tidak berubah banyak pada jarak yang dijalani fluida, sehingga dapat ditulis massa di
titik P adalah
ρ
1
A
1
V
1
massa di titik Q adalah ρ
2
A
2
V
2
, dimana ρ
1
dan ρ
2
berturut-turut adalah kerapatan fluida di P dan Q.
Karena tidak ada fluida yang berkurang dan bertambah maka massa yang menyeberangi setiap bagian tabung per satuan waktu haruslah konstan. Maka massa P
haruslah sama dengan massa di Q, sehingga dapatlah ditulis;
ρ
1
A
1
V
1
= ρ
2
A
2
V
2
2-13
atau
ρ A V
= konstan 2-14
Persamaan 2-15 berikut menyatakan hukum kekekalan massa didalam fluida. Jika fluida yang mengalir tidak termampatkan, dalam arti kerapatan konstan maka
persamaan 2-15 dapat ditulis menjadi :
A
1
V
1
= A
2
V
2
2-15 A V
= konstan 2-16
Persamaan diatas dikenal dengan persamaan kontinuitas.
II.4. Jenis dan Karakteristik Fluida
Hal yang berhubungan dengan jenis dan karakteristik aliran fluida yang dimaksudkan disini adalah profil aliran dalam wadah tertutup pipa umumnya. Profil
aliran dari fluida yang melalui pipa, akan dipengaruhi oleh gaya momentum fluida yang membuat fluida bergerak di dalam pipa, gaya viscousgaya gesek yang menahan
aliran pada dinding pipa dan fluidanya sendiri gesekan internal dan juga dipengaruhi oleh belokan pipa, valve sebagainya.
Universitas Sumatera Utara
Jenis aliran fluida terbagi dalam 2 bagian yaitu : 1. Aliran Laminar
2. Aliran Turbulen Pada gambar II-5 dibawah ini diperlihatkan profil aliran fluida :
Gambar II-5 : Jenis aliran fluida
Laminer berasal dari bahasa latin “thin plate” yang berarti plate tipis atau aliran sangat halus. Pada aliran laminer, gaya viscous gesek yang relatif besar
mempengaruhi kecepatan aliran sehingga semakin mendekati dinding pipa, semakin rendah kecepatannya. Secara teori, aliran ini berbentuk parabola dengan bagian
tengah mempunyai kecepatan paling pinggir mempunyai kecepatan paling rendah akibat adanya gaya gesekan.
Pada aliran turbulen, gaya momentum aliran lebih besar dibandingkan gaya gesekan dan pengaruh dari dinding pipa menjadi kecil. Karenanya aliran turbulen
memberikan profil kecepatan yang lebih seragam dibandingkan aliran laminer, walaupun pada lapisan fluida dekat dinding pipa tetap laminer. Profil kecepatan pada
daerah transisi antara laminer dan turbulen dapat tidak stabil dan sulit untuk diperkirakan karena aliran dapat menunjukkan sifat dari daerah aliran laminer maupun
turbulen atau osilasi antara keduanya. Pada beberapa tempat, aliran turbulen dibutuhkan untuk pencampuran zat cair. Pola aliran laminar dan turbulen
diperlihatkan pada gambar II-6 dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar II-6 : Pola aliran Turbulen dan Laminer
Untuk mengetahui jenis aliran fluida dilakukan dengan apa yang disebut dengan bilangan Reynolds Rd.
RD = Gaya momentum Gaya Gesek
RD = 3160 х Q х SG
Liquid 2-17
η х D
Dimana : Rd = Bilangan Reynolds
Q = Laju aliran
m
3
menit SG
= spesific gravity gcm
3
η = Koefisien kekentalan
kgm
3
D = Diameter pipa
m
2
Besarnya bilangan Reynold yang terjadi pada suau aliran dalam pipa dapat menunjukkan apakah profil aliran tersebut luminer atau turbulen. Biasanya angka Rd
2000 merupakan batas aliran laminer dan angka lebih besar dari Rd 2300 dikatakan aliran turbulen. Sedangkan Rd diantara keduanya dinyatakan sebagai aliran transisi.
Karakteristik lain yang mempengaruhi pengukuran laju aliran adalah temperatur dan tekanan fluida tersebut, khususnya bila fluida tersebut adalah fluida gas. Hal ini
disebabkan karena massa jenis ρ fluida gas sangat dipengaruhi oleh kedua besaran
yang disebutkan diatas.
Universitas Sumatera Utara
Jenis aliran fluida didalam pipa tergantung pada beberapa faktor, yaitu :
1. Kecepatan fluida V didefinisikan besarnya debit aliran yang mengalir
persatuan luas.
Q V =
[ mdetik ] 2-18
A 2. Debit Q didefinisikan suatu kecepatan aliran fluida yang memberikan
banyaknya volume fluida dalam pipa.
Q = A х V
[ m
3
detik ] 2-19
Dimana V = kecepatan aliran m
Q = laju aliran m
3
A = luas pipa m
2
II.5. Pengenalan Alat Ukur
