FENOMENA PERPINDAHAN LANJUT

dokumen-dokumen yang mirip
FENOMENA PERPINDAHAN. LUQMAN BUCHORI, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNDIP

FENOMENA PERPINDAHAN. LUQMAN BUCHORI, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNDIP

RENCANA PEMBELAJARAN (RP) / GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN (GBPP) E-LEARNING MATA KULIAH FENOMENA TRANSPORT

KUIS I PROSES TRANSFER Hari, tanggal : Rabu, 3 November 2004 Waktu : 100 menit Sifat : Tabel Terbuka

8. FLUIDA. Materi Kuliah. Staf Pengajar Fisika Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TEORI ALIRAN PANAS 7 BAB II TEORI ALIRAN PANAS. benda. Panas akan mengalir dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang

Rumus bilangan Reynolds umumnya diberikan sebagai berikut:

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah fluida. Karena jarak antara dua partikel di dalam fluida tidaklah tetap.

Aliran Fluida. Konsep Dasar

MEKANIKA FLUIDA DI SUSUN OLEH : ADE IRMA

II. TINJAUAN PUSTAKA

ALIRAN FLUIDA. Kode Mata Kuliah : Oleh MARYUDI, S.T., M.T., Ph.D Irma Atika Sari, S.T., M.Eng

BAB II LANDASAN TEORI

ANALISIS ALIRAN DAN PERPINDAHAN PANAS FLUIDA SISKO DALAM KEADAAN STEDI NURI ANGGI NIRMALASARI

Pengantar Oseanografi V

BAB IV PRINSIP-PRINSIP KONVEKSI

TRANSFER MOMENTUM. Massa = m B

MEKANIKA FLUIDA A. Statika Fluida

PENGUKURAN VISKOSITAS. Review Viskositas 3/20/2013 RINI YULIANINGSIH. Newtonian. Non Newtonian Power Law

Rheologi. Rini Yulianingsih

BAB II ALIRAN FLUIDA DALAM PIPA. beberapa sifat yang dapat digunakan untuk mengetahui berbagai parameter pada

MODUL KULIAH : MEKANIKA FLUIDA DAN HIROLIKA

1/24 FISIKA DASAR (TEKNIK SIPIL) FLUIDA. menu. Mirza Satriawan. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

SIMULASI PROSES EVAPORASI BLACK LIQUOR DALAM FALLING FILM EVAPORATOR DENGAN ADANYA ALIRAN UDARA

Perpindahan Panas. Perpindahan Panas Secara Konduksi MODUL PERKULIAHAN. Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh 02

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Persamaan Kontinuitas dan Persamaan Gerak

Oleh: STAVINI BELIA

BAB II DASAR TEORI. m (2.1) V. Keterangan : ρ = massa jenis, kg/m 3 m = massa, kg V = volume, m 3

DINAMIKA FLUIDA. nurhidayah.staff.unja.ac.id

2. FLUIDA STATIS (FLUID AT REST)

I PUTU GUSTAVE S. P., ST., M.Eng. MEKANIKA FLUIDA

HIDRODINAMIKA BAB I PENDAHULUAN

TRANSFER MOMENTUM FLUIDA DINAMIK

Mempelajari grafik gerak partikel zat cair tanpa meninjau gaya penyebab gerak tersebut.

SIMULASI PROSES EVAPORASI BLACK LIQUOR DALAM FALLING FILM EVAPORATOR (FFE) DENGAN ADANYA ALIRAN UDARA DITINJAU DARI PENGARUH ARAH ALIRAN UDARA

II LANDASAN TEORI. Misalkan adalah suatu fungsi skalar, maka turunan vektor kecepatan dapat dituliskan sebagai berikut :

KARAKTERISTIK ZAT CAIR Pendahuluan Aliran laminer Bilangan Reynold Aliran Turbulen Hukum Tahanan Gesek Aliran Laminer Dalam Pipa

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi Fluida

BAB II SIFAT-SIFAT ZAT CAIR

Klasifikasi Aliran Fluida (Fluids Flow Classification)

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi fluida

BAB II KAJIAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

TRANSPORT MOLEKULAR TRANSFER MOMENTUM, ENERGI DAN MASSA RYN. Hukum Newton - Viskositas RYN

Macam Aliran : Berdasarkan Cara Bergerak Partikel zat cair :

