TL2101 Mekanika Fluida I

Transkripsi

1 1/10/016 TL101 Mekanika Fluida I Benno Rahardyan Pertemuan 5 Mg Topik Sub Topik Tujuan Instruksional (TIK) 1 Pengantar Definisi dan sifat-sifat fluida, berbagai jenis fluida yang berhubungan dengan bidang TL Pengaruh tekanan Pengenalan jenis aliran fluida Tekanan dalam fluida, tekanan hidrostatik liran laminar dan turbulen, pengembangan persamaan untuk penentuan jenis aliran: bilangan reynolds, freud, dll Idem Idem Idem 3 Prinsip kekekalan energi dalam aliran Prinsip kontinuitas aliran, komponen energi dalam aliran fluida, penerapan persamaan Bernoulli dalam perpipaan 4 Idem Idem + gaya pada bidang terendam Idem 5 plikasi kekekalan energi plikasi kekekalan energi dalam aplikasi di bidang TL UTS - - Memahami berbagai kegunaan mekflu dalam bidang TL Mengerti prinsip- tekanan statitka Mengerti, dapat menghitung dan menggunakan prinsip dasar aliran staedy state Mengerti, dapat menggunakan dan menghitung sistem prinsi hukum kontinuitas Latihan menggunakan prinsip kekekalan eneri khususnya dalam bidang air minum 1

2 1/10/016 Two vertical cylindrical tanks of 5m and 3m diameter contain water. They are joined near their bases by a pipe of diameter 5cm which is short enough to be considered an orifice with Cd of 0.6. If the 3 m diameter tank initially has a level m higher than the other, calculate how long it will take for the levels to become equal in each tank.

3 1/10/016 h in this expression is the difference in height between the two levels (h - h1). To get the time for the levels to equal use hinitial = h1 and hfinal = 0. The question says hinitial = m and we want the time for the tanks to equal so, hfinal = 0 Reading assignment : 3

4 1/10/016 Koefisien Energi dan Momentum Pada Koefisien Energi penurunan di atas, kecepatan seragam untuk semua titik Pada prakteknya hal ini tidak terjadi. Namun demikian hal ini dapat didekati dengan menggunakan koefisien energi dan momentum Dengan V adalah kecepatan rata-rata Persamaan Bernoulli menjadi Persamaan Momentum menjadi Nilai a dan b diturunkan dari distribusi kecepatan. Nilainya > 1 tetapi untuk aliran turbulen umumnya a < 1,15 dan b < 1,05 4

5 1/10/016 Darcy Weisbach Tugas Jelaskan penurunan persamaan - Hagen-Poiseuille - Darcy-Weisbach Dikumpulkan 5 September

6 1/10/016 Prof. Dr. Ir. Bambang Triatmodjo, CES-UGM : Hidraulika I, Beta Ofset Yogyakarta, 1993 Hidraulika II, Beta Ofset Yogyakarta, 1993 Soal-Penyelesaian Hidraulika I, 1994 Soal-Penyelesaian Hidraulika II, 1995 ir mengalir melalui pipa berdiameter 150 mm dan kecepatan 5,5 m/det.kekentalan kinematik air adalah 1,3 x 10-4 m/det. Selidiki tipe aliran Bilangan reynolds : VD 5,5x0,15 5 Re 6,35x10 6 v 1,3 x10 Karena Re 4000 berarti aliran turbulen 6

7 1/10/016 Minyak di pompa melalui pipa sepanjang 4000 m dan diameter 30 cm dari titik ke titik B. Titik B terbuka ke udara luar. Elevasi titik B adalah 50 di atas titik. Debit 40 l/det. Debit aliran 40 l/det. Rapat relatif S=0,9 dan kekentalan kinematik,1 x 10-4 m/det. Hitung tekanan di titik. Diameter pipa : D 30 cm Panjang pipa : L 4000 m 3 Debit aliran : Q 0,04 m / dtk Kekentalan kinematik : v,1x10 Rapat relatif : S 0,9 900 kg/ m Elevasi ujung ujung bawah ( ) : Z Kecepatn aliran : atas pipa ( B) terhadap Z 50m Q 0,04 V 0,566 m / dtk x0,3 4 Bilangan reynolds : B m / dtk VD 0,566x0,3 Re 808,6 4 v,1x10 Karena Re 000 berarti aliran Lamin er 4 3 Kehilangan tenaga 4 3vVL 3x,1x10 x0,566,4000 hf 17,3 m gd 9,8x0,3 p V z g V V p ,3 p 67,3m p p p B 67,3x900x9,81 593,574N / m 593,574kPa pb VB zb hf g 7

8 1/10/016 Minyak dipompa melalui pipa berdiameter 5 cm dan panjang 10 km dengan debit aliran 0,0 m3/dtk. Pipa terletak miring dengan kemiringan 1:00. Rapat minyak S=0,9 dan keketnalan kinematik v=,1x 10-4 m/det. pabila tekanan pada ujung atas adalah p=10 kp ditanyakan tekanan di ujung bawah. Diameter pipa : D 5 cm Panjang pipa : L m Kemiringan pipa :1: 00 3 Debit aliran : Q 0,0 m / dtk Kekentalan kinematik : v,1x10 4 m / dtk Rapat relatif : S 0,9 900 kg/ m Tekanan di B : pb 10kPa Nm Kecepatn aliran : Q 0,0 V 0,4074 m / dtk x0,5 4 Bilangan reynolds : VD 0,4074x0,5 Re v,1x10 Karena Re 000 berarti aliran Lamin er 3 Kehilangan tenaga 4 3vVL 3x,1x10 x0,566x10000 hf gd 9,8x0,5 44,65 m Selisih elevasi kedua ujung z p V z g V V p ,65 900x9,81 p 95,78m p p p 1 00 B x m 95,78x900x9,81 845,64N / m 845,64kPa pb VB zb hf g : 8

9 1/10/016 Sebuah reservoir menyuplai air ke sebuah pipa mendatar 0.15 m panjangnya 44 m. aliran pipa tersebut penuh dan mengeluarkan debit 0.06 m3/detk. Berapa tekanan di tengah-tengah jalan dalam pipa dengan menganggap head turun adalah 1.86 m dalam tiap 30 m panjang.? Hitung kehilangan tenaga karena gesekan di dalam pipa sepanjang 1500 m dan diameter 0 cm, apabila air mengalir dengan kecepatan m/det. Koefisien gesekan f=0,0 Penyelesaian : Panjang pipa : L = 1500 m Diameter pipa : D = 0 cm = 0, m Kecepatan aliran : V = m/dtk Koefisien gesekan f = 0,0 Kehilangan tenaga hf f L V D g 1500x 0,0 0,xx9,81 30,58 m 9

10 1/10/016 ir melalui pipa sepanjang 1000 m dan diameternya 150 mm dengan debit 50 l/det. Hitung kehilangan tenaga karenagesekan apabila koefisien gesekan f = 0,0 Penyelesaian : Panjang pipa : L = 1000 m Diameter pipa : D = 0,15 m Debit aliran : Q = 50 liter/detik Koefisien gesekan f = 0,0 Kehilangan tenaga hf 8L f Q 5 g D 8x0,0x1000 0,0 9,81x x(0,015) 54,4 m 5 10

11 1/10/016 11

12 1/10/016 1

13 1/10/016 13

14 1/10/016 14

15 1/10/016 15

16 1/10/016 16

17 1/10/016 17