KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya lah kami dapat menyelesaikan makalah Osborne Reynold !an juga kami berterima kasih pada "apak #ndi $ubhan Mustari, $T,MEng $T,MEng selaku !osen mata kuliah Mekanika %luida & yang telah memberikan tugas ini kepada kami 'ami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah (a(asan serta pengetahuan kita mengenai apa itu Osborne Reynold, maksud per)obaannya serta bagaimana sistem kerjanya 'ami juga menyadari sepenuhnya bah(a di dalam tugas ini terdapat kekurangankekurangan dan jauh dari apa yang kami harapkan *ntuk itu, kami berharap adanya kritik, saran demi perbaikan di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa sarana yang membangun $emoga makalah sederhana ini dapat dipahami dan berguna bagi kami sendiri maupun orang yang memba)anya $ebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan
+ #gustus +./
Tim Penulis
.
DAFTAR ISI
Contents '#T# PEN0#NT#Ri !#%T#R &$&ii "#" &. PEN!#1*2*#N. .. 2#T#R "E2#'#N0 . .+ R*M*$#N M#$#2#1 + .3 T*4*#N+ "#" &&3 PEM"#1#$#N3 +. TEROR& !#$#R3 ++ "&2#N0#N REYNO2!5 "#" &&& 6 PEN*T*P6 3. 'E$&MP*2#N 6 3+ 'R&T&' !#N $#R#N 6 !#%T#R P*$T#'#/
+
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG
!alam sebuah aliran fluida pasti mempunyai jenis aliran tertentu #liran ini biasanya dibedakan menjadi aliran laminar dan turbulen, serta transisi 7ara menentukan jenis aliran pada suatu fluida dapat dilakukan melalui pengamatan, dan perhitungan !engan pengamatan, apabila aliran tersebut terlihat bergerak teratur dengan membentuk garis lintasan kontinu dan tidak saling berpotongan $edangkan aliran turbulen terlihat jika alirannya tidak teratur dan garis lintasannya saling berpotongan !engan perhitungan, menggunakan persamaan "ilangan Reynolds 8Re9 :isualisasi aliran merupakan suatu metoda untuk mendemonstrasikan bentukbentuk aliran di dalam maupun di luar saluran #liran ini dapat dilihat se)ara langsung sehingga bisa menentukan jenis aliran yang terjadi Metoda ini digunakan pada praktikum fenomena dasar mesin bidang kon;ersi energi jurusan teknik mesin #lat yang digunakan yaitu %lo( :isuali
.
dan iebih sulit untuk mengalir dan memerlukan gaya untuk mengalirkannya $ifat kekentalan dan kemudahan mengalir merupakan dua sifat fisik penting yang sering digunakan untuk menge;aluasi karakteris tik produk pangan )air "anyak teori yang menjelaskan tentang pemahaman saluran terbuka, dan pengaplikasiannya di lapangan "ukan hanya teori saja yang dibutuhkan dalam pemahaman, namun pengaplikasian yang nyata dilapangan pun harus kita pahami se)ara jelas Oleh karena itu, makalah ini dibuat agar kita bisa mengetahui se)ara dini sebelum dilakukannya praktikum untuk mempelajari aliran yang melalui pipa kapiler, serta untuk mengetahui arti aliran laminar dan turbulen dan menentukan ke)epatan transisi antara kedua aliran
1.2 RUMUSAN MASALAH
. "agaimanakah Per)obaan Osborne Reynold itu > + Mengapa terjadi perbedaan bentuk aliran pada pipa di dalam pipa > 3 "agaimana )ara menentukan bilangan Reynold dari !ebit > ? "agaimanakah 1ubungan #ntara "ilangan Reynold dengan #liran di dalam pipa > 1.3 TUJUAN
. Menjelaskan mengenai per)obaan Osborne Reynold + Menjelaskan fenomena perubahan bentuk aliran tinta dalam fluida di dalam pipa 3 Mengetahui )ara menentukan bilangan Reynold ? Mengetahui hubungan antara bilangan Reynold dengan aliran di dalam pipa >
+
BAB II PEMBAHASAN 2.1
