VISUALISASI ALIRAN FLUIDA PELAT TIPIS PADA BILANGAN REYNOLDS 5000,9000, DAN 13000.
TUGAS KIIIR
BIT)ANG KONVERSI ENI'RCI
VISUALISASI ALIRAN FLUIDA
PELAT TIPIS PADA BILANCAN REYNOLDS
s000,9000, dan 13000
Diajutan Scbaeai Salah S.tu SyaGi Unluk Menyelgaikan
Pendidikdn Tanap Sejaha
OLh:
ARTAFRI
NBP:01 l?t 088
JURUSAN TEKNIK Mf,SIN
FAKULTAS TEKNIK - UNIVIRSITAS ANDALAS
P,{DANC
201t7
ABSTRAK
Altlr" lluklu lung tt.]lwui huntlLndh-bantunun ptE n.hj.rqu ptht
\.pcrr lctrbutun xuntunE pu)thctnn:nn, lntu| notF sat ht ltrkho lun
ketryunanua pu.ld lde 1l1 lang l alunyn, dat [{kenungkna du?at
ntlt tchdhkdt kcaot:dldh puld hun{unu tcr\cbut.
dlaMhhtu
titukuhntuh pa chtid, lcnsdn
trtuhtu! ulnun lunu nu's("naldr
"tur)t?
k!-ut u:up 6n&r \|ie). Dnrun hcntlKunakln petat dutur LrL\ runta gdulhru
lttunu\tkun, lutnt lrk kl t tald ul n llr).la wnr tuht auk tthttdkanR p.tut
ltntuk netulapdlka" t okl dhran .tun ukfiat pu.lu .hiek vLn!:
tt.
DaLl halil FnErtiun wns, dtddtot !.t:ehnl dltdh denpn tuu[ttu&ah
ttu)Fntnt Au,) lut nntt ta !! kt p.n/n{ wta luh pa tuns nlt nnak ,,u c
leth.nttk. S.hnJ lnw harl ld. !.^!h ! nrtld latla lrulik .lanSa
,t!,{jnhrkun rh{t!,j \ltLrreft t:.tcel n uk ncnnaln*m nfutnau yhR
I'atlu lugt: tkhn tnr htlt t:o'1
,l)40, Jun 13040 dehxun
tunur
R.tnllt
ru
t lqhuku"
j000,
'ttutuh
sLdut \elun{ 0.. lA", 20., ]tJ., .10",
j0.
60",
lln;O'. Hu!] tutlrt kcDrrJt. nrhulth{kun un!.tu *c t!. blunEm Rt!- .Lt
tt^thLt ltnt,k stu1 0,, hanlu Llupdl dtr*ul puntunE tutah luhlturnyu kurent
hntk tlng lctb.ntrL sunlut ktLtl Saloikun tuk t./r1 /0' luryu Nntu\
w rk B.r.lu\ukh truk ta a
t rDiprh lluidu, uuk. tltbql ltls tt r husak, lu u ttt wLe lun fu tukt
rrkrran!:.laruldthrinta k
.cna uttdk terbehhlk
)ttruh hurekuun renluh lah+ tnbent u*.rbctutuns lhtdu tt^ehut densak nut
'utu tla\kun dd.trlt tt,tg.L^t .tuh r.nek l^.hnt tu Eo lur "uk st.uru
k\(luruhl eutu hark bah.datr Ltueruh h"!tu (.Iuc.uh E nrsu" tudu lluntu
t
tna toantt dth.lukd,s ?cldt
)
k! tu(uh hnr | tulatt1
nenv
tutuk
Ltk
htleld
B
B
I
PINDAIIIILIIAN
lldu tuengcn!
abad kcdcla@n
d'namikr lltrida 1.1!h seal tama d,[enaL oraDg ttnu\lrn
bclls sepenr Daniet Bcmouttr, L€oohard Eut.r,.tcan d.Alenbcn.
