Mekanika Fluida Teknik Sipil

1. Company
LOGO
Mekanika Fluida
Oleh :
Devri Christian
Vidi Handoko
Aditya Kurniawan
Agus Tami
Fuad Zahari
Jurusan Teknik Sipil

2. Jenis Aliran Fluida
 Aliran Laminer :
Adalah Aliran fluida yang bergerak dalam lapisan – lapisan, atau
lamina – lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancar.
 Aliran Turbulen :
Adalah Aliran dimana pergerakan dari partikel - partikel fluida
sangat tidak menentu karena mengalami percampuran serta
putaran partikel antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar
momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam
skala yang besar.
 Aliran Transisi :
Aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke
aliran turbulen.

3. Aliran Viskos
 Adalah aliran zat cair yang mempunyai kekentalan (viskositas)
Viskositas terjadi pada temperature tertentu. Kekentalan adalah sifat
zat cair yang dapat menyebabkan terjadinya tegangan geser pada
waktu bergerak. Tegangan geser ini akan mengubah sebagian
energi aliran dalam bentuk energi lain seperti panas, suara, dan
sebagainya.
 Aliran viskos dapat dibedakan menjadi 2 (dua) tipe yaitu aliran
laminer dan turbulen :
- Aliran Laminer terjadi apabila kecepatan kecil dan atau
kekentalan besar.
Dalam aliran laminer partikel-partikel zat cair bergerak teratur
mengikutilintasan yang saling sejajar
- Aliran Turbulen terjadi apabila kecepatan besar dan kekentalan
zat cair kecil.
Pada aliran turbulen gerak partikel-partikel zat cair tidak teratur

4. Osborn Reynold
Osborne Reynold berasal Irlandia yang lahir
pada 23 Agustus 1842 dan menutup usia pada
21 Februari 1912.
Bidang yang menjadi kajian utamanya adalah
Fisika.
Dikenal melalui penelitiannya tentang
Dinamika Fluida dan Bilangan Reynold.
Ia menemukan hal bahwa aliran dalam
kecepatan rendah berada dalam keadaan aliran laminer,
Ketika kecepatan menjadi lebih tinggi maka aliran
akan mengalami transisi, sehingga pada
akhirnya akan menjadi aliran turbulen.
Dari eksperimen tersebut didapatkan. Bilangan Reynold (tidak
mempunyai dimensi). Bilangan Reynold menunjukkan rasio antara
Gaya Inersia dengan Gaya Viskositas.

5. Osborn Reynold
Pada tahun 1884 Osborn Reynolds (dalam Triatmojo 1996 : 3)
melakukan percobaan untuk menunjukan sifat-sifat aliran laminer dan
aliran turbulen. Alat yangdigunakan terdiri dari pipa kaca yang dapat
melewatkan air dengan berbagai kecepatan (gambar 1). Aliran tersebut
diatur oleh katub A. Pipa kecil B yang berasal dari tabung berisi zat
warna C. Ujung yang lain berada pada lobang masuk pipa kaca.
Gambar 1. Alat Osborn Reynolds

6. Osborn Reynold
Reynolds menunjukan bahwa untuk kecepatan aliran yang kecil di
dalam aliran kaca,zat warna akan mengalir dalam suatu garis lurus
seperti benang yang sejajar dengansumbu pipa. Apabila katub dibuka
sedikit demi sedikit, kecepatan akan bertambah besar dan benang
warna mulai berlubang yang akhirnya pecah dan menyebar pada
seluruhaliran dalam pipa (Gambar 2).
Gambar 2. Aliran Laminer (a), Kritik (b), dan Turbulen (c)

7. Osborn Reynold
Berdasarkan pada percobaan aliran di dalam pipa, reynolds
menetapkan bahwa :
- Untuk angka Reynolds dibawah 2000, gangguan aliran dapat
diredam oleh kekentalan zat cair, dan aliran pada kondisi
tersebut adalah laminer.
- Aliran akan turbulen apabila angka Reynolds lebih besar dari
4000.
- Apabila angka Reynolds berada diantara kedua nilai
tersebut2000<Re<4000 aliran adalah transisi.
Angka Reynolds pada kedua nilai di atas (Re=2000 dan Re =
4000) disebut dengan batas kritik bawah dan atas.

8. Konsep Aliran Fluida
 Hal-hal yang diperhatikan :
Faktor Geometrik : Diameter Pipa dan
Kekasaran Permukaan Pipa.
Sifat Mekanis : Aliran Laminar, Aliran Transisi,
dan Aliran Turbulen.

9. Konsep Aliran Fluida
Aliran Laminar
Aliran Transisi
Aliran Turbulen
Bilangan
REYNOLDS

DV
Re

10. Konsep Aliran Fluida
 Arti fisis Bilangan REYNOLDS :
Menunjukkan kepentingan Relatif antara
EFEK INERSIA dan EFEK VISKOS dalam
GERAKAN FLUIDA.

11. Konsep Aliran Fluida

12. Konsep Aliran Fluida
 Parameter yang berpengaruh dalam
aliran :
Diameter Pipa (D)
Kecepatan (V)
Viskositas Fluida (µ)
Masa Jenis Fluida ()
Laju Aliran Massa (ṁ)

13. Persamaan Dalam Aliran Fluida
Prinsip Kekekalan Massa
Persamaan
KONTINUITAS
AVQ 

14. Persamaan Dalam Aliran Fluida
Prinsip Energi Kinetik
Suatu dasar untuk
penurunan
persamaan
Seperti :
1. Persamaan Energi  Persamaan BERNAULI
2. Persamaan Energi Kinetik  HEAD KECEPATAN

15. Persamaan Dalam Aliran Fluida
Prinsip Momentum
Menentukan
gaya-gaya
Dinamik Fluida
Banyak dipergunakan pada perencanaan : POMPA,
TURBIN, PESAWAT TERBANG, ROKET, BALING-
BALING, KAPAL, BANGUNAN, dll

16. Kehilangan Energi (Head Losses)
 kekentalan pada fluida akan menyebabkan terjadinya
tegangan geser pada waktu bergerak.
 Tegangan geser ini akan merubah sebagian energi
aliran menjadi bentuk energi lain seperti panas, suara
dan sebagainya.
 Pengubahan bentuk energi tersebut menyebabkan
terjadinya kehilangan energi.

17. Kehilangan Energi (Head Losses)
 Secara umum di dalam suatu instalasi jaringan pipa di
kenal dua macam kehilangan energi :
- Kehilangan energi akibat gesekan / kehilangan energi primer /
major loss.Terjadi akibat adanya kekentalan zat cair dan
turbulensi karena adanya kekasaran dinding batas pipa dan
akan menimbulkan gaya gesek yang akan menyebabkan
kehilangan energi disepanjang pipa dengan diameter konstan
pada aliran seragam.
- Kehilangan energi akibat perubahan penampang dan aksesoris
lainnya / kehilangan energi sekunder / minor loss. Misalnya
terjadi pada pembesaran tampang (expansion), pengecilan
penampang (contraction), belokan atau tikungan.

18. Company
LOGO