Fluida Riil (Fluida Nyata)

FLUIDA RIIL

MAKALAHUNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH

Mekanika Fluidayang dibina oleh Prihanto Trihutomo, S.T., M.T.

oleh Achmad Romadin (140511601020) Ulwiyah Khasanah (140511604442) Wahyu Puspa Wijaya (140511602945)

UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESINPROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

Maret 2015

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum wr.wb

Puji Syukur kehadirat Allah SWT, karena atas

berkat dan rahmat-Nya, makalah Fluida Riil dapat disusun

dengan baik. Makalah ini disusun demi memenuhi tugas

struktural dari mata kuliah Mekanika Fluida dengan

dosen pengampu yaitu Bapak Prihanto Trihutomo, S.T.,

M.T.

Makalah ini disusun guna memudahkan

pembelajaran materi Mekanika Fluida pada pertengahan

semester genap. Makalah ini terdiri dari pembahasan

mengenai pengantar dasar atau definisi dari fluida

riil, konsep viskositas pada fluid riil, pengaruh

perubahan penampang pada fluida riil dan hubungannya

dengan konsep kontinuitas, serta konsep hukum Bernoulli

pada fluida riil. Setiap pembahasannya dilengkapi

dengan penjabaran setiap materi, baik dari segi

strukutural dan juga rumus-rumus pendukung, serta tidak

lupa disertai gambar-gambar menarik guna memudahkan

dalam pemahaman.

Makalah ini memang terlihat belum sempurna. Oleh

karena itu penulis sangat berharap akan adanya kritik

dan saran yang sifatnya membangun serta mampu mendorong

penulis untuk menulis lebih baik lagi dalam penyusunan-

penyusunan makalah berikutnya. Sekian dari penulis

semoga apa yang ada dalam makalah ini dapat membantu

dan menambah wawasan. Akhir kata.

Wassalamualaikum wr.wb

Malang, 14 Maret

2015

Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar i

Daftar Isi

ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

2 1.3 Tujuan

2

BAB II ISI PEMBAHASAN

2.1 Pengantar Fluida Riil

3

2.2 Konsep Viskositas dalam Fluida Riil

3

2.3 Pengaruh Perubahan Penampang pada Fuida

Riil dan 10

Hubungannya dengan Konsep

Kontinuitas

2.4 Konsep Hukum Bernoulli dalam Fluida Riil

13

BAB III PENUTUP

3.1 Simpulan

16

Daftar Rujukan 17

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Kehidupan manusia di bumi tentu tidak terlepas

dari fluida. Secara umum diketahui bahwa fluida

dibedakan atas dua jenis yaitu cair dan gas. Ditinjau

dari zat gas kebutuhan manusia di bumi tidak terlepas

dari gas oksigen (sebagai zat utama untuk bernapas),

angin (udara yang bergerak dan berguna bagi banyak

kegiatan manusia, salah satunya adalah kegiatan

pelayaran kapal layar), dan sebagainya. Sedangkan

ditinjau dari zat cair, penyokong utama kehidupan

manusia berada pada golongan zat ini yaitu air. Hampir

seluruh kehidupan manusia tidak terlepas dari air,

mulai kegiatan bangun tidur hingga sebelum terlelap

tidur.

Berkaitan dengan mekanika fluida, jenis zat yang

lebih dibahas pada konsentrasi ilmu tersebut adalah

fluida zat cair, walaupun zat gas juga sedikit

disinggung di dalamnya. Namun, untuk pembahasan zat gas

lebih didalami pada ilmu termodinamika. Sasaran utama

yang sesungguhnya dibahas pada mekanika fluida adalah

konsep hidrolika yang merupakan ilmu terapan dari

konsep hidromekanik. Pembahasannya pun terkait dengan

aliran fluida dari segi internal problem (yaitu aliran

fluida terselubung baik itu terbuka ataupun tertutup.

Konsep ini dapat dilihat pada aliran sungai, aliran

pada pipa, dan sebagainya) dan external problem (yaitu

aliran fluida yang dijadikan media pada benda yang

tercelupkan. Konsep ini dapat dilihat pada benda padat

yang biasa bergerak pada aliran air ataupun udara).