loscph Louis l.rgrange,
dln
Pr.m Snnon Laplacc ban\ak nrerrhlsllon
penlclcsaian F.nvclcsaianrans rndah dxn
!'al $al
D.J J ' 88
r,
alrran hk
lcsckar Kemud,ad
r 1l .1.. ,"..op,rJrJ
klasik yang mcnFiihalk.n penlmsnya brldngan
ttelnolds
Sdmpar sMl rd,
nonclliandalam bdaDgdldrmiln flurda maslb rrus diLaktrkan satah jrtu Netodc
lang terkenal adalah .l.dgan cam vNuli\a\i alimn fluLda d.ngln nerodc
\kualnan ,hnn nuida ncigsunak.n kalval asaO tlnbk! tt:tt(j
!an! dihcmbus olch udara dcigan menCgumlan tcro$ong3r a g'n /lttr./
i't,,r, Almn fl da lc$.bur,kaD orclc\ar suaru objek schrngsa ak rampat
Nletodc
lctr.i..
lan! tcr ad' prda bagran bctakang obtct rrchul Atmn
lluidr \hg nreleran Lrlu .be\ dalam r(\rongan rnln biaranya dapar
a
linoirena
\e.d.an seb.n.rnvr dal.m k.hdupln sehan-tjar J.rnblun
lamung pcoyeberan8an lane biasanya lerdaFt di lola koia dap3t ncijadi suaru
bxhan \ang mer.rik urtuk dip.trra. BisrrmMa at@n lturda lang nr.torarr
idnbahn rcsebur m€nrpensaruhr rrhddlp objck-objcr rans ada dj sck arir!
netrggamba.kan
Ll.rdasarl,ad kotuii$,orl.h nmbul suaru de unruk rclxkuLan penehriin m.ng.nt
Jm' uo. 'r, ',.l.rd
. r'
F.1.1.rpdr n tr't . .,. r.r ,r.
d .parkan inln.nln dan d.rx dala lang d,haftpkatr bcn.adlDl balr kehidrprn
sosial. dan trdak knulup kenrurgknEn unruli digunalan .trtlm peDeLtian tcbth
l.t
oLitel
lujd3n ,lsn Nllnr.at
luluaD daa ruga!al,htrrnr
I
d.lah
ljmuk mendapalkan daft lisual6a! al'mn
pada bagiai b€takan! pclar
I
trntut
men.iapatkan hubungan pengatuh perbedaan bilaigdn Relnotds
teftadap
Manrut
I
\
hg
a|nn iuida
dapar diambil
rairu:
Dapat mengamatlda. n€ngaoalNavisual66r alinn fluid, yans metervali
pel.r trps pada sudur kemninlai !a.g
nenggxnakan mobdc ka$dr alp
I
berbeda-bcdr denlln
Dengaa mengslnakao mcrodc visua|sasi. setiap daerdh
vansdrlcmlr otch
lurda dapat diamari. schldssa ridak tcnurup kcmungkinan tmbutnya
inlomAi baru
mengcnal
alian fluida lins
bennantaat basi
pcrkcmbangan ilmu dinamika uu'dr
I
Dara dara yans didapat dcngxn
Undasan dalan pcneBpan
li{r
mcrodevrualhxs r$eburdapltdi3dtkan
kchlduFn nyata ka.cna dan dlla-dara rercbur
brsa mersetahui keuntunean dan lieruli3n vang nrungkin sala
dlalibarkan oleh lenomena
alini llu,dr
Pcdglrrln dan pensamaran all.a. 0urda dilokuskan pada dnnensi
r,[.
dad panlans intr vofteli yangrcrbc.ruk dibelakang pclar
Pensujian yans dilaku*an lcrbalas pada bilanean Rcy.oldr 5000, 9000 dan
11000
Pcngujian dilaLulian pada lempcrarur dan tekanan udaratingtungdn
Bab
I
Blb
ll
Pendaholuan. beflsi lalar belaLans. ruiuan, htasan nasal.h. dan
injaoln Pustaka. bcrhL teon dasar yang bcrhlbungdn densan
alion Jlu,d! r,ang melc$arr pelat dln
Bab
lll
pammcrs
pardcter ]€n!
velodoloS, bensi tenEns rnnaldi Denluiian, cr!
caR
melalukln p€nsujjan. dan pengambllan dara
Babl\r
Hasildan Pembahasar. bensidara
hasil ljcnguji,n, dan
Bab
v
hlil
a.al,sah6 peneuiid
Pcnurup.berisi LesimpuLan da. saran
pcngxlnn. pcmbahasan
BAB Y
KtrSINIPIiI,AN DAN SARAN
5.1
Dari ha$l pensu ian v$tra
aa!
