101
BAB VI KESERUPAAN DAN ANALISIS DIMENSIONAL
6.1 Diskripsi dan Penggunaan
Perhitungan dan analisis mengenai aliran fluida yang sesungguhnya sangat sulit dilakukan dengan teori fluida secara murni, dan sangat dipengaruhi oleh
banyaknya percobaan yang dilakukan untuk mendapatkan nilai yang akurat. Jumlah percobaan dapat dikurangi dengan penggunaan analisis dimensi dan
hukum-hukum keserupaan secara sistimatis., yang berarti dapat mengurangi biaya yang dikeluarkan.
Adanya hukum-hukum keserupaan memungkinkan kita melakukan percobaan- percobaan dengan fluida yang aman dan memenuhi syarat air, udara , dan
menggunakan hasilnya untuk fluida-fluida yang kurang aman bagi keselamatan dan kesehatan kita, seperti hydrogen, uap, minyak dll. Juga pada
percobaan-percobaan hidraulik dan aeronotik, biaya dapat ditekan dengan menggunakan model skala kecil dari pada ukuran aslinya prototype. Atau
sebaliknya aliran di dalam karburator dapat dipelajari dengan model yang jauh lebih besar. Dengan hukum keserupaan kita dapat memprediksi performa dari
sebuah prototype dengan percobaan yang menggunakan model. Tetapi perlu ditegaskan bahwa model tidak harus berbeda dengan prototipenya, bisa jadi
model dan prototipenya sama, dalam hal ini variabelnya adalah kecepatan atau sifat - sifat fisik fluida.
6.2. Keserupaan Geometrik Geometric Similarity
Keserupaan Geometrik adalah kesamaan bentuk antara model dengan prototipenya, tetapi berbeda ukurannya. Selain itu bentuk alirannya juga harus
serupa. Jika subskrip p untuk prototype dan m untuk model, maka kita dapat mendefinisikan rasio skala scale ratio sebagai berikut :
102
Lm Lp
Lr
…………………………………………………………………6.2.1
Persamaan di atas adalah perbandingan dimensi linier dari prototype terhadap dimensi yang berkoresponden pada model, misalnya panjang prototype dibagi
panjang model. lni akan diikuti dengan dimensi luas dengan rasio skala Lr
2
dan volume Lr
3
. Akan tetapi keserupaan geometris secara sempurna complete tidak mudah untuk diterapkan. Sebagai contoh kekasaran
permukaan model tidak dapat diperkecil secara proporsional karena akan menghasilkan permukaan yang jauh lebih halus dari prototipenya. Untuk
kasus-kasus semacam ini, perlu digunakan model yang didistorsi distorted model dalam arti skala vertical lebih besar dari pada skala horizontalnya.
Kemudian, jika rasio skala horizontal dinotasikan Lr dan rasio skala vertical Lr, maka rasio luas penampang menjadi Lr.Lr.
6.3. Keserupaan Kinematis Kinematic Similarity
Kategori