Mengingat bahwa sasaran utama adalah konsep

hidrolik, maka mekanika fluida lebih cenderung pada zat

cair. Pembahasan di dalamnya pun terkait pada fluida

statis dan fluida dinamis dari segi kacamata fluida

cair. Pada kehidupan manusia itu sendiri hal-hal yang

sering dijumpai adalah fenomena fluida dinamis.

Misalnya air mengalir, pergerakan air sepanjang pipa,

penyemprotan obat anti nyamuk pada alat semprot, dan

sebagainya. Di samping itu pula fenomena fluida statis

juga tidak terlepas pada kehidupan manusia, misalnya

kayu mengapung di sungai, telur melayang pada air

garam, dan sebagainya. Namun dari banyaknya fenomena

tersebut kehidupan manusia sesungguhnya lebih

didominasi oleh fluida riil. Fluida riil tersebut

adalah salah satu cabang dari fluida dinamis.

Sesungguhya fluida dinamis juga memiliki cabang yang

lain yaitu fluida ideal. Namun menurut pernyataan Sari

(2013) “fluida ideal sebenarnya tidak ada dalam

kehidupan sehari-hari. Fluida ideal hanya model yang

digunakan untuk membantu kita dalam menganalisis aliran

fluida.” Oleh karena itu, sangat penting untuk

mengetahui konsep fluida riil yang sesungguhnya. Hal

ini tentunya sangat bermanfaat pada beberapa kalangan

terutama pelajar, mahasiswa, para peneliti fluida, dan

lainnya. Pembahasan fluida riil juga akan bermanfaat

bagi kaum masyrakat awam, karena hal tersebut dapat

menambah wawasan ilmu pengetahuan mereka akan fluida

itu sendiri.

1.2 Rumusan masalah

1. Bagaimanakah pengantar dasar dari konsep

aliran pada fluida riil?

2. Bagaimanakah konsep viskositas pada aliran

fluida riil?

3. Bagaimanakah pengaruh perubahan penampang pada

fluida riil dan

hubungannya dengan konsep kontinuitas?

4. Bagaimanakah konsep hukum Bernoulli pada

aliran fluida riil?

1.3 Tujuan

1. Mendiskripsikan pengantar dasar atau definisi

dari konsep aliran pada fluida riil.

2. Mendiskripsikan konsep vikositas pada aliran

fluida riil.

3. Mendiskripsikan pengaruh perubahan penampang

pada fluida riil dan

hubungannya dengan konsep kontinuitas.

4. Mendiskripsikan konsep hukum Bernoulli pada

aliran fluida riil.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengantar Fluida Riil

Fluida riil atau biasa disebut sebagai fluida

nyata adalah bagian dari fluida dinamis. Pada dasarnya

sesuai dengan konsep fluida dinamis yang menyatakan

bahwa fluida itu bergerak, maka fluida riil pun

termasuk jenis fluida yang bergerak walaupun memiliki

perbedaan dengan fluida ideal. Hal yang membedakan

fluida riil dengan fluida ideal adalah kekentalan zat

cair yang dapat mengakibatkan kehilangan energi.

Menurut Selpan, “Kekentalan disebabkan karena adanya

sifat kohesi antara partikel zat cair. Karena adanya

kekentalan zat cair maka terjadi perbedaan

kecepatan partikel dalam medan aliran. Partikel zat

cair yang berdampingan dengan dinding batas akan diam

(kecepatan nol) sedang yang terletak pada suatu jarak

tertentu dari dinding akan bergerak.”. Pernyataan

tersebut sesuai dengan konsep aliran viskos yang

didasari oleh kekentalan zat cair, sehingga fluida riil

juga dapat disebut sebagai aliran viskos.

2.2 Konsep Viskositas pada Fluida Riil

Viskositas adalah pernyataan atas ungkapan

kemampuan menahan tegangan geser yang ditimbulkan

karena adanya tekanan. Biasanya hal ini terjadi karena

fluida tersebut memiliki kekentalan tertentu. Semakin

kental suatu fluida maka dibutuhkan tekanan semakin

besar untuk membuatnya dapat mengalir. Menurut Wiwit

(2013) besarnya gaya yang diperlukan untuk menggerakkan

lapisan fluida dengan kelajuan tetap terhadap suatu

luasan dapat dihitung dengan rumusan:

F=ηAKeterangan:

F = besar gaya yang diperlukan

A = luas permukaanη = koefisien viskositas

Kekentalan pada aliran viskositas menyebabkan

adanya tegangan geser yang kemudian menimbulkan

kehilangan energi. Gesekan yang dihasilkan itu

menyebabkan perubahan energi aliran (sebagian) ke

berbagai bentuk energi lain, seperti energi panas,

suara dan lainnya. Kehilangan energi yang ditimbulkan

dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu:1. Kehilangan energy akibat gesekan (major loss)

Kehilangan energy akibat gesekan disebut kehilangan

energy primer, terjadi akibat adanya kekentalan zat cair

dan turbulensi karena adanya kekasaran diding batas pipa.