aLrran dengan nrenggunakan
hclodc kasar
asap
didapal keslmpulan sebagai benkut
I
Vorteks han!a dapll niukur pada
brlaDgatr R.vnolds
2.
l!" srrplr
6()! untuk
Bes0mra roncks scblndrng denlaDlxral pus.mn dan lctxr drn bes.rn)-0
sdul
I
slJul pelal
5001i sanpai ll00!.
serang pclar
Pa.tans daerh Laninar uiru[
!]dul0.
berbrDdnr! tcrbulit dcn]ran dc.san
besam]a bll3ngan Relnolds d.n ncmbentuti sebua[ Ua.s losaflmrti I
benaku darlbihngan Rcynolds 5000 sampli 1:1000 tarcM diahsbrlansatr
Rernolds teaebur !.tat bcrte
,1
m
unski nan ,;rl adi
osita!
Pantang $akc yatrg rcrbcnru[ drbelabns objek lkan scnakin membesar
dan m€mbentlk sudd
dln
obiek, kemud'an ak3n \efrlk,n membcer
akibrt Ieriadiova p.lLrLh,n \onek
5
Bilanlan Relnolds bcq.Engaruh bc\ar trlda sudd
riedrskan p.dx sudut
hanrbatan
I
.l!. ranpai 70, Fngaruh terbcsar
sampar 30-.
d,b€nkan otetr
alllDr sudul rulal rlu sendti
Pengurlan
kenaitan
0.
ini dllarukln denlan h.mvanajkatr sudlr petal
l0
dan vaaasibilanlar Rcvn.lds 5000.9000. dan
de0can
IIl](]l]
Agar
Fng dldapar leb,h aliumt. \ariasi sudut pelat dalral d,la(ukln dengatr
kcnarkan 5". dan varia! bilanrln Rcynous vans dieuiakan ditakukai
data
sampaipada Rc25000
2
P€n€lrlian inr
&pat diltrLk lanjrllr dcngan nensaunakai obtek Fns
ianrn!a scp.rll sllrnder. labunc. balol,. dan bola. drmana
diadikan scbngai actran dalam peneLrnan b€nkurnyr
nhlinF
dapat
DA}'TAR PTISTAI({
Barirl S M, Nchoi
C, /-,f
tlrlali
R
Spr&l
tr
D€panmenr oi AerGprce and Meclnnical Engiieering,
NolreDaore.l iana
BroM CO, A.,ry rdr.:llr
/'tlioM
t)l ttu
t'tut /nr.,
Ll tL" rl\.
Unne6ir! ol
oklahoma State
, fh.rtn.4 ut k\ ur ljtpt.t)K )Wn)uth, Mt
C.a{ rlill lnc.l9!4
Leonaoda B D, rvdzl /,Jldtuory. liLuids Duamlcs l-ab.raory, Facullv ol
Cengel Y A , Boles M A
Lnsineerins AndalasUnivcnny.Padhs,200l
Meitn
P.
D, l th d! t ll, tr)lr,1, /.d./ /Lr,r)r,
ny
r
r.\rr.1n, NldA
Joumal
1985
Viem EDR, Ap.recido )8. lxns]i u"tt t. rtu.tn,t t,l S"rul
,,1.t^lnnetl. (.htach.hs, (nLpo de TEbato
ll
Wci LW. DennoDd
lr
l:Nf. nrldnjt, r1!Jll, lrlid l. Ldir
Repl,c!
Kcdua, Pcnerbit Frldnggr,
ol Wnghr Brorbe$ Wrnd lunnel. ]\l^r\ Wrighr Flycr
hftp:rlsl* Mr{htfl
tl
lr)undtry l.d\u frnl 1u""e]
CombKro0 Group ITEC), The
LCL. )tn ):phnt
/rr(n, Turbulcnc. Foergt &
Unr!cErlr ol Adclarde. Adelarde
\^llrrre
Sobre llidromecanica.
