Faktor gesekan Persamaan ini menunjukkan bahwa dalam aliran laminar, faktor Diagram Moody memberikan faktor gesekan yang berkaitan dengan dimana:
000 .
10 Re
aliran turbulen 2.11
Pada pipa yang sangat halus dengan kondisi tanpa gangguan aliran dan tanpa getaran pada pipa, aliran laminar dapat dipertahankan sampai pada
bilangan Reynolds yang tinggi. Pada aliran berkembang penuh, nilai bilangan Reynolds untuk terjadinya aliran turbulen adalah
Re
»
2.300.
2. Kecepatan rata – rata
mean velocity
Karena kecepatan selalu bervariasi sepanjang masukan pipa, maka digunakan kecepatan rata – rata untuk menyelesaikan permasalahan
mengenai aliran dalam pipa. Ketika kecepatan rata – rata V dikalikan
dengan massa jenis fluida, r, dan luas penampang pipa,
A
c
, maka akan didapat nilai laju aliran massa
m
yang melalui pipa :
·
m
c
A .
V .
ρ =
2.12
3. Profil kecepatan pada daerah berkembang penuh
Gerakan umum dari sebuah fluida Newtonian tak mampu mampat diatur oleh persamaan kontinuitas dan persamaan momentum. Untuk aliran
tunak berkembang penuh di dalam sebuah pipa, komponen kecepatan radial V dan gradien komponen kecepatan aksial
x u
¶ ¶
adalah nol. V = 0 ,
x u
¶ ¶
= 0 2.13
Sehingga kecepatan hanya memiliki komponen kecepatan aksial yang hanya merupakan fungsi koordinat radial
r
, r u
. Dengan menerapkan kondisi tanpa slip
no-slip conditions
didapat persamaan profil kecepatan berkembang penuh untuk aliran laminar pada pipa bulat :
r u
ú ú
û ù
ê ê
ë é
÷÷ ø
ö çç
è æ
- ÷
ø ö
ç è
æ -
=
2 2
r r
1 r
dx dP
µ 4
1
2.14
m
u r
u
ú ú
û ù
ê ê
ë é
÷÷ ø
ö çç
è æ
- =
2
r r
1 2
2.15
m
u
dapat dicari dari rumus laju aliran massa.
4. Penurunan tekanan
pressure drop
Parameter menarik dalam analisis aliran pada pipa adalah penurunan tekanan karena parameter ini secara langsung berhubungan dengan
kebutuhan daya
fan
atau pompa untuk mempertahankan aliran. Untuk menentukan penurunan tekanan
akan sesuai bila menggunakan faktor gesekan Darcy, yang merupakan parameter tanpa dimensi yang
didefinisikan sebagai :
f
2 V
ρ. D
dx dP
2
- =