV.26 AprXV. 3 Mei dan 7 Mei

Mekanika Fluida II - TL ITB

Tata Tertib Perkuliahan

1. Berpakaian rapi dan alas kaki tertutup (tidak bersandal)

2. Kehadiran minimal 80% utk dapat mengikuti UAS.

3. Komunikasi melalui HP hanya bisa dengan mode silence

4. Penggunaan laptop terbatas (no browsing, chatting, dll)

5. Aktif berinteraksi selama perkuliahan dan tidak berbenturan dg

unsur SARA.

6. Ujian maupun tugas dikerjakan secara mandiri, tanpa mencontek.

Mencontek otomatis nilai E.

7. Praktikum wajib lulus

8. Keterlambatan kehadiran di kelas maksimum 15 menit

Mekanika Fluida II - TL ITB

Informasi

Konsultasi Perkuliahan :Rofiq Iqbal (iqbal@tl.itb.ac.id)Haryo Tomo (haryo@tl.itb.ac.id)Benno Rahardyan (benno@tl.itb.ac.id)

Materi Perkuliahan:http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/mekflu2

Mekanika Fluida II - TL ITB

Questions?

Mekanika Fluida II - TL ITB

Open Channel vs Close Conduit

EGL HGL : Close conduit tinggi piezometric

Open channel tinggi muka air Baseline : Close conduit centerline pipa

Open channel dasar saluran

Mekanika Fluida II - TL ITB

Aliran pada Saluran terbuka

Energi Pengaliran: Energi potensial : elevasi, tekanan udara Energi mekanik: sisa energi

Constrains : gaya geser (fluida dan media saluran)

Mekanika Fluida II - TL ITB

Tipe Aliran

Berdasarkan variabel waktu Steady (Tunak) :dv/dt = 0 ; dq/dt = 0 Unsteady : dv/dt0 ; dq/dt0Berdasarkan variabel ruang

Uniform (Seragam) :dv/dx = 0 ; dq/dx = 0 Varied Flow : dv/dx0 ; dq/dx0

Kondisi real : kombinasi antara tipe aliran dengan variabelruang dan waktu.

Penurunan Persamaan: Pada umumnya didasarkan padakondisi steady dan seragam.

Mekanika Fluida II - TL ITB

Contoh Profil Aliran

RVF : Rapidly varied flow

GVF : Gradually varied flow

Mekanika Fluida II - TL ITB

Keadaan Aliran

Berdasarkan Pengaruh Kekentalan (Viscosity) Laminer, Turbulen, Perubahan Dasar Laminaritas : Persamaan Darcy Weisbach

(Bilangan Darcy : Stanton, Blasius, Prandtl-von Karman) Dasar Turbulensi : Persamaan Reynold (Bilangan

Reynold : bervariasi terhadap media saluran)

Berdasarkan Pengaruh GravitasiDitentukan dengan persamaan Froude, menentukan sifat

kritis aliran berdasarkan perbandingan antara kecepatan dan kedalaman hidrolis.

Mekanika Fluida II - TL ITB

Refreshing Fluida Newtonian

Mengapa Kekentalan (viskositas) dijadikan sebagai kriteria penentuan turbulensi?Asumsi : Sifat Newtonian dari Fluida.Maka: Gaya geser fluida akan sebanding dengan gaya tariknya.

Perkecualian : pengaliran slurry (kasus activated sludge), pengaliran oily material (pengolahan limbah industri kelapa sawit/ migas), dll.

Mekanika Fluida II - TL ITB

Turbulensi Aliran

Mekanika Fluida II - TL ITB

Regim Aliran

1. Laminer subkritis (R kecil, Fr < 1)2. Laminer superkritis (R kecil, Fr > 1)3. Turbulen subkritis (R besar, Fr < 1)4. Turbulen superkritis (R besar, Fr > 1)

Mekanika Fluida II - TL ITB

Contoh Regim Aliran

Mekanika Fluida II - TL ITB

Aplikasi Mekanika Fluida II

1. Perancangan sistem drainase dan sewerage2. Perancangan sistem pengaliran gas pada

pengendali pencemaran udara dan ventilasi

Kegiatan perancangan meliputi : Pengukuran, analisis dan perhitungan desain bangunan terkait.