Duldale
ver or0/Windl unncl,. 7
RH, rlrt.,,t, ,./,r/r,
Project
Jlnua. 1006
Sef Pedonan Codrvld, Fdisi Kel'9.,
tenerbrt Erlanssa. Jlkarla 1986
5
Blerrns Roben D. ,1prlr\l I hal Dtnurhs
Re rhold Conpany. Ne$ Yo.k, 1934
,,,/b,,[
Van Nosrrand
BIT)ANG KONVERSI ENI'RCI
VISUALISASI ALIRAN FLUIDA
PELAT TIPIS PADA BILANCAN REYNOLDS
s000,9000, dan 13000
Diajutan Scbaeai Salah S.tu SyaGi Unluk Menyelgaikan
Pendidikdn Tanap Sejaha
OLh:
ARTAFRI
NBP:01 l?t 088
JURUSAN TEKNIK Mf,SIN
FAKULTAS TEKNIK - UNIVIRSITAS ANDALAS
P,{DANC
201t7
ABSTRAK
Altlr" lluklu lung tt.]lwui huntlLndh-bantunun ptE n.hj.rqu ptht
\.pcrr lctrbutun xuntunE pu)thctnn:nn, lntu| notF sat ht ltrkho lun
ketryunanua pu.ld lde 1l1 lang l alunyn, dat [{kenungkna du?at
ntlt tchdhkdt kcaot:dldh puld hun{unu tcr\cbut.
dlaMhhtu
titukuhntuh pa chtid, lcnsdn
trtuhtu! ulnun lunu nu's("naldr
"tur)t?
k!-ut u:up 6n&r \|ie). Dnrun hcntlKunakln petat dutur LrL\ runta gdulhru
lttunu\tkun, lutnt lrk kl t tald ul n llr).la wnr tuht auk tthttdkanR p.tut
ltntuk netulapdlka" t okl dhran .tun ukfiat pu.lu .hiek vLn!:
tt.
DaLl halil FnErtiun wns, dtddtot !.t:ehnl dltdh denpn tuu[ttu&ah
ttu)Fntnt Au,) lut nntt ta !! kt p.n/n{ wta luh pa tuns nlt nnak ,,u c
leth.nttk. S.hnJ lnw harl ld. !.^!h ! nrtld latla lrulik .lanSa
,t!,{jnhrkun rh{t!,j \ltLrreft t:.tcel n uk ncnnaln*m nfutnau yhR
I'atlu lugt: tkhn tnr htlt t:o'1
,l)40, Jun 13040 dehxun
tunur
R.tnllt
ru
t lqhuku"
j000,
'ttutuh
sLdut \elun{ 0.. lA", 20., ]tJ., .10",
j0.
60",
lln;O'. Hu!] tutlrt kcDrrJt. nrhulth{kun un!.tu *c t!. blunEm Rt!- .Lt
tt^thLt ltnt,k stu1 0,, hanlu Llupdl dtr*ul puntunE tutah luhlturnyu kurent
hntk tlng lctb.ntrL sunlut ktLtl Saloikun tuk t./r1 /0' luryu Nntu\
w rk B.r.lu\ukh truk ta a
t rDiprh lluidu, uuk. tltbql ltls tt r husak, lu u ttt wLe lun fu tukt
rrkrran!:.laruldthrinta k
.cna uttdk terbehhlk
)ttruh hurekuun renluh lah+ tnbent u*.rbctutuns lhtdu tt^ehut densak nut
'utu tla\kun dd.trlt tt,tg.L^t .tuh r.nek l^.hnt tu Eo lur "uk st.uru
k\(luruhl eutu hark bah.datr Ltueruh h"!tu (.Iuc.uh E nrsu" tudu lluntu
t
tna toantt dth.lukd,s ?cldt
)
k! tu(uh hnr | tulatt1
nenv
tutuk
Ltk
htleld
B
B
I
PINDAIIIILIIAN
lldu tuengcn!
abad kcdcla@n
d'namikr lltrida 1.1!h seal tama d,[enaL oraDg ttnu\lrn
bclls sepenr Daniet Bcmouttr, L€oohard Eut.r,.tcan d.Alenbcn.
