Upload
handriyanti-diah-p
View
9
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Pengamatan aliran
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Aliran dalam suatu badan air terbagi menjadi dua yaitu aliran laminar dan
aliran turbulen dimana jenis aliran ini dipengaruhi besarnya bilangan Reynold.
Dalam lingkup masyarakat awam, aliran hanya dibagi menjadi aliran deras dan
aliran lembut. Naun, untuk mahasiswa Teknik Lingkungan harus mengerti jenis
aliran turbulen dan laminar untuk mengetahui desain pengolahan air.
1.2 TUJUAN
Mahasiswa dapat menentukan aliran laminer dan turbulen dari suatu
aliran.
1.3 RUANG LINGKUP
1. Mahasiswa mencari objek/gambar (bisa menggunakan data primer atau
sekunder)
2. Menentukan jenis aliran (laminer/sekunder/transisi) dengan perkiraan
3. Menentukan jenis aliran dengan menghitung bilangan Reynold
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1. Aliran Turbulen
Aliran ini terjadi jika kecepatan aliran besar ukuran saluran lebar dan zat cair
mempunyai kekentalan kecil (tidak terpengaruh viskositas). Ciri-ciri aliran ini
adalah:
a. Partikel zat cair bergerak tidak teratur
b. Membentuk lintasan saling berpotongan
2. Aliran Laminer
Aliran ini terjadi jika kecepatan aliran rendah ukuran saluran kecil dan zat cair
mempunyai kekentalan besar. Ciri-ciri aliran ini adalah:
a. Partikel zat cair bergerak teratur
b. Membentuk lintasan kontinyu dan tidak saling memotong
Menurut Reynold, ada 3 faktor yang mempengaruhi keadaan aliran:
a. Kekentalan fluida
b. Rapat massa fluida
c. Diameter pipa
Reynold menunjukkan bahwa aliran dapat diklasifikasikan berdasarkan suatu
angka tertentu. Angka tersebut diturunkan dengan membagi kecepatan aliran
dalam pipa.
Pada angka Reynold rendah, gaya kental dominan sehingga aliran adalah laminar.
Dengan bertambahnya angka Reynold, baik karena bertambahnya v, atau
berkurangnya kekentalan ν, atau bertambah besarnay dimensi medan aliran (pipa)
menyebabkan kondisi aliran laminar menjadi tidak stabil, sampai pada suatu
angka Reynold tertentu aliran menjadi Turbulen.
Re < 2000 gangguan aliran dapat diredam oleh kekentalan fluida (aliran
laminar)
2000 < Re < 4000 aliran Kritis
Re > 4000 aliran Turbulen (Alfijar, 2001)
BAB III
HASIL PENGAMATAN
No. PERLAKUAN PENGAMATAN
1. Mencari lokasi yang memiliki aliran laminar dan aliran turbulen untuk diamati.
- Pengamatan aliran laminer dilakukan di aliran drainase di sepanjang jalan Arief Rahman Hakim.
- Pengamatan aliran turbulen dilakukan di sungai Kalimas dekat Monumen Kapal Selam.
2. Ukur kecepatan aliran dengan menggunakan alat bantu yang kreatif dan hitung waktu kecepatannya dengan menggunakan stopwatch dan ukur jarak yang ditempuh dengan meteran.
