Mekanika Fluida#1 05092013.ppt

8/16/2019 Mekanika Fluida#1 05092013.ppt

http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-fluida1-05092013ppt 1/40



SAPSAPMata Kuliah : Mekanika FluidaKode M.K. : ENCV600004 , SKS: 3, Semester: 4

Staf Pengajar : Dr. N!man Su"art#a S$., M$., MA%r.

Sistem Kelas : $un%%al

TujuanPengajaran

: • Mema#ami &erilaku dan #ukum dasaran%

'erlaku &ada (uida, terutama &ada'enda )air.• Men%eta#ui k!nse& dasar&eneder#anaan

&ada &enera&anna.Sistem

Evaluasi (%): P*+$u%as -/ ui1 -0/

Praktikum 20/ $S 2/AS 2/

Program :



No. Pokok Bahasan dan si Bahasan!. Pendahuluan"

*Denisi 'enda &adat, )air dan %as.*Pen%ertian ilmu mekanika (uida dan #idr!lika.

*Keterkaitan ilmu mekanika (uida dan #idr!lika dalamrekaasa si&il.

#. Pro$erti uida*Pr!&erti (uida an% di&er#atikan dan dia'aikan.*Kera&atan specifc density / dan 'erat 5enis specifc weight /,isk!sitas, k!m&resi'ilitas, te%an%an &ermukaan interacial

tension/, tekanan uid pressure/ a's!lut dan relati&, tekananua& vapor pressure/, tem&eratur

&. Statika $ada uida* $ekanan titik (uida*Persamaan umum ariasi tekanan titik menurut ruan%* $ekanan statis 'enda )air

* $ekanan (uida di udara*Pendalaman &en%ertian tekanan titik melalui kasusMan!meter

'. idrostatika*7aa tekan &ada 'idan% datar dan 'idan% len%kun% tan&a&er)e&atan

*7aa tekan &ada 'idan% di ruan% an% di'eri &er)e&atanlinear atau &er)e&atan an%ular



*. +luida mengalir, $engertian dasar*Pat#line dan streamline*7erak 8a%ran%ian dan Eularian*Per)e&atan dan ke)e&atan

*Klasikasi aliran: -D,2D dan 3D Viscous dan inviscid laminer dan turbulent Compressible dan incompressible

Persamaan Bernoulli

-. ukumhukum dasar aliran uida dalam /entukintegral"*Pen%enalan &erumusan umum #ukum kekekalan masa, #ukumterm!dinamika 9, #ukum Ne"t!n 99, m!men dari m!mentum*Pen%ertian !lume k!ntr!l control volume/ dan&erumusanna

*Persamaan kekekalan massa0. Persamaan kekekalan energi $ada"

aliran steady uniorm, aliran steady non-uniorm1. Persamaan momentum $ada aliran steady uniform

Persamaan momen dari momentum!2. ukumhukum dasar dalam /entuk di3erensial"

Persamaan kekekalan massaPersamaan m!mentum



Buku 4jar : Bi%%ert, D.C., P!tter, M.C., Me)#ani)s !(uids, 2nd editi!n, -??=/

7iles,*V, Fluids Me)#ani)s and ;drauli)s: $#e!r and Pr!'lems, M)7ra" ;ill, -?>4

<ru)e *. Muns!n, D!nald F. !un%,

$#e!d!re ;. kiis#i, Fundamentals !Fluid Me)#ani)s, t# editi!n, 200/



Mechanics

Rigid Bodies

(Things that do not change shape)

Deformable Bodies

(Things that do change shape)Fluids

Statics Dynamics ncompressible !ompressible

A&a itu MekanikaGCa'an% ilmu sika an% 'er'i)ara tentan%keadaan diam atau %erakna 'endaH'endaan% men%alami ker5a atau aksi %aa

Pendahuluan



Fluida adala# 'enda an% tidak mem'erikan

&erla"anan ter#ada& &eru'a#an 'entuk%e!metris. Su&aa 'entukna teta& (uida #arusdi'atasi den%an dindin% keda&, dan 5ika dindin%ini diu'a# maka 'entuk %e!metri (uida akan'eru'a# menesuaikan diri.