Oleh karena itu, menyebapkan kehilangan energy

disepanjang pipa dengan diameter konstan pada aliran

seragam. Kehilangan energy sepanjang satu satuan akan

konstan selama kekasaran dan diameter tidak berubah sama

sekali.

2. Kehilangan energy akibat perubahan penampang (minor

loss)

Kehilangan energy akibat perubahan penampang disebut

juga kehilangan energy sekunder, misalnya terjadi belokan

penampang, pembesaran dan pengecilan penampang.

Kehilangan energi sekunder akan mengakibatkan tumbukan

antara partikel zat cair akan meningkatkan gesekan

karenaturbulensi serta tidak seragam pada penampang pipa.

Adanya lapisan batas terpisah dari dinding pipa maka akan

terjadi olakan atau pusaran air. Adanya olakan ini akan

mengganggu pola aliran laminer sehingga akan menaikan

tingkat turbulensi.

Kemudian, apabila ditinjau dari segi alirannya, aliran

viskositas itu sendiri dibedakan menjadi dua yaitu aliran

laminer dan aliran turbulen. Kedua aliran tersebut sangat

dipengaruhi oleh dasar dari percobaan Osborn Reynolds. Tahun

1884 Osborn Reynold melakukan percobaan untuk sifat-sifat

aliran laminer dan turbulen. Reynolds menggunakan suatu alat

yang terdiri dari pipa kaca yang dapat dilewati oleh

berbagai kecepatan air (Selpan hal.3). Bentuk alat tersebut

sebagai berikut:

Berdasarkan eksperimen yang Reynold lakukan, dia

menyatakan bahwa ada tiga faktor mempengaruhi keadaan aliran

antara lain kekentalan zat cair (μ¿,kerapatan (ρ¿, dan

diameter pipa (D). Hubungan ketiganya dapat ditulis sebagai

berikut:

Reynold menunjukan bahwa aliran dapat diklasifikasikan

berdasarkan angka. Angka tersebut diturunkan dengan membagi

kecepatan aliran di dalam pipa dengan nilai μρD, yang

disebut dengan angka Reynold. Angka reynold mempunyai bentuk

sebagai berikut :

ℜ=vμρD

=ρDVμ

Atauℜ=VDv

Ket :

V = kekentalan Kinematik

Eksperimen Reynold tersebut membuahkan kesimpulan bahwa

angka Reynold yang rendah memiliki gaya kental dominan

sehingga alirannya disebut sebagai aliran laminer. Sedangkan

angka Reynold yang tinggi menyebabkan aliran laminer tidak

stabil sehingga terjadi transisi menjadi aliran turbulen.

Berikut pembahasan aliran laminer dan turbulen.

1. Aliran Laminer

Aliran laminer adalah aliran yang terjadi apabila

suatu cat cair mengalami pergerakan yang saling sejajar

dan teratur antara partikel-partikel zat cair dengan

lintasan zat cair yang ada. Kekentalan akan zat cair

sangat berpengaruh terhadap aliran ini. Semakin tinggi

kekentalan zat cair, maka kecepatan aliran akan berkurang

dan daya redam gangguan akan meningkat. Daya redam yang

semakin tinggilah yang menyebabkan aliran laminar tetap

stabil. Hal ini sesuai pernyataan Djojodihardjo

(1983:225) bahwa “suatu aliran dikatakan stabil bila

gangguan-gangguan diredamkan”.

Sehubungan dengan percobaan Osborn Reynolds, suatu

aliran laminer akan tetap dalam keadaan stabil jika tidak

ada satupun gangguan yang diberikan. Bila gangguan

tersebut diberikan maka kestabilan aliran akan menurun.