MEKANIKA FLUIDA. Ferianto Raharjo - Fisika Dasar - Mekanika Fluida

Rheologi. Stress DEFORMASI BAHAN 9/26/2012. Klasifikasi Rheologi

Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I Efflux Time BAB I PENDAHULUAN

JUDUL TUGAS AKHIR ANALISA KOEFISIEN GESEK PIPA ACRYLIC DIAMETER 0,5 INCHI, 1 INCHI, 1,5 INCHI

III PEMBAHASAN. (3.3) disubstitusikan ke dalam sistem koordinat silinder yang ditinjau pada persamaan (2.4), maka diperoleh

Edy Sriyono. Jurusan Teknik Sipil Universitas Janabadra 2013

Klasisifikasi Aliran:

VISKOSITAS CAIRAN. Selasa, 13 Mei Raisa Soraya* ( ), Siti Masitoh, M.Ikhwan Fillah. Jurusan Pendidikan Imu Pengetahuan Alam

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK KIMIA IV DINAMIKA PROSES PADA SISTEM PENGOSONGAN TANGKI. Disusun Oleh : Zeffa Aprilasani NIM :

REYNOLDS NUMBER K E L O M P O K 4

PERTEMUAN III HIDROSTATISTIKA

FLUIDA. Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika FMIPA Universitas Indonesia

Perpindahan Panas Konveksi. Perpindahan panas konveksi bebas pada plat tegak, datar, dimiringkan,silinder dan bola

ANALISIS FAKTOR GESEK PADA PIPA AKRILIK DENGAN ASPEK RASIO PENAMPANG 1 (PERSEGI) DENGAN PENDEKATAN METODE EKSPERIMENTAL DAN EMPIRIS TUGAS AKHIR

FISIKA FLUIDA YUSRON SUGIARTO, STP, MP, MSc yusronsugiarto.lecture.ub.ac.id. Didit kelas D: Arga kelas G:

Pokok Bahasan. Fluida statik. Prinsip Pascal Prinsip Archimedes Fluida dinamik Persamaan Bernoulli

Transport Phenomena. Dr. Heru Setyawan Jurusan Teknik Kimia FT-ITS

BAB II. 2.1 Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohydro. lebih kecil. Menggunakan turbin, generator yang kecil yang sama seperti halnya PLTA.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Sebagai bintang yang paling dekat dari planet biru Bumi, yaitu hanya berjarak sekitar

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Pengaruh Elemen Meteorologi Untuk Irigasi. tanah dalam rangkaian proses siklus hidrologi.

Principles of thermo-fluid In fluid system. Dr. Ir. Harinaldi, M.Eng Mechanical Engineering Department Faculty of Engineering University of Indonesia

1. (25 poin) Sebuah bola kecil bermassa m ditembakkan dari atas sebuah tembok dengan ketinggian H (jari-jari bola R jauh lebih kecil dibandingkan

Materi Kuliah: - Tegangan Permukaan - Fluida Mengalir - Kontinuitas - Persamaan Bernouli - Viskositas

Tegangan Permukaan. Fenomena Permukaan FLUIDA 2 TEP-FTP UB. Beberapa topik tegangan permukaan

BAB II DASAR TEORI. Fluida atau zat cair (termasuk uap air dan gas) dibedakan dari benda padat

yang lain.. Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan

TRANSFER MOMENTUM FLUIDA STATIK

K 1. h = 0,75 H. y x. O d K 2

Xpedia Fisika DP SNMPTN 07

BAB II DASAR TEORI. Aliran hele shaw..., Azwar Effendy, FT UI, 2008

MODUL- 9 Fluida Science Center U i n versit itas Brawijijaya

DEPARTMEN IKA ITB Jurusan Fisika-Unej BENDA TEGAR. MS Bab 6-1

Mekanika Fluida II. Karakteristik Saluran dan Hukum Dasar Hidrolika

Statika dan Dinamika

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

Minggu 1 Tekanan Hidrolika (Hydraulic Pressure)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

SATUAN OPERASI FOOD INDUSTRY

ALIRAN FLUIDA DALAM PIPA TERTUTUP

Catatan Kuliah MEKANIKA FLUIDA

(2) Dimana : = berat jenis ( N/m 3 ) g = percepatan gravitasi (m/dt 2 ) Rapat relatif (s) adalah perbandingan antara rapat massa suatu zat ( ) dan