loscph Louis l.rgrange,
dln
Pr.m Snnon Laplacc ban\ak nrerrhlsllon
penlclcsaian F.nvclcsaianrans rndah dxn
!'al $al
D.J J ' 88
r,
alrran hk
lcsckar Kemud,ad
r 1l .1.. ,"..op,rJrJ
klasik yang mcnFiihalk.n penlmsnya brldngan
ttelnolds
Sdmpar sMl rd,
nonclliandalam bdaDgdldrmiln flurda maslb rrus diLaktrkan satah jrtu Netodc
lang terkenal adalah .l.dgan cam vNuli\a\i alimn fluLda d.ngln nerodc
\kualnan ,hnn nuida ncigsunak.n kalval asaO tlnbk! tt:tt(j
!an! dihcmbus olch udara dcigan menCgumlan tcro$ong3r a g'n /lttr./
i't,,r, Almn fl da lc$.bur,kaD orclc\ar suaru objek schrngsa ak rampat
Nletodc
lctr.i..
lan! tcr ad' prda bagran bctakang obtct rrchul Atmn
lluidr \hg nreleran Lrlu .be\ dalam r(\rongan rnln biaranya dapar
a
linoirena
\e.d.an seb.n.rnvr dal.m k.hdupln sehan-tjar J.rnblun
lamung pcoyeberan8an lane biasanya lerdaFt di lola koia dap3t ncijadi suaru
bxhan \ang mer.rik urtuk dip.trra. BisrrmMa at@n lturda lang nr.torarr
idnbahn rcsebur m€nrpensaruhr rrhddlp objck-objcr rans ada dj sck arir!
netrggamba.kan
Ll.rdasarl,ad kotuii$,orl.h nmbul suaru de unruk rclxkuLan penehriin m.ng.nt
Jm' uo. 'r, ',.l.rd
. r'
F.1.1.rpdr n tr't . .,. r.r ,r.
d .parkan inln.nln dan d.rx dala lang d,haftpkatr bcn.adlDl balr kehidrprn
sosial. dan trdak knulup kenrurgknEn unruli digunalan .trtlm peDeLtian tcbth
l.t
oLitel
lujd3n ,lsn Nllnr.at
luluaD daa ruga!al,htrrnr
I
d.lah
ljmuk mendapalkan daft lisual6a! al'mn
pada bagiai b€takan! pclar
I
trntut
men.iapatkan hubungan pengatuh perbedaan bilaigdn Relnotds
teftadap
Manrut
I
\
hg
a|nn iuida
dapar diambil
rairu:
Dapat mengamatlda. n€ngaoalNavisual66r alinn fluid, yans metervali
pel.r trps pada sudur kemninlai !a.g
nenggxnakan mobdc ka$dr alp
I
berbeda-bcdr denlln
Dengaa mengslnakao mcrodc visua|sasi. setiap daerdh
vansdrlcmlr otch
lurda dapat diamari. schldssa ridak tcnurup kcmungkinan tmbutnya
inlomAi baru
mengcnal
alian fluida lins
bennantaat basi
pcrkcmbangan ilmu dinamika uu'dr
I
Dara dara yans didapat dcngxn
Undasan dalan pcneBpan
li{r
mcrodevrualhxs r$eburdapltdi3dtkan
kchlduFn nyata ka.cna dan dlla-dara rercbur
brsa mersetahui keuntunean dan lieruli3n vang nrungkin sala
dlalibarkan oleh lenomena
alini llu,dr
Pcdglrrln dan pensamaran all.a. 0urda dilokuskan pada dnnensi
r,[.
dad panlans intr vofteli yangrcrbc.ruk dibelakang pclar
Pensujian yans dilaku*an lcrbalas pada bilanean Rcy.oldr 5000, 9000 dan
11000
Pcngujian dilaLulian pada lempcrarur dan tekanan udaratingtungdn
Bab
I
Blb
ll
Pendaholuan. beflsi lalar belaLans. ruiuan, htasan nasal.h. dan
injaoln Pustaka. bcrhL teon dasar yang bcrhlbungdn densan
alion Jlu,d! r,ang melc$arr pelat dln
Bab
lll
pammcrs
pardcter ]€n!
velodoloS, bensi tenEns rnnaldi Denluiian, cr!
caR
melalukln p€nsujjan. dan pengambllan dara
Babl\r
Hasildan Pembahasar. bensidara
hasil ljcnguji,n, dan
Bab
v
hlil
a.al,sah6 peneuiid
Pcnurup.berisi LesimpuLan da. saran
pcngxlnn. pcmbahasan
BAB Y
KtrSINIPIiI,AN DAN SARAN
5.1
Dari ha$l pensu ian v$tra
aa!