- Aliran LaminerKami menggunakan sampah stereofoam yang telah mengapung di saluran tersebut. Waktu tempuh : 99 detikJarak tempuh : 306 cm = 3,06 mLebar saluran : 3,88 m
- Aliran TurbulenKami menggunakan sampah yang juga telah mengapung disaluran. Waktu tempuh : 9 detikJarak tempuh : 411 cm = 4,11 mLebar saluran : ± 27,5 m
3. Hitung kecepatan aliran. - Aliran laminar
- Aliran turbulen
No. PERLAKUAN PENGAMATAN4. Hitung bilangan Reynold dengan
menggunakan rumus :
Dimana : = kecepatanD = diameter/lebar
saluran= viskositas= 1.12
´10–3 kg/m×s
- Aliran laminar
Re = = 107,39
- Aliran turbulen
Re =
BAB IV
PEMBAHASAN DAN PERHITUNGAN
1. ALIRAN LAMINER
Pada percobaan aliran laminer ini, kami melakukan pengamatan aliran
yang berada di sepanjang saluran drainase Jalan Arief Rahman Hakim. Secara
fisik, aliran ini terlihat memiliki kecepatan yang begitu lambat. Untuk
membuktikannya, kami menggunakan alat bantu yaitu sebuah stereofoam dan
stopwatch untuk mengukur kecepatan pada aliran saluran tersebut. Untuk jaraknya
kami menentukan hingga jarak 3,06 m, sehingga saat stereofoam telah berjalan
hingga jarak tersebut, maka stopwatch dihentikan saat itu juga. Waktu yang
dihabiskan pada jarak tersebut adalah 99 detik. Adapun lebar saluran ini kami
ukur memiliki panjang 3,88 meter.
Dari data tersebut dapat dilakukan perhitungan untuk mencari nilai
bilangan Reynold sesuai dengan rumus :
Dimana : = kecepatan
D = diameter/lebar saluran
= viskositas= 1.12´10–3 kg/m×s
Dari hasil perhitungan didapatkan nilai bilangan Reynold pada aliran ini adalah
sebesar 107,39. Menurut percobaan Reynold yang menyatakan bahwa suatu aliran
disebut aliran laminer jika aliran tersebut memiliki bilangan Reynold yang kurang
dari 2.100, maka pada aliran saluran drainase Jalan Arief Rahman Hakim ini
memiliki jenis aliran laminer.
2. ALIRAN TURBULEN
Pada percobaan aliran turbulen, kami melakukan pengamatan aliran yang
berada di sungai Kalimas. Secara fisik, aliran ini terlihat memiliki kecepatan yang
sangat besar karena dipengaruhi air terjunan sehingga kecepatan aliaran menjadi
cepat. Untuk membuktikannya, kami menggunakan alat bantu yaitu menggunakan
sampah yang terbawa arus sebagai penanda dan stopwatch untuk mengukur
kecepatan pada aliran saluran tersebut. Untuk jaraknya kami menentukan hingga
jarak 4,11 m, sehingga saat sampah tersebut telah berjalan hingga jarak tersebut,
maka stopwatch dihentikan saat itu juga. Waktu yang dihabiskan pada jarak
tersebut adalah 9 detik. Adapun lebar saluran ini kami dapatkan dari data sekunder
memiliki panjang berkisar 27,5 meter.
Dari data tersebut dapat dilakukan perhitungan untuk mencari nilai
bilangan Reynold sesuai dengan rumus :
Dimana : = kecepatan
D = diameter/lebar saluran
= viskositas= 1.12´10–3 kg/m×s
Dari hasil perhitungan didapatkan nilai bilangan Reynold pada aliran ini adalah
sebesar 11.220,9 . Menurut percobaan Reynold yang menyatakan bahwa suatu
aliran disebut aliran turbulen jika aliran tersebut memiliki bilangan Reynold yang
lebih dari 4.000, maka pada aliran sungai Kalimas ini memiliki jenis aliran
turbulen.
BAB V
KESIMPULAN
Pada percobaan kali ini dapat disimpulkan bahwa :
- Sifat aliran terdiri dari aliran laminer dan turbulen. Kedua dipengaruhi
oleh kecepatan aliran, diameter atau lebar saluran, dan viskositas.
- Sesuai percobaan Reynold yang menyatakan bahwa aliran laminer
memiliki nilai kurang dari 2.100 dan aliran turbulen memiliki nilai lebih
dari 4.000.
- Aliran yang tim praktikan teliti yaitu aliran saluran drainase Jalan Arief
Rahman Hakim memiliki jenis aliran laminer dengan nilai 107,9 dan aliran
sungai Kalimas memiliki jenis aliran turbulen dengan nilai 11.220,9.
DAFTAR PUSTAKA
Alfijar, Julian. 2001. Mekanika Fluida II. Surakarta. Universitas
Muhammadiyah Surakarta