Aliran Invisid dan Viskos Aliran Kompresibel dan Tak Kompresibel

35

2.11. Kinematika Fluida

Aliran zat cair dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam [Triatmodjo, 2013], antara lain: a. Aliran invisid dan viskos b. Aliran kompresibel dan tak kompresibel c. Aliran laminer dan turbulen d. Aliran mantap steady flow dan tak mantap unsteady flow e. Aliran seragam dan tak seragam

2.11.1. Aliran Invisid dan Viskos

Aliran invisid adalah aliran yang mempunyai nilai kekentalan zat cair dianggap nol = 0. Akan tetapi, zat cair dengan nilai = 0 tidak ada di alam. Hal ini hanya dijadikan sebagai anggapan untuk menyederhanakan permasalahan yang sangat kompleks dalam hidraulika. Akibat nilai = 0, maka tidak terjadi tegangan geser antara partikel zat cair dengan partikel yang lainnya. Sehingga pada kondisi tertentu asumsi bahwa nilai = 0 dapat diterima untuk zat cair dengan nilai yang kecil seperti air [Triatmodjo, 2014]. Aliran viskos adalah aliran yang memperhitungkan nilai kekentalan . Keadaan ini akan menyebabkan timbulnya tegangan geser antara partikel zat cair yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda. Apabila zat cair mengalir melalui bidang batas yang diam, zat cair yang berhubungan langsung dengan bidang batas tersebut akan mempunyai kecepatan nol diam. Kecepatan zat cair akan bertambah sesuai dengan jarak dari bidang tersebut. Apabila medan aliran sangat dalam atau lebar, aliran tidak lagi dipengaruhi oleh hambatan bidang batas. Pada daerah tersebut kecepatan aliran hampir seragam fully developed velocity [Triatmodjo, 2014]. Untuk dapat mengetahui proses terjadinya fully developed velocity dapat dilihat pada Gambar 2.22. PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 36 Gambar 2.22 Developing velocity profiles and pressure change [White, 2011]. Terdapat suatu persamaan yang terdapat pada kondisi fully developed velocity. Persamaan tersebut dituliskan ke dalam persamaan 2.14. . const dA u Q     2.14

2.11.2. Aliran Kompresibel dan Tak Kompresibel

Semua jenis fluida termasuk zat cair termasuk jenis aliran kompresibel. Aliran kompresibel merupakan aliran yang nilai rapat massanya akan berubah sesuai dengan perubahan nilai tekanan. Akan tetapi pada aliran mantap dengan perubahan rapat massa yang kecil sering dilakukan penyederhanaan dengan menganggap bahwa zat cair merupakan aliran tidak kompresibel dan mempunyai nilai rapat massa yang konstan. Penyederhanaan ini tidak dapat dilakukan pada aliran tak mantap melalui pipa di mana dapat terjadi perubahan tekanan yang sangat besar [Triatmodjo, 2014].

2.11.3. Aliran Laminer dan Turbulen