1. Review prinsip-prinsip aliran terbuka dan tertutup 1. Persamaan energi bernouli 2. Momentum 3. Persamaan kontinuitas 4. Prinsip aliran tertutup

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Aliran Turbulen (Turbulent Flow)

Simulasi Numerik Aliran Fluida pada Permukaan Peregangan dengan Kondisi Batas Konveksi di Titik-Stagnasi

FISIKA DASR MAKALAH HUKUM STOKES

FLUIDA DINAMIS. Ciri-ciri umum dari aliran fluida :

PENENTUAN VISKOSITAS ZAT CAIR

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

Jika sebuah sistem berosilasi dengan simpangan maksimum (amplitudo) A, memiliki total energi sistem yang tetap yaitu

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DINAMIKA PROSES PENGUKURAN TEMPERATUR (Siti Diyar Kholisoh)

Teori Relativitas. Mirza Satriawan. December 7, Fluida Ideal dalam Relativitas Khusus. M. Satriawan Teori Relativitas

Hukum Newton pada Aliran Fluida Applica'on of Newton s Second Law to a Flowing Fluid. Fisika untuk Teknik Sipil 1

Ciri dari fluida adalah 1. Mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah

Transkripsi:

FENOMENA PERPINDAHAN LANJUT LUQMAN BUCHORI, ST, MT luqman_buchori@yahoo.com DR. M. DJAENI, ST, MEng JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNDIP

Peristiwa Perpindahan : Perpindahan Momentum Neraca momentum Perpindahan Energy (Panas( Panas) Neraca panas Perpindahan Massa Neraca massa Hukum kekekalan momentum Hukum kekekalan energy Hukum kekekalan massa

Alat Bantu Utama MATEMATIKA Ilmu hitung diferensial Ilmu hitung integral Penyelesaian persamaan diferensial

PERPINDAHAN MOMENTUM Semua kejadian yang menyangkut aliran atau gerakan fluida Macam-macam aliran fluida : Aliran Laminar Aliran Turbulen bagian-bagian fluida bergerak melalui jalurjalur yang sejajar satu dengan yang lain dan tetap mengikuti arah alir terdapat banyak aliran bergolak ke samping meninggalkan arah alir

Makin jauh dari bidang makin kecil kecepatannya = arah kecepatan y = arah momentum dv dy Perpindahan momentum karena adanya gaya tarik- menarik antar molekul menimbulkan Tegangan Geser (Shear Stress), τ y

Hukum Newton untuk viskositas : Tegangan geser τy = µ dv dy gaya yang bekerja persatuan luas sejajar dengan arah Laju alir momentum (Fluks momentum) τ y Banyaknya momentum persatuan waktu yang melewati satu satuan luas ke arah y arah kecepatan v ke arah arah perpindahan momentum ke arah y Ada 9 suku-urai (komponen) tensor tegangan geser τ

Fluida Newton MACAM-MACAM FLUIDA Newton : Fluida yang mengikuti Hukum Newton Harga µ tetap untuk temperatur tertentu Fluida non-newtonian Newtonian : Bingham model, ostwald-de de Waele model, Eyring Model, Ellis model, Reiner-Philippoff model Fluida yang viskositasnya tergantung pada tekanan, suhu, dan faktor-faktor lain (waktu( waktu) Contoh : pasta, aspal cair, dsb

Di dalam fluida yang mengalir ada 2 jenis perpindahan momentum : 1. Perpindahan momentum secara molekuler perpindahan momentum yang ditimbulkan karena gaya tarik menarik antar molekul 2. Perpindahan momentum secara konveksi perpindahan momentum karena aliran massa

DISTRIBUSI KECEPATAN PADA ALIRAN LAMINAR Keseimbangan momentum pada kondisi steady state (tunak) kecepatan momentum masuk kecepatan momentum keluar + jumlah gaya yang bekerja pada sistem = 0

ALIRAN PADA FALLING FILM

δ z y W L I z III δ IV V II β L arah gravitasi I Momentum masukkrnperpindahanviscous II Momentum keluar krn perpindahan viscous III Momentum masuk krn aliran IV Momentum keluar krn aliran V Gaya gravitasi perpindahan konveksi perpindahan molekuler