Ketidakmam&uan (uida mem&erta#ankan 'entuk%e!metrisna dise'a'kan !le# lema#na %aak!#esi antar m!lekul.

<erdasarkan k!#esina (uida di'a%i men5adi'enda %as dan 'enda )air liquid/.



Per/edaan antara /enda $adat,

5air dan gas

Pada /enda $adat6 5arak antar m!lekul ra&at dan%aa k!#esi antar m!lekul an% 'esar se#in%%a'entuk tidak 'eru'a#+ tidak muda# terde!rmasi.

Pada /enda 5air6 5arak antar m!lekul a%akter&isa#, %aa k!#esi antar m!lekul tidak 'e%itukuat se#in%%a muda# dide!rmasi teta&i tidakmuda# dimam&atkan/.

@ika di'andin%kan den%an /enda gas6 5arak antarm!lekul le'i# 'esar dan %aa k!#esi antar m!lekulda&at dia'aikan, se#in%%a %as san%at muda#dide!rmasi dan dimam&atkan/.

Fluida didenisikan se'a%ai 1at an% 'erde!rmasiterusHmenerus selama di&en%aru#i suatu te%an%an

%eser.



A&likasi &ada 'idan% teknik si&il

$an%ki Air

*eser!ir <a"a# $ana#

K!lam *enan% $e'in% Sun%ai

Pintu Air

<endun%<endun%ands'



P O T E N TIALM I K R O H Y D R O in WEST JAWA



:N7E8;8<:N7 8=E8 ;:N:N; K7:> 7?



8=E8 @E87ES4 S48N4;EN, S4;:>N;, A4B48



P O T E N TIALM I K R O H Y D R O in LOMBOK Island



RETAINING WALL



SHEET PILE



<a%aimana k!nersi dari S9 ke S atause'alikn a G

Besaran primer: &an5an% J8, "aktu J$, massaJM

Besaran sekunder: luas J82, ke)e&atan J8$H-,kera&atan JM8H3



S+4TS+4T +>:74C484NMASA MASS!

M, slug, gram, ilogramGA"A #$R%E!

!, lb, g, dyne, "ewton #gm$det % &&ERAPATAN MASS 'ENSIT"!

ρ, slug$t ', gm$cc, g$m'BERAT SPE%I#I% SPE%I#I% WEIGHT!

w ( γ ( ρg, lb$t ', dyne$cm' SPE%I#I% GRA(IT" RELATI(E 'ENSIT"!

)* ( ρ uida $ ρ water, tida berdimensi&E&ENTALAN &INEMATI& +, lbsec$t %, dyne-sec$cm%, "ewton sec$m%

&E&ENTALAN 'INAMI& υ ( μ $ ρ , t % $sec, cm% $sec, m% $sec



8ati#anSe'ua# tan%ki air den%an massa t!tal

36Hk% terletak di atas lantai se'ua#lit. $entukan %aa dalam Ne"t!n/an% di'erikan tan%ki ke&ada lantaiketika lit men%alami &er)e&atan ke

atas se'esar = t+s2

.



<a' - L Pr!&erti Fluida<a' - L Pr!&erti Fluida

Pr!&erti (uida an% di&er#atikan dandia'aikan.

Kera&atan specifc density / dan 'erat 5enisspecifc weight /,

Visk!sitas, k!m&resi'ilitas, te%an%an&ermukaan interacial tension/,

$ekanan uid pressure/ a's!lut dan relati,tekanan ua& vapor pressure/,

$em&eratur



Pr!&erti (uida an% di&er#atikan:

<a#an an% memenu#i denisi (uida. atH1at terse'ut akan men%alir a&a'ila &adana'eker5a se'ua# te%an%an %eser.• Air, minak, dan udara

Pr!&erti (uida an% dia'aikan: <a#an an% 'er&erilaku se&erti 'enda

&adat, 5ika te%an%an %eser ke)il. @ikate%an%an %eser melam&aui nilai kritis, 1atH1at terse'ut akan men%alir.• 8um&ur, as&al, dem&ul, !d!l &asta/, la#ar

din%in, ds'.



