BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Fluida dan klasifikasinya
Fluida merupakan suatu zatbahan yang dalam keadaan setimbang tak dapat menahan gaya atau tegangan geser shear force. Dapat pula didefinisikan sebagai
zat yang dapat mengalir bila ada perbedaan tekanan dan atau tinggi. Suatu sifat dasar fluida nyata, yaitu tahanan terhadap aliran yang diukur sebagai tegangan
geser yang terjadi pada bidang geser yang dikenai tegangan tersebut adalah viskositas atau kekentalankerapatan zat fluida tersebut.
[5].
Sehingga fluida terdiri dari cairan dan gas atau fase uap. Perbedaan antara keadaan fluida dan solid jelas jika anda membandingkan perilaku fluida dan solid.
Solid berdeformasi ketika tegangan geser diterapkan, tetapi deformasi yang tidak terus meningkat dengan waktu. Berikut pembagian klasifikasi aliran secara umum
[5].
2.1.1 Fluida Statis dan Fluida Dinamis
Fluida statis atau sering disebut juga fluida diam,sedangkan fluida dinamis adalah fluida yang bergerak. Fluida Statis misalnya air didalam wadah,fluida dinamis
misalnya pergerakan angin yang digerakkan kipas angin. Fluida statis biasanya dipengaruhi oleh hukum kontinuitas yang dipengaruhi oleh luas penampang dan
juga Bernaouli’s law yang dipengaruhi oleh ketinggian dan tekanan dari fluida. Kedua hukum hanya dapat diterapkan di fluida statis yang sama – sama memeliki
kecepatan alir dan massa jenis. Fluida dinamis itu sendiri dipengaruhi oleh gaya Archimedes,misalnya gaya
angkat pada kapal laut. Hukum Pascal juga berpengaruh dalam fluida dinamis ini,hukum Pascal secara singkat adalah tekanan terbagi banyak dan diteruskan
kesegala arah,misalnya pompa hidrolik dan dongkrak.
Universitas Sumatera Utara
2.1.2 Aliran Viscous dan Inviscid
Aliran viskous atau aliran fluida nyata adalah aliran yang dipengaruhi oleh viskositas. Adanya viskositas menyebabkan adanya tegangan geser dan
kehilangan energy. Pada aliran ini terjadi gesekan antarai fluida dengan dasardinding saluran atau pipa. Gambar dibawah ini menampilkan percobaan
aliran viskous melalui sebuah pilar berbentuk tabung
[3].
Gambar 2.1 Percobaan Viskositas Sumber : McDonough, 1987
Aliran invisid atau aliran fluida ideal adalah aliran yang tidak dipengaruhi viskositaskekentalan sehingga aliran ini tidak memiliki tegangan geser dan
kehilangan energi. Dalam kenyataannya aliran fluida ideal tidak ada. Konsep ini digunakan para peneliti terdahulu untuk membentuk persamaan aliran fluida dan
pengaplikasiannya di lapangan ditambahkan faktor penyesuaian sesuai kondisi nyata
[3]
.
Gambar 2.2 Aliran Invisid Sumber : McDonough, 1987
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Aliran Seperated and Unseperated
Aliran yang tidak terjadi separasi dapat terjadi pada aliran yang sangat lambat. Penjelasan mengenai fenomena ini ditampilkan melalui sketsa pada Gambar 2.3,
mengilustrasikan sebuah percobaan sejumlah cairan sirup viskositas tinggi dengan suhu rendah yang melampaui flume dengan beda tinggi dasar tertentu
dengan kecepatan sangat rendah. Saat mencapai pojok flume, cairan sirup tetap megikuti dasar flume, turun vertical dan tetap ‘menempel’ hingga akhir.
Fenomena ini disebabkan momentum yang sangat kecil pada pojok dasar flume yang diakibatkan kecepatan yang sangat rendah
[10].
Gambar 2.4 Aliran Unseperated Sumber : McDonough, 1987
Sedangkan aliran yang terjadi separasi ditampilkan sketsa pada Gambar 2.5. Fluida dengan nilai viskositas kecil atau kecepatan tinggi menimbulkan
momentum yang tinggi, sehingga sulit bagi aliran untuk ‘menempel’ pada dasar saluran. Pada Gambar 2.5 juga mengilustrasikan aliran rotasional
[10].
Gambar 2.5 Aliran Seperated Sumber : McDonough, 1987
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.6 dibawah ini juga mengilustrasikan fenomena aliran pada klasifikasi ini. Pada bagian Gambar A dan Gambar B juga mengilustrasikan fenomena
aliran viscous dan non-viskous di penjelasan sebelumnya. Gambar C aliran vortex bebas, gamabr D aliran laminar dan gambar E aliran turbulen.
Gambar 2.6 Berbagai jenis aliran Sumber : McDonough, 1987
2.1.4 Aliran Laminar dan Aliran Turbulen
Kategori