Ketentuan akan pengaruh gangguan terhadap aliran dapat

diketahui berdasarkan bilangan Reynolds tersebut. Menurut

Djojodihardjo (1983:225) kestabilan aliran laminar bisa

diperoleh dengan ketentuan tertentu bilangan Reynolds ke

bawah. Misalnya, dalam eksperimen Reynolds yang dilakukan

dengan teliti dan hati-hati kestabilan aliran laminer

mampu tetap terjaga apabila besar bilangan Re berkisar

pada … Re < 2000. Oleh karena itu, bilangan dapat

diketahui dan dihitung secara matematis menggunakan rumus

berikut.

ℜ=VDv

Ket :

V = Kecepatan rata-rata

D = Diameter Pipa

v = Kekentalan kinematic

Kehilangan energi yang terjadi pada aliran laminer pun

dapat diketahui dengan persamaan kehilangan energy

sepanjang pipa L yang ditinjau dari grafik berikut.

Gambar Kehilangan energi Triatmojo (dalam Selpan:

hal.7)

Penelaahan grafik berlanjut pada penyususnan beberapa

persamaan hingga ditemukan kesimpulan persamaan menurut

Hagenpoiseuille, tertulis sebagai nberikut :

hl=32vgD2 VL

Ket:

h = Tinggi kehilangan energ

ν = viskositas zat cair

g = Percepatan grafitasi

D = Diameter pipa

V = Kecepatan aliran

L = Panjang pipa

Persamaan tersebut dapat ditulis dalam bentuk:

hl=64vVD

LDV2

2g=64vℜ

LDV2

2g

Persamaan tersebut juga dapat ditulis dalam bentuk

persaman Carcy – Weisbach,

Dengan f=64ℜ

hl=fLDV2

2gKet :

f = Faktor gesek

Re = Angka Reynold

2. Aliran Turbulen

Aliran turbulen adalah aliran yang terjadi akibat

transisi pergerakan yang dialami aliran laminer. Hal ini

dapat diketahui berdasarkan percobaan Reynolds. Ketika

bilangan Re diperbesar secara otomatis kestabilan pada

aliran laminer akan menururn. Peningkatan bilngan Re ini

menyebabkan daya redam gangguan menurun. Gangguan –

gangguan tersebut tumbuh dan saling berinteraksi satu

sama lain menyebabkan adanya fluktuasi yang sebarang

(Djojodihardjo, 1983:225). Inilah yang menjadi ciri khas

aliran turbulen yaitu gerakan aliran yang diarahkan

secara aksial timbul gerak-gerak sampingyang tidak

beraturan dan dapat berubah-ubah sehingga berbagai

jalur aliran akan saling mempengaruhi satu sama lain

(gerakan aliran yang sebarang). Selanjutnya, Aliran bisa

dikatakan sebagai aliran turbulen tergantung pada :

a. Kecepatan aliran v dari zat cair ( atau

kecepatan rata-rata vm )

b. Diameter d dari pipa-pipa dan saluran-saluran

c. Viskositas-kinematik, v dari zat cair

Antara ketiga besaran ini terdapat hubungan yang

telah dikenal :

Vm d/v = Re ( bilangan reynolds )

Jika diberikan dalam m, vm dalam m/s dan v dalam

m2/s.

Jika bukan viskositas-kinematik v yang diberikan,

melainkan viskositas-dinamik ƞ, maka bilangan

Reynolds akan kikta peroleh sebagai berikut :

Re = vm . d . ρ /ƞKarena ƞ=v.ρ atau v=ƞ.ρDi sini vm dinyatakan dalam m/s, d dalam , dan ƞ dalam Pa . s dan ρ dalam kg/dm3.

Sehubungan dengan hal tersebut, faktor kekentalan zat

cair juga dijadikan faktor utama. Pasalnya kekentalan zat

cair yang menurun menyebabkan kecepatan zat cair semakin

meningkat dan membuat daya redam gangguan menurun. Sama

halnya dengan aliran laminer ketentuan batas angka

Reynolds pun juga dimiliki oleh aliran turbulen yaitu …

>4000. Namun untuk mengetahui kehilangan energi aliran

turbulen berbeda dengan aliran laminer. Hal ini

dikarenakan analisis teoritis persamaannya sulit untuk

diketahui. Penyebab utamanya adalah pergerakan aliran

turbulen yang tidak teratur dan ke segala arah.