Kera&atan specifc density / :

Massa (uida &er satuan!lume.• ρ k%+m3, slu%+t3/

<erat @enis specifc weight /:

<erat (uida &er satuan !lume.

• γ N+m3, l'+t3/• γ = ρ g



7raitasi @enis specifc gravity / : Per'andin%an kera&atan (uida terse'ut

den%an kera&atan air &ada su#u 4!C 3?,2 !F/• ) ( ρ D + ρ water

Kekentalan viscosity /:

Siat tam'a#an untuk

men%%am'arkan (uiditas dari(uida. arena minya dan air yang mempunyai ρ

hampir sama, tapi mempunyai perilau

berbeda sangat mengalir



b

U

y

u=

b

Uyu =



Kekentalan dinamik, µ

• µ l'.se)+t2, dneHse)+)m2, Ne"t!nse)+m2/

Kekentalan kinematik, υ

• υ +O , t2+se), )m2 +se), m2+se)/• υ = µ + ρ

b

U

dy

du= γ =

b

U

dy

du∝τ γ τ ∝

la5u re%an%an %eser

dy

du µ τ =

7radien

ke)e&atan



Variasi linier te%an%an %eser s la5ure%an%an %eser (uidane"t!nian

Visk!sitas mutlak dinamik/ dari'e'era&a (uida an% umumse'a%ai un%si tem&eratur

dy

du µ τ =



8ati#an

Distri'usi ke)e&atan untuk aliran se'ua# (uida Ne"t!nianantara dua &elat se5a5ar an% san%at le'ar di'erikan !le#&ersamaan:

Dimana V adala# ke)e&atan rataHrata. Fluida terse'utmem&unai isk!sitas 0.04 N.s+m2. A&a'ila V Q -. m+s dan# Q -0 )m.

$entukan: a/ te%an%an %eser an% 'eker5a &ada dindin%'a"a#, '/ te%an%an %eser an% 'eker5a &ada se'ua#

'idan% an% se5a5ar den%an dindin% dan mele"ati %arisHten%a# 'idan% ten%a#/G

−=

!

"

h

yV u



P* dikum&ul -2 Se& R-3/-. Selidiki dimensi dalam M8$ untuk 'esaranH'esaran 'erikut ini:

a/ Kera&atan '/ $ekanan )/ De'it d/ Per)e&atan e/ 7aa / $e%an%an

2. $entukan satuan untuk setia& k!nstanta &ada &ersamaan'erikut, &er#atikan 'a#"a semua suku dalam &ersamaanmem&unai dimensi an% sama:

a& d Q 4.?t 2, dimana d dalam meter dan t dalam detik.

b& ! Q ?.>m, dimana ! dalam ne"t!ns dan m dalam kil!%ram.

c& . Q >0 /02+3)o-+2 dimana / dalam meter &erse%i, 0 dalam meter, )o adala#

kemirin%an, dan . mem&unai satuan meter ku'ik &er detik.

3. <era&a %aa nett! an% di&erlukan untuk mem&er)e&at se'ua#massa -0 k% #in%%a la5u &er)e&atan 40 m+s2 &ada k!ndisi:

a/ Ara# mendatar G

'/ Ara# ertikal ke atas G

)/ Ara# ke atas den%an kemirin%an 30!

G4. Suatu 'enda tertentu memiliki 'erat 20 N di 'umi. ;itun%

'erat 'enda ts' di 'ulan, dimana % mendekati -.6 m+s2.

. Suatu distri'usi ke)e&atan dalam suatu &i&a 'erdiameter 2)m

diukur se'a%ai ur / Q -0- L r 2+r o2/ m+s, dimana r o adala# 5ariH5ari

&i&a. ;itun% te%an%an %eser &ada dindin% 5ika air &ada su#u

Mekanika Fluida#1 05092013.ppt

Documents

Transcript of Mekanika Fluida#1 05092013.ppt