Yang dicari : Distribusi (profil)) flu momentum Distribusi (profil) kecepatan Kecepatan maimum, υ z,ma kecepatan pada saat saat = 0 Gaya gesek pada permukaan padatan,, F τ pada = δ Gaya, = luas. τz =δ Debit aliran,, Q dq = debit aliran pada luas penampang tegak lurus aliran setebal d, selebar W =δ dq = υ z W d Q = υzwd Kecepatan rata-rata, rata, F υ z υ z Q = Wδ = 0

ALIRAN MELALUI TABUNG SILINDER I Momentum masuk karena perpindahan viscous II Momentum keluar karena perpindahan vscous III Momentum masuk krn aliran IV Momentum keluar krn aliran V Gaya gravitasi VI Gaya tekan yang bekerja pada permukaan silinder pada z=0 VII Gaya tekan yang bekerja pada permukaan silinder pada z=l

Yang dicari : Distribusi (profil)) flu momentum Distribusi (profil) kecepatan Kecepatan maimum, υ z,ma kecepatan pada saat saat r = 0 Gaya gesek pada permukaan padatan,, F τ pada r = R Gaya, F = luas. τrz r= R Debit aliran,, Q dq = debit aliran pada luas penampang tegak lurus aliran setebal dr dq = υ z 2πr dr Kecepatan rata-rata, rata, υ z υ z Q = 2π Q = πr 2 r= R r= 0 υ z r dr

ALIRAN MELALUI ANNULUS

NERACA MIKRO Dilakukan penurunan persamaan neraca berdasarkan hukum kekekalan massa dan momentum Neraca massa Neraca momentum Persamaan kontinyuitas Persamaan momentum (gerak( gerak)

PERSAMAAN KONTINYUITAS

kecepatan massa masuk kecepatan massa keluar = akumulasi Kecepatan massa masuk pada : Kecepatan massa keluar pada + : Kecepatan akumulasi massa : Keseimbangan massa : ρ y z t = y z + ( ρυ ) y z ( ρυ ) y z + Persamaan dibagi dengan y z dan dilimitkan mendekati nol ρ t ( y z)( ρ t) [( ρυ ) ( ρυ ) + ] + z ( ρυy ) y ( ρυy ) y[ ( ρυ ) ( ρυ ) ] = z z ρυ z + ρυ y z+ z y + ρυ z z [ ] y+ y Dalam bentuk vektor, persamaan menjadi : ρ t = ( ρυ)

Persamaan kontinyuitas ini berlaku umum, yaitu : Untuk semua fluida, baik gas maupun cairan Untuk semua jenis aliran, baik laminer maupun bergolak Untuk semua keadaan, mantap dan tak mantap Dengan atau tanpa adanya reaksi kimia di dalam aliran itu

PERSAMAAN GERAK

kecepatan momentum masuk kecepatan momentum keluar + jumlah gaya yang bekerja pada sistem = akumulasi Momentum mengalir dengan 2 mekanisme : secara konveksi dan molekuler. Keseimbangan aliran konveksi : Keseimbangan aliran molekuler : y z y z ( ρυ υ ρυ υ ) + z( ρυ υ ρυ υ ) ( τ τ ) + z( τ τ ) + y + + y + ( ρυ υ ρυ υ ) z+ z Jumlah gaya yang bekerja : tekanan fluida, p dan gaya gravitasi per satuan massa, g y z z ( τ τ ) z z z y z y z ( p p ) + ρg y z + y z+ z y y y+ y y y+ y

Tugas 2 Dua silinder koaksial berjari-jari R dan KR. Di dalamnya mengalir fluida incompressible Newtonian dengan aliran laminar. Carilah distribusi kecepatan υ θ (r) antara 2 silinder tersebut pada kondisi mantap : a. Jika silinder luar diputar pada kecepatan Ω o dan silinder dalam diam. b. Jika silinder dalam diputar pada kecepatan putar Ω i dan silinder luar diam. c. Jika silinder luar diputar pada kecepatan Ω o dan silinder dalam diputar pada kecepatan putar Ω i

PERPINDAHAN MOMENTUM DAN ENERGY

Flow r z L q Tinjau suatu transfer panas laminar di dalam tabung. Fluida mengalir di dalam tabung. Dinding-dinding tabung dipanaskan sampai suhu tertentu. Jika diasumsikan tidak ada dissipasi (hamburan) viscous, tidak ada generasi panas, sifat-sifat fisik konstan dan profil kecepatan dan temperatur berkembang penuh ( T/L = konstan), carilah persamaan profil temperaturnya!