Selain itu, pengaruh gaya geser dalam aliran turbulen

sangat besar. Berkaitan dengan pergerakannya yang

sebarang dan ke segala arah, gaya geser aliran turbulen

dapat dihasilkan. Pergerakan momentum oleh gerak termal

dari molekul-molekulnya yang menyebabkan gaya geser dapat

dihasilkan. Hal ini memiliki kesamaan dengan konsep gaya-

gaya viskos dalam gas sempurna, tetapi dalam gejala

aliran turbulen konsep tersebut ternilai dalam skala

besar. Berdasarkan penjelasan tersebut, dapat disimpulkan

bahwa persoalan aliran turbulen jauh lebih kompleks

daripada aliran laminer. Harga koefisien gesek pun

bersifat empirik, sehingga untuk lebih mempermudah

pembahasan akan lebih diperjelas dengan pembahasan

terkait pipa halus dan pipa kasar. Namun sebelumnya perlu

diketahui pula bahwa untuk pipa kasar dan halus ketahanan

universalnya dapat diturunkan dari rumus berikut

( Gilles dalam Triatmojo dalam Selpan hal. 8)

Dengan: f = faktor gesek

τ0 = tegangan geser pada dinding pipa

ρ = densitas

V2 = kecepatan aliran

2.1 Pipa halus

Koefisien gesekan pipa tergantung pada parameter

aliran , apabila pipa adalah hidrolis halus parameter

tersebut adalah kecepatan aliran diameter pipa dan

kekentalan zat cair dalam bentuk angka reynolds.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan Blasius,

Blaisius mengemukakan rumus gesekan f untuk pipa halus

dalam bentuk

f=0.316ℜ0.25 Berlaku untuk 4000 < Re < 105

Dari persamaan empiris koefisien gesekan tersebut

diatas akan dapat di hitung

kehilangan energi disepanjang pipa berdasar persamaan

Darcy-Weisbach :

1√f

=2log ℜ√f2,51

2.2 Pipa kasar

Tahanan pada pipa kasar lebih besar dari pada pipa

halus, untuk pipa halus nilai f hanya tergantung pada

angka Reynolds, tetapi pada pipa kasar sifat-sifat

dinding pipa juga ikut berpengaruh. Nikuradse

melakukan percobaan tentang pengaruh kekasaran pipa,

sehingga mendapatkan persamaan sebagai berikut :

1√f

=2log 3.7Dk

Selain melakukan eksperimen yang terkait dengan aliran

laminer dan turbulen, Reynold juga melakukan ekperimen

mengenai pengukuran kehilangan energi di beberapa jenis

panjang pipa yang berbeda dengan ukuran debit yang berbeda

pula. Hasil eksperimen tersebut menghasilkan Hukum Tekanan

Gesek yang mana hukum tersebut menunjukkan hubungan antara

dua variable tersebut. Hubungan keduanya dapat dilihat pada

grafik berikut:

Bagian bawah dari grafik merupakan garis lurus, dengan

kemiringan 45o, maka fh sebanding dengan V, yang merupakan

sifat laminer. Sedangkan bagian atas merupakan garis lurus

dengan kemiringan n, dengan n antara 1,75 dan 2,0 yang

tergantung pada nilai Re dan kekasaran. Dari grafik ini

terlihat bahwa kehilangan energy pada aliran turbulen lebih

besar dari aliran laminer. Hal ini disebabkan karena

adanya turbulensi yang dapat memperbesar kehilangan

energi .

2.3 Pengaruh Perubahan Penampang terhadap Fluida Riil

dan Hubungannya dengan Konsep KontinuitasPerubahan penampang merupakan salah satu penyebap

kehilangan energi, pada pipa panjang kehilangan energy

akibat gesekan jauh lebih besar dari pada akibat perubahan

penampang. Berbeda halanya pipa yang panjang, untuk pipa

yang pendek kehilangan akibat berupbahan penampang

diperhitungkan.

