Memahami Bilangan Reynold dalam Mekanika Fluida


​Tahukah kalian apa itu fluida? 

Fluida adalah suatu zat yang dapat mengalami perubahan-perubahan bentuk secara continue (terus-menerus) bila terkena tekanan/gaya geser walaupun relatif kecil atau bisa juga dikatakan suatu zat yang mengalir, kata fluida mencakup zat cair, gas, air, dan udara karena zat-zat ini dapat mengalir.

Sebaliknya batu dan benda2 keras (seluruh zat-zat padat tidak dapat dikategorikan sebagai fluida karena zat-zat tersebut tidak bisa mengalir secara continue).

Fluida adalah gugusan yang tersusun atas molekul2 dengan jarak pisah yang cukup besar gas dan jarak pisah yang cukup kecil untuk zat cair. Molekul2 tersebut tidak dapat terikat pada suatu sisi, melainkan zat-zat tersebut saling bergerak bebas terhadap satu dengan yang lainnya.

Fluida merupakan salah zat-zat yang bisa mengalir yang mempunyai partikel kecil sampi kasat mata dan mereka dengan mudah untuk bergerak serta berubah-ubah bentuk tanpa pemisahan massa.

Ketahanan fluida terhadap perubahan bentuk sangat kecil sehingga fluida dapat dengan mudah mengikuti bentuk ruang. 

Fluida di bagi menjadi2 bagian di antaranya adalah

  • Fluidan statis (fluida yang diam)
  • Fluida dinamis (fluida yang bergerak)

Apa saja contoh fluida?Berikut ini adalah contoh-contoh fluida diantaranya adalah : minyak pelumas, susu, air, udara, dan gas.

Semua zat-zat diatas atau zat cair itu dapat dikategorikan ke dalam fluida karena sifat-sifatnya fluida yang bisa mengalir dari  tempat yang satu ketempat yang lain.

Jenis aliran fluida terbagi dalam 2 bagian. Apa saja itu?

Ada aliran laminar dan aliran turbulen. Aliran laminar didefinisikan sebagai aliran fluida yang bergerak dalam lapisan-lapisan atau lamina-lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancar pada lapisan yang bersebelahan dengan saling bertukar momentum secara molekuler saja. Kecenderungan ke arah ketidakstabilan dan turbulensi diredam habis oleh gaya-gaya geser viskos yang memberikan tahanan terhadap gerakan relatif lapisan-lapisan fluida yang bersebelahan.

Dalam aliran turbulen, partikel-partikel fluida bergerak dalam lintasan-lintasan yang sangat tidak teratur, dengan mengakibatkan pertukaran momentum dari satu bagian fluida ke bagian fluida yang lain. Aliran turbulen dapat berskala kecil yang terdiri dari sejumlah besar pusaran-pusaran kecil yang cepat yang mengubah energi mekanik menjadi ketidakmampubalikan melalui kerja viskos, atau dapat berskala besar seperti pusaran-pusaran besar yang berada di sungai atau hempasan udara. Pusaran-pusaran besar membangkitkan pusaran-pusaran yang kecil yang pada gilirannya menciptakan turbulensi berskala kecil. Aliran turbulen berskala kecil mempunyai fluktuasi-fluktuasi kecil kecepatan yang terjadi dengan frekuensi yang tinggi. Pada umumnya, intensitas turbulensi meningkat dengan meningkatnya Bilangan Reynolds. Aliran akan mengalami proses transisi dari aliran laminar ke aliran turbulen sebelum aliran tersebut turbulen. Pada aliran internal, aliran transisi dari aliran laminar ke aliran turbulen.

Untuk mengetahui jenis aliran fluida dilakukan dengan apa yang disebut dengan bilangan Reynolds (Re).

Dalam mekanika fluida, bilangan Reynolds adalah rasio antara gaya inersia (vsρ) terhadap gaya viskos (μ/L) yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentikasikan jenis aliran yang berbeda, misalnya laminar , turbulen atau transisi. Namanya diambil dari Osborne Reynolds (1842–1912) yang mengusulkannya pada tahun 1883.
Re = (ρ v D)/μ

V = Kecepatan aliran (m/dt)

D = Diameter pipa (m)

ρ = massa jenis (kg/m3)

μ = viskositas dinamik (N.s/m3)

Besarnya bilangan Reynold yang terjadi pada suatu aliran dalam pipa dapat menunjukkan apakah profil aliran tersebut laminer atau turbulen. Biasanya angka Re<2000 merupakan batas aliran laminer dan angka lebih besar dari Re >4000 dikatakan aliran turbulen. Sedangkan Rd diantara keduanya dinyatakan sebagai aliran transisi. Karakteristik lain yang mempengaruhi pengukuran laju aliran adalah temperatur dan tekanan fluida tersebut, khususnya bila fluida tersebut adalah fluida gas. Hal ini disebabkan karena massa jenis (ρ) fluida gas sangat dipengaruhi oleh kedua besaran yang disebutkan diatas. Jenis aliran fluida didalam pipa tergantung pada beberapa faktor, yaitu:

a.Kecepatan fluida (v) didefinisikan besarnya kecepatan aliran yang mengalir persatuan luas:

v = QA [m/detik]

b.Kecepatan (Q) didefinisikan suatu kecepatan aliran fluida yang memberikan banyaknya volume   fluida dalam pipa:

Q = A x v [m3/detik].

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s