2.3.1 Aliran Viscous dan Inviscid
Pada dasarnya setiap fluida memiliki viskositas
tertentu, tetapi utnuk beberapa kasus, viskositas fluida dapat diabaikan. Aliran yang diperhitungkan
dengan mengabaikan viskositasnya
adalah aliran non-viskos. Untuk aliran
dengan viskositas yang diperhitungkan disebut aliran viskos. Viskositas sendiri adalah nilai besarnya resistensi fluida trhadap aliran [White, 2011]. Viskositas
menentukan besarnya regangan yang terjadi pada fluida akibat tegangan geser yang diterima.
Gambar 2.8 Skema pembagian daerah viscous dan inviscid pada flat plate menggunakan bilangan Reynolds rendah [White,2011].
Gambar 2.9 Skema pembagian daerah viscous dan inviscid pada flat plate menggunakan bilangan Reynolds tinggi [White, 2011].
Dari Gambar 2.8 dan 2.9 berlaku:
x x
x x
x Re
10 ulen
turb Re
16 .
10 Re
10 laminar
Re .
5
6 7
1 6
3 2
1
2.1
Untuk memperhitungkan pengaruh viskos fluida dapat digunakan analisa lapisan batas atau biasa disebut boundary layer analysis. Pada Gambar 2.8, aliran
U bergerak parallel menuju plate sepanjang
L
. Jika bilangan Reynolds sebesar
v UL
termasuk dalam bilangan Reynold rendah, maka daerah viskos menjadi sangat luas sampai pada ujung belakang plate. Plate mengurangi laju aliran
dengan siknifikan dan perubahan kecil pada parameter aliran menyebabkan perubahan yang besar pada distribusi tekanan yang diterima plate. Tidak terdapat
teori sederhana untuk analisa aliran eksternal pada bilangan Reynolds 1 sampai 1000. Untuk mempelajari fenomena pergeseran lapisan aliran yang tebal
dilakukan melalui eksperimen atau pemodelan numerik dari aliran fluida menggunakan computer. Pada aliran dengan bilangan Reynolds tinggi, lapisan
viskos laminar maupun turbulen menjadi sangat tipis, lebih tipis dari yang digambarkan pada Gambar 2.9. Tebal lapisan batas
sebagai daerah dengan kecepatan u parallel terhadap plate mencapai 99 persen dari seluruh kecepatan
aliran fluida U .
2.4 Fully Developed Flow
Kategori