1. Pembesaran penampang

p1A1+p' (A2−A1)−p2A2=pθ(V2−V1)

Kedua ruas dari pesamaan tersebut dibagi dengan

A2y, sehingga :

p2y =

A1A2

P1y +

(A2−A1)A2

p'y +

V2g (V1−V2)

Untuk persamaan Bernoulli dari kedua penampang,

diperoleh :

he= (A2−A1)A2 (P1−P'

y )+¿¿

Persamaan Kontinuitas A1 V1 = A2 V2

V2=A1A2

V1

Jika P1 = P’ dari persamaan kontinuitas maka

persaaan menjadi :

he=(V2−V1)2g

=¿

Kehilangan energi pada perbesaran penampang akan berkurang apabila perbesaran dibuat secara berangsur-angsur seperti gambar 2.12. Kehilangan energi diberikanoleh persamaan berikut :

he=K' V12−V21

2g

Dengan K’ tergantung pada sudut α dan diberikan oleh table 2.3.

2. Penyempitan Penampang

Pada penyempitan penampang yang mendadak garis aliran pada bagian hulu darisambungan akan mengecil pada vena kontrakta. Percobaan-percobaan yang telah dilakukan menunjukan bahwa luas Penampang pada vena kontrakta sekitar 0.6 A2. Berdasarkan nilai ini

maka kehilangan energi dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

h=¿

dengan Ac dan Vc adalah luas tampang dan kecepatanpada vena kontrakta. Mengingat Ac = 0.6 A2 dan berdasarkan persamaan kontinuitas di daerah vena kontrakta, AcVc = A2V2 atau:

Vc=A2

AcV2=

A2

0.6

Maka :

hc=¿

Atau :

hc=KcV2

2

2g

Ket:c h = kehilangan enegi akibat penyempitan2 V = kecepatan aliran pada pipa 2c K = koefisien kehilangan energi akibat

penyempitang = percepatan grafitasi

Dengan nilai Kc untuk berbagai nilai D2 / D1

tercantum pada tebel berikut :

2.4 Konsep Hukum Bernoulli pada Fluida Riil

Energi fluida bervariasi antara penampang satu

terhadap yang lainnya sehingga hal yang ditinjau

pertama kali adalah Daya-Elementer yakni daya daripada

satuan Stream Tube yang sangat kecil dimensinya. Daya

tersebut menyatakan sebagai energy spesifik total

fluida pada satuan titik dengan debit diferensial.

dN=H.γ.dQ=(z+pγ

+v2

2g)γ.v.dS

Untuk seluruh arus, daya, dapat dihitung dengan integral persamaan tersebut untuk seluruh luasan penampang (S) :

N= γ∫s(z+pγ+

v22g ¿v.dS

Berdasarkan asumsi diatas maka :

N = γ(z pγ )∫sv.dS+γ2g

∫sv3.dS

Untuk rata-rata energy spesifik total pada suatui penampang, dihitung dengan membagi daya – total-arus dengan debitnya.

Hm=N

Q.γ=z+

pγ

+1

2g.Q∫sv3.dS

Apabila pada suku terakhir kita modifikasi dengan (v2mv2m

)

maka :

Hm=z+pγ

+∫sv

3.dSv3

m.sv2

m

2.g=z+

pγ

+∝v2m2g ……………………………(x)

Ket.

∝ : koefisien tanpa satuan untuk memperhitungkan disteribusi kecepatanyang Non Uniform

∝ = ∫sv

3.dSv3

m.S

Interpertasi : apabila pembilang dan penyebut kita

kalikan dengan (ρ2 ), maka (∝¿ dapat diinterprestasikan

sebagai pembanding antara energy kinetic sebenarnya dalam arus fluida pada suatu penampang terhadap energy kinetic apabila distribusi kecepatan dianggap berlangsung uniform (merata).

Karena profil distribusi kecepatan umumnya berupa parabola maka ∝≥1

∝=1apabila profil tersebut berupa garis lurus.

∝>1 maka :

∝=∫sv

3.dSv3m.S

=∫s¿¿

Apabila persamaan tersebut di selesikan maka untukpembilangya terdapat 4 suku yang selalu lebih besar dari pembilangya ((v3

m.S).

Pengaruh II

Untuk 2 penampang lintang dimana masing-masing mempunyai head total rata-rata Hm1danHm2 maka :

Hm1=Hm2+¿ H∑

Ket :

H : seluruh kerugian energy (Head Losses) sepanjang∑

arus antara penampang-penampang.

