Viskositas Viskositas Medan SKALAR ; mis: density  2. Medan VEKTOR ; mis: kecepatan V

25

2.3. Medan Tegangan

Untuk 6enam bidang kubusbalok; pada setiap bidang bekerja 3tiga buah tegangan 2 geser + 1 normal , sehingga ada : 6 x 3 tegangan = 18 tegangan 26

2.3. Medan Tegangan

Dari 18 tegangan yang ada; terdapat 9 pasang tegangan:              zz zy zx yz yy yx xz xy xx          T dimana : disebut Tensor Tegagan   T 27

2.3. Medan Tegangan

Perjanjian Tanda Tegangan Khusus untuk sistem koordinat diatas, diperoleh : Bidang x :  Bidang y :  Bidang z :  Kiri Bawah Belakang Kanan Atas Depan Bidang - Bidang + Tanda Tegangan bertanda x y z bila arah + bidang + bila arah - bidang - atau + 28

2.4. Viskositas

x y M M’ l P P’ y Elemen fluida pada saat, t Elemen fluida pada saat, t+ t Gaya F x kecepatan U N O x a • Tegangan geser  xy diberikan sebagai: dimana : A y = element luasan fluida yang digeser oleh plat • Selama selang waktu t , elemen fluida terderformasi dari posisi MNOP ke M’NOP’, dengan kecepatan deformasi: y x y x A yx dA dF A F y         lim dt d t t deformasi tan kecepa a  a      lim 29

2.4. Viskositas

Dari gambar terlihat: • l = u.t • atau juga, l = a.y Sehingga : Maka kecepatan deformasi = dy dU dt d  a dy dU dt d atau y U t   a    a 30

2.4.1. Newtonian Fluid

Newtonian Fluid: adalah fluida yang apabila dikenai tegangan geser, maka tegangan geser tersebut sebandingberbanding langsung dengan kecepatan deformasi Contoh : air, udara,minyak dll Setiap fluida mempunyai ketahanan terhadap deformasi yang berbeda akibat Tegangan Geser yang sama  VISKOSITAS ABSOLUT m dy du yx   dy du yx m   31 Viskositas Absolutdinamik Viskositas absolut atau dinamik m dimana: m = viskositas absolutdinamik  yx = tegangan geser = kecepatan deformasi        dy du yx  m       dy du 32 Viskositas Absolutdinamik   sec . sec . sec . Pa m N m kg               2       sec . cm g                      sec . sec . 2 ft slug ft lbf DIMENSI MLtT [M L -1 t -1 ] FLtT [F L -2 t] SATUAN S.I Absolute Matric British p poise cm g 1 1 1         sec . Note 1 poise = 100 centipoise = 100 cp        dy du yx  m 33 Viskositas Kinematik n Viskositas kinematik n adalah perbandingan antara viskositas absolut m dengan masa jenisdensitas   m n  dimana: SG zat = Specific Gravity suatu Zat  H2O = masa jenisdensitas air O H zat zat SG 2    34 Viskositas Kinematik DIMENSI MLtT atau FLtT [L 2 t -1 ] SATUAN S.I Absolute Matric British  m n        sec 2 m       sec 2 cm       sec 2 ft stoke cm 1 2 1        sec Note 35 Viskositas Note: Pengaruh temperatur terhadap Viskositas fluida: • Untuk Gas: Temperatur T  Viskositas • Untuk Liquid: Temperatur T  Viskositas FIGURE A2 VISKOSITAS ABSOLUT 36 FIGURE A3 VISKOSITAS KINEMATIK 37 38

2.4.2. Non-Newtonian Fluid

Non-Newtonian Fluid: adalah fluida yang apabila dikenai tegangan geser, maka tegangan geser tersebut tidak sebandingberbanding langsung dengan kecepatan deformasi dimana: k = konstanta n = indeks yang tergantung pada perilaku aliran Bila : k = m dan n = 1  Fluida Newtonian contoh fluida Non-Newtonian: pasta gigi, cat, lumpur, bubur kertas, dll. n yx dy du k         39

2.4.2. Non-Newtonian Fluid

Persamaan diatas dapat diubah menjadi: dimana: h = = viskositas semu apparent viscosity Bila : • n 1   h  Pseudoplastic mis.: bubur kertas • n = 1  h = k = m  Newtonian mis: air • n 1   h  Dilatant mis.: lumpur                      dy du dy du dy du k n yx h  1 1        n dy du k Bingham Plastic: dimana :  y = yield stress Contohnya : Pasta gigi         dy du p y yx m         dy du       dy du 40

2.4.2. Non-Newtonian Fluid

41

2.4.2. Non-Newtonian Fluid

Note: Umumnya : dimana : t = waktu Bila : • t  h  Thixotropic mis.: cat • t  h  Rheopectic • Viscoelastic fluid : adalah fluida yang dapat kembali ke keadaanbentuk asalnya bila tegangan geser yang bekerja padanya dihentikan t f  h Contoh Soal : 2.2 42 Contoh soal 43 Contoh Kasus :

2.5. Deskripsi dan Klasifikasi Gerakan Fluida