TERORI DASAR
Perilaku fluida yang mengalir sangat bergantung pada keadaan kondisi fluida itu berada di ba(ah pengaruh bidang batas padat atau tidak !i daerah dimana pengaruh dinding itu ke)il, tegangan gesr mungkin dapat diabaikan dan perilaku fluida itu mungkin mendekati perilaku fluida ideal #liran fluida demikian disebut sebagai aliran potensial, yang mempunyai )iri @ 8.9 dalam aliran itu tidak terdapat sirkulasi atau putaran dan 8+9 dalam aliran itu tidak ada gesekan, sehingga tidak ada pelepasan energi mekanik menjadi kalor
Rasio antara ;iskonitas absolut dan densitas fluida 8
μ 9, biasanya ρ
sangat berguna $ifat ini disebut ;iskonitas kinemati) dan ditandai dengan lambing *mumnya aliran fluida terdiri atas 8.9 aliran di dalam saluran, yaitu aliran yang dibatasi oleh permukaan- permukaan keras, dan 8+9 aliran sekitar benda, yang dikelilingi oleh fluida yang selanjutnya tidak terbatas Perbedaan ini di buat semata = mata hanya untuk mempermudah peninjauan saja, karena pada dasarnya fluida memiliki gejala dasar pada dua keadaan tersebut 'emudian, #liran di dalam pipa dipilih untuk me(akili bentuk penampang lain karena dilapangan se)ara garis besar dapat kita jumpai dalam implikasinya di lapangan Pada makalah ini akan dijelaskan mengnai jenis = jenis aliran fluida yang terjadi di dalam pipa dengan menggunakan per)obaan Osborne Reynold Per)obaan ini menggunakan alat yang disebut sebagai Osberne Reynold Apparatus. Per)obaan ini pertama kali dilakukan oleh Orsborne Reynold, dan ditunjukkannya bah(a ada dua per)obaan yang mungkin
3
pada aliran melalui pipa !i dalam per)obaan yang pertama partikel = partikel fluida 8dalam per)obaan digunakan tinta9 mengikuti garis lurus yang sejajar dalam pipa, akan tetapi dalam per)obaan yang kedua tiap partikel fluida rupanya mengikuti suatu lintasan yang sembarang diseluruh pipa, hanya gerakan rata-ratanya yang mengikuti pipa Per)obaan pertama inilah yang menghasilkan aliran laminar, sedangkan per)obaan yang kedua adalah aliran turbulen Terjadinya transisi dari aliran laminar ke aliran turbulen karena adanya perubahan pada bilangan Reynold yang tertentu yang mengakibatkan aliran laminar menjadi tidak stabil, bila suatu gangguan ke)il diberikan pada aliran Pengaruh gangguan ini semakin membesar seiring (aktu #liran dapat dikatakan stabil apabila gangguan = gangguan diredam Ternyata di ba(ah bilangan Reynolds tertentu aliran pipa yang lamina bersifat stabil untuk setiap gangguan yang ke)il dan karena itu tetap lamina "ila bilangan Reynolds diperbesar, aliran pipa lamina menjadi tidak stabil bila terjadi gangguan yang frekuensinya tertentu dan akhirnya untuk setiap gangguan ke)il Pada bilangan Reynolds yang tinggi ini gangguan = gangguan tumbuh dan berinteraksi satu sama lain yang mengakibatkan gerakan fluktuasi yang sembarang yang memberikan )iri pada aliran turbulen 'arena transisi tergantung pada gangguan-gangguan yang dapat berasal dari luar 8 misalnya karena getaran 9 atau karena kekasaran permukaan pipa, transisi tersebut dapat terjadi dalam suatu selang bilangan Reynolds Pada penjelasan yang telah dipaparkan di atas, pada per)obaan ini kita akan dapat melihat tiga jenis aliran dalam pipa, yaitu @ Aliran Laminar :
Yaitu aliran dengan fluida yang bergerak dalam
lapisan-lapisan, atau lamina-lamina, dengan satu lapisan, melun)urA mengalir se)ara lan)ar pada lapisan yang bersebelahan dengan saling?