Dengan menerapkan rumus (x) maka kita bisa menyetakan rumus Bernoulli dalam fluida riil :

z1+p1γ

+∝1

v2m1

2g=z2+

p2

γ+∝2

v2m2

2g+−∑h

Kerugian Head

h = ξv2m2g

Kerugian tekanan

Pl = γh=ξv2

m

2gγ

Ket :

.ξ:Koefisien kerugian

Untuk kerugian local dapat ditentukan dari rumus “weisbach” :

Pl ¿ξlv2

2g atau Pl=ξlv2

2g γ

Ket

V = kecepatan rata-rata pada penampang pipa yang

dihitung kerugian lokal. Index (m) hanya digunakan

apabila kecepatan hilang

BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Fluida riil adalah bagian dari fluida dinamis yang

dipengaruhi oleh kekentalan zat cair, sehingga fluida

riil juga bisa disebut sebagai aliran viskos. Sesuai

konsep viskositas, kekentalan zat cair dapat

menyebabkan adanya tegangan geser yang kemudian

berlanjut pada hilangnya energi. Fenomena kehilangan

energi tersebut dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu

major loss (kehilangan energi akibat gesekan) dan minor

loss (kehilangan energi karena perubahan penampang).

Selain itu, aliran fluida riil juga dapat

dibedakan menjadi dua yaitu aliran laminer dan aliran

turbulen. Kedua jenis aliran ini dipengaruhi oleh

percobaan Reynold yang akhirnya mampu menciptakan

ketetapan bilangan Reynold. Ketetapan ini digunakan

sebagai penentu jenis aliran fluida rill yang mana

untuk rentang ..< 2000 maka alirannya disebut aliran

laminer yang bergerak sejajar pada arah lintasan dan

untuk rentang ..> 4000 maka disebut sebagai aliran

turbulen. Aliran turbulen merupakan hasil transisi

perpindahan aliran laminer ke turbulen yang disebabkan

karena banyaknya gangguan yang terjadi pada aliran

laminer yang tidak mampu diredam. Banyaknya gangguan

inilah yang menyebabkan aliran laminer tidak stabil dan

mengalami fase transisi menuju aliran turbulen. Kedua

aliran ini juga dapat menimbulkan kehilangan energi,

tetapi untuk aliran turbulen persamaan pada fase

kehilangan energi tidak dapat dianalisis secara

teoritis. Namun, untuk mempermudah analisis lanjut

dapat dibantu dengan pembagian pembahasan berdasar

jenis pipa.

Di samping hasil peneletian yang membuahkan hasil

bilangan Re, Reynold juga melakukan penelitian mengenai

pengukuran kehilangan energi di beberapa jenis panjang

pipa yang berbeda dengan ukuran debit yang berbeda

pula. Hasil penelitian ini melahirkan hukum baru yaitu

Hukum Tekanan Gesek. Selain itu, pembahasan fluida riil

juga memiliki pengaruh terhadap perubahan penampang

yang berujung pada konsep kontinuitas. Namun, jika

dirujuk kembali pada kekentalan jenis zat dan

kehilangan energi maka bagi persamaan Bernoulli-nya pun

mengikuti dan disesuaikan dengan dua karakter tersebut.

DAFTAR RUJUKAN

Djojodihardjo, Harijono. 1983. Mekanika Fluida. Jakarta:

Erlangga.

Krist, Thomas (alih Bahasa Dines Ginting). 1989.

Hidraulika. Jakarta: Erlangga.

M, M. Selpan. 2011. Aliran pada Saluran Tertutup (Pipa),

(Online),

(https://muhfari.files.wordpress.com/2011/11/aliran-

fluida-pada-aluran-tertutup-pipa.pdf, diakses10

Maret 2015).

Sari, Maya Dwi Wulan. 2013. VISKOSITAS, (Online),

(https://mayadwi83.wordpress.com/2013/10/31/makalah-

viskositas/, diakses 17 maret 2015).

Trihutomo, Prihanto. 2012. Mekanika Fluida. Malang:

Fakultas Teknik, Jurusan Teknk Mesin, Universitas

Negeri Malang.

Widya, Wiwit. 2013. Contoh Makalah Fisika “Viskositas”,

(Online),

(http://wiwitwidya27p.blogspot.com/2013/05/contoh-

makalah-fisika-viskositas-teknik.html, diakses 17

Maret 2015).