58
BAB IV KONSEP ALIRAN FLUIDA DAN PERSAMAAN-
PERSAMAAN DASAR.
4.1. Klasifikasi Aliran
Aliran dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa kategori sebagai berikut:
a. Berdasarkan konfigurasi dari lapisan-lapisan fluida selama bergerak: aliran
lamine r dan aliran turbulen
b. Berdasarkan perubahan variabel di suatu titik pada saat yang berbeda
t iabel
var
: aliran steady dan aliran unsteady. c.
Berdasarkan perubahan variabel dititik-titik yang berbeda pada saat yang
sama
s iabel
var
: aliran uniform dan aliran non uniform. d.
Berdasarkan karakter fluidanya : aliran fluida ideal dan aliran fluida riil. e.
Berdasarkan dimensi dari variasi variabel kecepatan, tekanan dan lain- lain.
Aliran 1 dimensi, 2 demensi, dan 3 dimensi.
a. Aliran Laminer dan Turbulan
Pada aliran laminer partikel fluida bergerak pada lintasan yang halus smooth
berbentuk lamina-lamina atau lapisan-lapisan dimana satu lapis fluida bergerak secara smooth diatas lapisan yang lain. Dalam aliran laminer
pengaruh viskositas akan meredam kecenderungan adanya turbulensi swirling motion. Aliran laminer menjadi tidak stabil pada kondisi : viskositas rendah
dan kecepatan tinggi. Dalam kondisi seperti ini aliran akan cenderung untuk menjadi aliran turbulen.
Keadaan aliran turbulen merupakan hal yang paling banyak kita jumpai
dalam bidang teknik. Pada aliran turbulen partikel fluida bergerak dalam
59 lintasan yang tidak teratur yang menyebabkan terjadinya pertukaran
momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida yang lain. Partikel fluida yang bergerak tidak teratur ini bisa dalam ukuran kecil hanya ribuan molekul
fluida saja sampai ukuran sangat besar misalnya pusaran air sungai, angin ribut dan lain-lain. Pada aliran turbulen, tegangan geser yang timbul akan
relatif lebih besar dari pada aliran laminer, sehingga kerugiannyapun juga lebih besar. Kalau kerugian pada aliran laminer sebanding dengan V, maka
pada aliran turbulen sebanding dengan V
1,7 sd 2
. Perhitungan tegangan geser pada aliran turbulen
t
merupakan persoalan yang sangat sulit. Tetapi dengan menganalogikan pada aliran laminer dan hukum
Newton mengenai viskositas sesuai dengan konsep dari teori-teori statistik atau kinetik dari gerakan partikel maka pendekatan Boussinesq dapat dan
sering digunakan untuk menganalisis aliran turbulen.
t
=
y u
=
xy
……………………………………… 4.1.1
Disebut viskositas Eddy Eddy viscossity Viskositas Eddy bukan merupakan sifat fluida seperti masa jenis, viskositas
dan lain-lain, tetapi merupakan faktor yang tergantung dari gerakan dan sifat- sifat aliran fluida.
Suatu aliran termasuk aliran laminer atau turbulen, tergantung bilangan Reynold Reynold numbernya.
Re =
. d
. V
=
d
. V
…………………………… 4.1.2
Re di bawah 2000 : aliran laminer Re = 2000 sampai dengan 4000 : transisi, cenderung berubah menjadi turbulen
Re di atas 4000 : aliran turbulen penuh
b. Aliran stedi steady flow dan Aliran tidak stedi Unsteady flow