aLrran dengan nrenggunakan
hclodc kasar
asap
didapal keslmpulan sebagai benkut
I
Vorteks han!a dapll niukur pada
brlaDgatr R.vnolds
2.
l!" srrplr
6()! untuk
Bes0mra roncks scblndrng denlaDlxral pus.mn dan lctxr drn bes.rn)-0
sdul
I
slJul pelal
5001i sanpai ll00!.
serang pclar
Pa.tans daerh Laninar uiru[
!]dul0.
berbrDdnr! tcrbulit dcn]ran dc.san
besam]a bll3ngan Relnolds d.n ncmbentuti sebua[ Ua.s losaflmrti I
benaku darlbihngan Rcynolds 5000 sampli 1:1000 tarcM diahsbrlansatr
Rernolds teaebur !.tat bcrte
,1
m
unski nan ,;rl adi
osita!
Pantang $akc yatrg rcrbcnru[ drbelabns objek lkan scnakin membesar
dan m€mbentlk sudd
dln
obiek, kemud'an ak3n \efrlk,n membcer
akibrt Ieriadiova p.lLrLh,n \onek
5
Bilanlan Relnolds bcq.Engaruh bc\ar trlda sudd
riedrskan p.dx sudut
hanrbatan
I
.l!. ranpai 70, Fngaruh terbcsar
sampar 30-.
d,b€nkan otetr
alllDr sudul rulal rlu sendti
Pengurlan
kenaitan
0.
ini dllarukln denlan h.mvanajkatr sudlr petal
l0
dan vaaasibilanlar Rcvn.lds 5000.9000. dan
de0can
IIl](]l]
Agar
Fng dldapar leb,h aliumt. \ariasi sudut pelat dalral d,la(ukln dengatr
kcnarkan 5". dan varia! bilanrln Rcynous vans dieuiakan ditakukai
data
sampaipada Rc25000
2
P€n€lrlian inr
&pat diltrLk lanjrllr dcngan nensaunakai obtek Fns
ianrn!a scp.rll sllrnder. labunc. balol,. dan bola. drmana
diadikan scbngai actran dalam peneLrnan b€nkurnyr
nhlinF
dapat
DA}'TAR PTISTAI({
Barirl S M, Nchoi
C, /-,f
tlrlali
R
Spr&l
tr
D€panmenr oi AerGprce and Meclnnical Engiieering,
NolreDaore.l iana
BroM CO, A.,ry rdr.:llr
/'tlioM
t)l ttu
t'tut /nr.,
Ll tL" rl\.
Unne6ir! ol
oklahoma State
, fh.rtn.4 ut k\ ur ljtpt.t)K )Wn)uth, Mt
C.a{ rlill lnc.l9!4
Leonaoda B D, rvdzl /,Jldtuory. liLuids Duamlcs l-ab.raory, Facullv ol
Cengel Y A , Boles M A
Lnsineerins AndalasUnivcnny.Padhs,200l
Meitn
P.
D, l th d! t ll, tr)lr,1, /.d./ /Lr,r)r,
ny
r
r.\rr.1n, NldA
Joumal
1985
Viem EDR, Ap.recido )8. lxns]i u"tt t. rtu.tn,t t,l S"rul
,,1.t^lnnetl. (.htach.hs, (nLpo de TEbato
ll
Wci LW. DennoDd
lr
l:Nf. nrldnjt, r1!Jll, lrlid l. Ldir
Repl,c!
Kcdua, Pcnerbit Frldnggr,
ol Wnghr Brorbe$ Wrnd lunnel. ]\l^r\ Wrighr Flycr
hftp:rlsl* Mr{htfl
tl
lr)undtry l.d\u frnl 1u""e]
CombKro0 Group ITEC), The
LCL. )tn ):phnt
/rr(n, Turbulcnc. Foergt &
Unr!cErlr ol Adclarde. Adelarde
\^llrrre
Sobre llidromecanica.
Duldale
ver or0/Windl unncl,. 7
RH, rlrt.,,t, ,./,r/r,
Project
Jlnua. 1006
Sef Pedonan Codrvld, Fdisi Kel'9.,
tenerbrt Erlanssa. Jlkarla 1986
5
Blerrns Roben D. ,1prlr\l I hal Dtnurhs
Re rhold Conpany. Ne$ Yo.k, 1934
,,,/b,,[
Van Nosrrand