tukar momentum se)ara mole)ular saja Pada #liran 2aminar gaya kekentalan lebih besar daripada gaya kelembaman sehingga aliran dipengaruhi oleh kekentalan Aliran Tr!l"n :
Yaitu aliran dengan aliran fluida yang gerakannya
tidak teratur dan gerakan = gerakan peratikel = partikelnya tidak teratur, dengan adanya sailng tukar momentum dalam arah hori
:
Yaitu kodisi dimana ketika aliran lamina perlahan
berubah ,menjadi aliran turbulen, aliran ini agak sulit untuk diamati
2.2
BILANGAN RE$NOLD
Reynold mempelajari kondisi dimana satu jenis aliran berubah menjadi aliran jenis lain, dan menemukan bah(a ke)epatan kritis, di mana aliran laminar berubah menjadi turbulen, bergantung pada empat :ariabel yaitu @ <<<<<<<<
5
N ℜ=
DVρ μ
Persamaan di atas kemudian dapat diuraikan menjadi @ bidang Reynolds 8Re9 yang dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara ke)eparan aliran rata-rata 8*9, diameter karateristik pipa 8!9 dan ;iskositas kineti) fluida 8;9 Yang kemudian dapat diurai
ℜ=
U∙D v
atau
ℜ=
4 ∙Q
v∙π∙D
Persamaan ini merupakan salah satu persamaan tidak berdimensi yang besarnya tidak bergantung pada satuan yang digunakan !alam eksperimen = eksperimen yang diatur dengan hati = hati, aliran aliran akan berganti dari aliran lamina ke turbulen ketika @ Re7r ≈ +3 Relam ≤ +3, Memiliki aliran laminar ReTur
≥ +3, Memiliki aliran turbulen
BAB III PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
*mumnya aliran fluida terdiri atas 8.9 aliran di dalam saluran, yaitu aliran yang dibatasi oleh permukaan- permukaan keras, dan 8+9 aliran sekitar benda, yang dikelilingi oleh fluida yang selanjutnya tidak terbatas Aliran Laminar : Yaitu aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisanlapisan, atau lamina-lamina, dengan satu lapisan, melun)urA mengalir se)ara lan)ar pada lapisan yang bersebelahan dengan saling-tukar momentum se)ara mole)ular saja Aliran Tr!l"n : Yaitu aliran dengan aliran fluida yang gerakannya tidak teratur dan gerakan = gerakan peratikel = partikelnya tidak teratur, dengan adanya sailng tukar momentum dalam arah hori
:
Yaitu kodisi dimana ketika aliran lamina perlahan
berubah ,menjadi aliran turbulen, aliran ini agak sulit untuk diamati
di mana aliran laminar berubah menjadi turbulen, bergantung pada empat :ariabel yaitu @ diameter tabung A pipa 8!9,;iskositas fluida 8 μ 9, densitas fluida 8 ρ 9 dan ke)epatan linear fluida 8:9 DVρ N ℜ= μ Persamaan di atas kemudian dapat diuraikan menjadi @ bidang Reynolds 8Re9 yang dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara ke)eparan aliran ratarata 8*9, diameter karateristik pipa 8!9 dan ;iskositas kineti) fluida 8;9 Yang kemudian dapat diurai 4 ∙Q U∙D ℜ= ℜ= atau v v∙π∙D Persamaan ini merupakan salah satu persamaan tidak berdimensi yang besarnya tidak bergantung pada satuan yang digunakan
6
3.2 KRITIK DAN SARAN
$ebaik pemba)a disarankan untuk men)ari sumber lain sebagai pembansing untuk makalah ini, dan untuk mendapatkan ilmu yang lebih bayak lagi
/
DAFTAR PUSTAKA
#l Rasyid, B 8+.+, Maret .?9 CL Pendahuluan Dan Osborn-Reynold Clear. !ipetik $eptember ?, +./, dari $)ribd@ https@AA(((s)ribd)omAdo)A/5356?+A72-Pendahuluan-!an-OsbornReynold-7lear Rid(an 8+C, 4anuari 9 Mekanika Fluida Dasar. !iambil kembali dari *0 E2earning 7entre@ http@AAelearninggunadarmaa)idAdo)modulAmekanikaDfluidaDdasarAbabaliranDdalamDpipapdf $treeter, : 2, Fylie, E " 8.CCC9 Mekanika Fluida 8/ ed, :ol .9 8Prijono #rko, Penerj9 4akarta@ Erlangga T&M*R, * P 8+., #pril ?9 Modul 5 : Bilanan Renolds. !ipetik $eptember ?, +./, dari E-2earning - *PN :eteran 4atim@ http@AAelearningupnjatima)idA)oursesA4T'3.3CAdo)umentAMO!*2D5D "&2#N0#NDREYNO2!Dpdfpdf>)idReGH4T'3.3C
C
M#'#2#1 PE7O"##N O$"ORNE REYNO2!
!&#N PERM#T#$#R&
8 !.3..6.. 9
N*R&N!#1 M#1M*R
8 !.3..6.3.+ 9
&M#M* '1#&R 1#$
8 !.3..6.3. 9
0R#7E2&# P#!M#!EF& 0O$#2& 8 !.3..6.3./ 9 %&2!&#N&T# #M#2 #2FY
8 !.3..6.5? 9
!EP#RTEMEN TE'N&' 2&N0'*N0#N %#'*2T#$ TE'N&' *N&:ER$&T#$ 1#$#N*!!&N +./
.
