Mekanika Fluida Lanjut

Presentasi berjudul: "Mekanika Fluida Lanjut"— Transcript presentasi:

1 Mekanika Fluida Lanjut
Jurusan Teknik Mesin UNIMAL AJI BAGUS PRASETIO

2 Auxiliary Properties Kompresibilitas Fluida dapat dibedakan:
Fluida kompresibel (compressible fluid ) yaitu : fluida yang dapat dimampatkan Contoh: fluida dalam fasa gas, misal: udara, gas O2, gas N2, dll) Fluida inkompresibel (incompressible fluid ) yaitu : fluida yang tidak dapat dimampatkan Contoh: fluida dalam fasa cair, misal: air, minyak, oli, dll)

3 Cairan dianggap sebagai fluida inkompresibel akan tetapi, pada kondisi tertentu (mendapat tekanan yang sangat besar sekali), cairan memungkinkan dapat mampat walaupun sangat kecil.  Secara umum, pada dasarnya semua fluida dapat dimampatkan (ρ dapat berubah) tergantung pada tingkat kekompresibilitasnya.  Tingkat kompresibilitas suatu fluida dinyatakan oleh sifat “Bulk Modulus of Elasticity”.

4 Sebagai ilustrasi F A ΔV V V1 “fluida”

5 Untuk cairan sering diasumsikan = 0
Bulk Modulus of Elasticity: Semakin tinggi nilai Ev maka fluida semakin sulit untuk dikompresi (kompresibilitasnya rendah) Untuk cairan sering diasumsikan = 0 (“fluida inkompresibel”)

6 Untuk gas dimana, p = p(ρ,T)  sehingga, misal gas ideal,
persamaan keadaan

7 proses isothermal dimana T=konstan

8 proses adiabatik

9 Bulk modulus of Elasticity
Untuk tujuan praktis Fluida dalam fase cair (liquid) dianggap sebagai fluida inkompresibel, misal; pada tekanan 1 atm (sea-level condition) kompresibilitas udara ＝20000xkompresibilitas air Bulk modulus of Elasticity Dapat digunakan untuk mencari kecepatan bunyi/suara dalam suatu medium

10 Jika mediumnya adalah gas ideal
(gelombang bunyi dirambatkan secara isentropis)

11 Viskositas (Viscosity)
 ukuran dari tahanan fluida terhadap perubahan bentuk (deformasi) atau aliran

12 Ilustrasi: M M’ P P’ N O y x δℓ Force, δFx Velocity, δu δϕ saat t δy
saat t+δt Fluida N O y δx x

13 pada saat t  posisi elemen fluida MNOP.
Plat atas digerakkan dengan gaya δFx dan kecepatan δu. pada saat t  posisi elemen fluida MNOP. pada saat t+δt  posisi elemen fluida M’NOP’. Tegangan geser yang bekerja pada elemen fluida, dimana, δAy = luas elemen fluida yang kontak dengan plat = tegangan geser ┴ pada bidang y dan sejajar dengan sumbu x

14 Laju deformasi “ untuk sudut δϕ yang kecil” dimana, sehingga,
dengan limit, rate of deformation rate of strain (gradien kecepatan)