fungsi drag f tegangan geser, namun
objek yang menerima Nilai koefisien
dengan kecepatan rat Persamaan 15.
……… Dimana,
N : F
f
: D
p
: D
f
: C
D
:
3. Ketebalan boundary
pada boundary layer
Menurut Okiishi suatu aliran merupaka
Gambar 3.
Gambar 3. Al Momentum fluks
kecepatan fluida ser Persamaan 16 dan Pe
D A
U C
D 2
2 1
r =
= Q
2
bU r
r friction tidak hanya besaran yang dipengaruhi
mun dalam hal ini juga berorientasi terhadap pe a aksi dari peristiwa fisika fluida yang mengalir
sien drag pada permukaan silinder berbanding ata-rata dan densitas fluida, sebagaimana ditulisk
……………………………………………………… : gaya normal, N
: gaya gesek, N : drag pressure
: drag friction : koefisien drag
dary layer pada permukaan ground dan tegangan er
ishi et al. 2006, ketebalan momentum boundary akan pusat momentum fluks. Hal ini diilustrasika
3. Aliran pada boundary layer Okiishi et al., 2006 fluks yang terjadi di dalam lapisan layer
seragam U dan ketebalan Ө, direpresentasika
n Persamaan 17.
……..………………………
ò
¥
- dy
u U
u b
r
17 garuhi oleh
permukaan lir.
ng terbalik iskan pada
………..15
gan geser
boundary layer sikan pada
., 2006. er dengan
sikan pada
…………...16
18 atau
…………………………………………….17 Besarnya nilai tegangan geser pada permukaan ground, secara empirik
dapat diturunkan dari persamaan integral momentum untuk aliran boundary layer pada permukaan ground tersebut.
…………………………………………………18 d
imana τ
w
adalah tegangan geser pada permukaan tanah Nm
2
, dan d Өdx
adalah perubahan ketebalan lapisan layer terhadap perubahan jarak yang searah dengan kecepatan udara. Sehingga tegangan geser pada permukaan
tanah sangat dipengaruhi oleh besarnya perubahan ketebalan lapisan layer terhadap arah sumbu x. Tegangan geser pada permukaan tanah akan
berbanding lurus terhadap peningkatan boundary layer Okiishi et al., 2006
4. Fenomena Pemisahan Aliran
Perubahan pola aliran terjadi jika medan aliran fluida terhalang oleh suatu benda, sehingga merubah kondisi stasioner fluida tersebut. Hal ini
timbul akibat sifat fluida yang selalu mencari kondisi kesetimbangan baru ketika kondisi stasioner fluida tersebut tergangggu Anonimous, 2003.
Dalam kondisi aliran udara steady yang terhalang oleh sebuah silinder cerobong, akan terbentuk suatu pola aliran baru akibat adanya integral
momentum volume udara yang melewati permukaan silinder cerobong. Kecepatan udara seragam yang dihembuskan searah dengan sumbu x pola
alirannya akan terpecah atau terpisah pada saat melewati silinder cerobong dikenal dengan istilah creeping flow. Besarnya jarak pemisahan aliran fluida
sangat dipengaruhi oleh nilai angka Reynold yang dimiliki aliran tersebut. Ketika terjadi pemisahan aliran, maka terjadi pula pusaran-pusaran lokal
fluida yang disebut vortex. Vortex akan terbentuk pada rentang nilai Re tertentu, dimana semakin bertambah nilai Re yang dimiliki aliran fluida
maka semakin banyak vortex yang terbentuk. Namun pada nilai Re tertentu juga pasangan vortices yang terbentuk akan tidak stabil sejalan dengan
ò
¥
- =
Q 1
dy U
u U
u
dx d
U
w
Q =
2
r t
bertambahnya nilai R dari pada yang lainny
pada suatu titik akan kemudian akan terbent
Potensi pembent sebagaimana diilustra
Gambar 4. Skema ter akan m
Fenomena terle istilah vortex shedding
kemudian terhalang ol Gambar 5.
Gambar 5. Ilustrasi ba
Re, sehingga salah satu vortex akan tumbuh lebi nnya dan memiliki kekuatan yang semakin besar se
kan terlepas bebas tanpa terikat terhadap silinde bentuk lagi vortex baru Okishii et al., 2006.
bentukan vortex dalam aliran dinamakan sebagai ustrasikan pada Gambar 4.
a.
b. terbentuknya lapisan geser shear layer yang sela
n membentuk vortex Okiishi et al., 2006. rlepasnya vortex dari permukaan silinder dikena
dding. Bagi fluida yang mengalir di atas permuka g oleh sebuah silinder secara ilustrasi dapat dili
rasi aliran vortex di atas permukaan solid pada sil bagian bawah Okiishi et al., 2006.
19 lebih besar
r sehingga inder yang
vorticity,
selanjutnya
nal dengan ukaan solid
dilihat pada
silinder
20
D. Dispersi Udara
