Mekanika Fluida II Hidrolika saluran terbuka & Fluida terkompresi
Objectives Mahasiswa dapat mengerti property dan fenomena dasar aliran air di saluran terbuka Mahasiswa dapat mengerti jenis dan penggunaan alat ukur untuk saluran terbuka Mahasiswa dapat memahami perhitungan dan analisis pengaliran saluran tunggal dan terintegrasi Spesial, Mahasiswa dapat mengerti property dan fenomena dasar aliran fluida terkompresi
Penilaian Penilaian didasarkan pada: Kehadiran Nilai Praktikum (syarat kelulusan) Nilai Ujian (UTS dan UAS) Note Taking
Materi Perkuliahan 1. Open Channel vs Close Conduit, Tipe-tipe Aliran 2. Properti Saluran Terbuka, Persamaan Dasar, Distribusi Kecepatan 3. Aliran Seragam, Persamaan Friksi, Komputasi dalam Aliran Seragam 4. Alat Ukur Aliran 5. Aplikasi Pers. Bernoulli dalam Aliran Berubah Cepat 6. Aliran Kritis, Sub-kritis, Super kritis 7. Aplikasi Persamaan Momentum 8. Aliran Berubah Lambat Laun dan Aplikasinya 9. Klasifikasi Profil Aliran 10.Solusi untuk Persamaan Aliran Berubah Lambat 11.Bangunan Air (1) Pintu Air, Ventury, Terjunan, Saluran tidak lurus 12.Bangunan Air (2) Bak Sedimentasi, Aliran media berbutir 13.Aliran Fluida Compressible (1) 14.Aliran Fluida Compressible (2)
I. 25 Jan dan 29 Jan II. 1 Feb dan 5 Feb III. 8 Feb dan 12 Feb IV. 15 Feb dan 19 Feb V. 22 Feb VI. 1 Mar VII. 8 Mar VIII. 15 Mar (UTS) IX. 22 Mar X. 29 Mar XI. 5 Apr XII. 12 Apr XIII. 19 Apr XIV.26 Apr XV. 3 Mei dan 7 Mei Jadwal Perkuliahan
Tata Tertib Perkuliahan 1. Berpakaian rapi dan alas kaki tertutup (tidak bersandal) 2. Kehadiran minimal 80% utk dapat mengikuti UAS. 3. Komunikasi melalui HP hanya bisa dengan mode silence 4. Penggunaan laptop terbatas (no browsing, chatting, dll) 5. Aktif berinteraksi selama perkuliahan dan tidak berbenturan dg unsur SARA. 6. Ujian maupun tugas dikerjakan secara mandiri, tanpa mencontek. Mencontek otomatis nilai E. 7. Praktikum wajib lulus 8. Keterlambatan kehadiran di kelas maksimum 15 menit
Informasi Konsultasi Perkuliahan : Rofiq Iqbal (iqbal@tl.itb.ac.id) Haryo Tomo (haryo@tl.itb.ac.id) Benno Rahardyan (benno@tl.itb.ac.id) Materi Perkuliahan: http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/mekflu2
Questions?
Open Channel vs Close Conduit EGL HGL : Close conduit tinggi piezometric Open channel tinggi muka air Baseline : Close conduit centerline pipa Open channel dasar saluran
Aliran pada Saluran terbuka Energi Pengaliran: Energi potensial : elevasi, tekanan udara Energi mekanik: sisa energi Constrains : gaya geser (fluida dan media saluran)
Tipe Aliran Berdasarkan variabel waktu Steady (Tunak) :dv/dt = 0 ; dq/dt = 0 Unsteady : dv/dt 0 ; dq/dt 0 Berdasarkan variabel ruang Uniform (Seragam) :dv/dx = 0 ; dq/dx = 0 Varied Flow : dv/dx 0 ; dq/dx 0 Kondisi real : kombinasi antara tipe aliran dengan variabel ruang dan waktu. Penurunan Persamaan: Pada umumnya didasarkan pada kondisi steady dan seragam.
Contoh Profil Aliran RVF : Rapidly varied flow GVF : Gradually varied flow
Keadaan Aliran Berdasarkan Pengaruh Kekentalan (Viscosity) Laminer, Turbulen, Perubahan Dasar Laminaritas : Persamaan Darcy Weisbach (Bilangan Darcy : Stanton, Blasius, Prandtl-von Karman) Dasar Turbulensi : Persamaan Reynold (Bilangan Reynold : bervariasi terhadap media saluran) Berdasarkan Pengaruh Gravitasi Ditentukan dengan persamaan Froude, menentukan sifat kritis aliran berdasarkan perbandingan antara kecepatan dan kedalaman hidrolis.
Refreshing Fluida Newtonian Mengapa Kekentalan (viskositas) dijadikan sebagai kriteria penentuan turbulensi? Asumsi : Sifat Newtonian dari Fluida. Maka: Gaya geser fluida akan sebanding dengan gaya tariknya. Perkecualian : pengaliran slurry (kasus activated sludge), pengaliran oily material (pengolahan limbah industri kelapa sawit/ migas), dll.
Turbulensi Aliran
Regim Aliran 1. Laminer subkritis (R kecil, Fr < 1) 2. Laminer superkritis (R kecil, Fr > 1) 3. Turbulen subkritis (R besar, Fr < 1) 4. Turbulen superkritis (R besar, Fr > 1)
Contoh Regim Aliran
Aplikasi Mekanika Fluida II 1. Perancangan sistem drainase dan sewerage 2. Perancangan sistem pengaliran gas pada pengendali pencemaran udara dan ventilasi Kegiatan perancangan meliputi : Pengukuran, analisis dan perhitungan desain bangunan terkait.