ALIRAN VISKOS VISKOSITAS DINAMIK Fluida pada pelat yang diam kecepatannya nol sedangkan pada pelat yang bergerak kecepatannya sama dengan kecepatan pelat Tegangan geser yang bekerja pada pelat atas sebanding dengan gradien kecepatan Kontanta kesebandingannya disebut sebagai viskositas dinamik

= tegangan geser [N/m2] F= gaya geser [ N] A= luas permukaan [m2] V = kecepatan [m/s] Y = jarak vertikal [m]  = viskositas dinamik [Pa.s]

SATUAN VISKOSITAS DINAMIK Satuan viskositas yang sering digunakan adalah poise Viskositas dinamik air sekitar 1 cp

VISKOSITAS KINEMATIK  = rapat massa [kg/m3 ] SATUAN VISKOSITAS KINEMATIK Satuan viskositas kinematik yang lain adalah stoke

Viskositas tergantung pada temperatur Untuk cairan : makin tinggi temperaturnya maka viskositasnya makin rendah Untuk gas makin tinggi temperaturnya maka viskositasnya makin tinggi SAE = Society of Automotive Engineers

PENGUKURAN VISKOSITAS FLUIDA Capillary tube viscometer

Falling ball viscometer Viskositas ditentukan dengan mengukur berapa lama bola menempuh jarak tertentu (kecepatan)

JENIS FLUIDA Fluida Newonian ( konstan) Fluida non Newtonian ( berubah terhadap gradien kecepatan) Fluida Bingham (true plastic) Fluida Pseudoplastic Fluida Dilatant

JENIS ALIRAN Aliran Laminer Setiap partikel bergerak dalam satu arah horisontal sehingga terjadi lapisan-lapisan fluida dengan kecepatan berbeda Distribusi kecepatan tidak merata dan kuadratis Bila pada aliran aminer disemprotkan cairan berwarna, maka cairan tadi akan bergerak horisontal searah dengan aliran Aliran laminer terjadi bila : Viskositas cairan tinggi Kecepatan aliran rendah Luas penampang pipa kecil

Aliran Turbulen Ada partkel-partikel yang bergerak ke arah lain sehingga tidak ada lagi lapisan-lapisan dengan kecepatan berbeda Bila pada aliran turbulen disemprotkan cairan berwarna, maka cairan tersebut selain bergerak searah aliran juga ada yang bergerak ke arah radial sehingga akan memenuhi seluruh penampang pipa Distribusi kecepatan lebih homogen Aliran turbulen terjadi bila : Viskositas cairan rendah Kecepatan aliran tinggi Luas penampang pipa besar

Distribusi kecepatan pada aliran laminer Kuadratis dengan persamaan : r = Jarak dari sumbu pipa ro Jari-jari pipa U Kecepatan pada setiap posisi u Kecepatan rata-rata

BILANGAN REYNOLD NR Tergantung pada rapat massa, viskositas, diameter dan kecepatan Merupakan bilangan tak berdimensi Menentukan jenis aliran Bila NR < 2000  aliran laminer Bila NR> 4000  aliran turbulen bila 2000 < NR< 4000  aliran transisi/daerah kritis (critical zone)

Contoh Soal No. 1 Bila sepanjang pipa berdiameter 150 mm mengalir gliserin pada 25 oC dengan kecepatan 3,6 m/s tentukan apakah jenis alirannya laminer atau turbulen Jawab : Jenis aliran laminer

Contoh Soal No. 2 Tentukan apakah aliran bersifat laminer atau turbulen bila air pada temperatur 70o C mengalir dalam K copper tube berdiameter I in dengan kecepatan sebesar 285 L/min. Jawab :

Aliran turbulen

Contoh Soal No. 3 Minyak SAE 10 pada temperatur 30oC mengalir dalam 2-in Schedule 40 steel pipe dengan kecepatan sebesar 6 m/s Bila minyak tersebut mempunyai specific gravity sebesar 0,89 tentukan jenis aliran yang terjadi Jawab :

Aliran turbulen

JARI-JARI HIDROLIK Bila penampang pipa tidak berupa lingkaran, maka digunakan jari-jari hidrolik yang didefinisikan sebagai : Penampang lingkaran :

Contoh Soal No. 4 Tentukan bilangan Reynold dari aliran melalui saluran pada gambar d dengan debit sebesar 0,16 m3 /s. Data saluran d = 150 mm dan S = 250 mm. Fluida yang mengalir adalah ethylene glycol pada 25o C. Jawab :

Soal Latihan no. 1 A major water main is in an 18-in ductile iron pipe.Compute the Reynold number if the pipe caries 16.5 ft3 /s of water at 50o F Answer : 9.59x105 Soal Latihan no. 2 In a soft-drink bottling plant, the concentrated syrup used to make thedrink has a kinematic viscosity of 17.0 centistokes at 80o F. Compute the Reynold number for the flow of 215 L/min of the syrup through a 1-in Type K copper tube Answer : 1.06x104 Soal Latihan no. 3 Air with a specific weight of 12.5 M/m and a dynamic viscosity of 2.0x 10 Pa.s flows through the shaded portion of the duct in figure below at the rate of 150 m h. Calculate the Reynold number of the flow. Answer : 3.04x104