TEORI

Laporan Praktikum Hidrolika

BAB XI

OSBORNE REYNOLDS

11.1 Maksud dan Tujuan

1. Mengamati jenis-jenis aliran fluida.

2. Menentukan bilangan Reynolds berdasarkan debit.

3. Mencari hubungan antara bilangan Reynolds dengan jenis aliran.

4. Mengamati profil parabolic dari aliran laminer.

11.2 Alat & bahan yang Digunakan

1. Pesawat Osborne Reynolds

2. Tinta

3. Gelas ukur

4. Stopwatch

5. Thermometer

6. Air

11.3 Teori Dasar

Alat ini merupakan tiruan alat yang dipakai oleh Prof. Osborne Reynolds

(ahli fisika inggris 1842-1912) untuk mengamati sifat-sifat aliran fluida di dalam

pipa bisa dibedakan menjadi:

Aliran laminer

Aliran turbulen

Aliran transisi

Aliran Laminer Aliran Transisi Aliran Turbulen

Gambar 11 – 1. Sketsa Jenis Aliran

KELOMPOK IX XI - 1


Aliran laminer adalah kondisi aliran dengan garis-garis aliran mengikuti

jalur yang sejajar, sehingga tidak terjadi percampuran antara bidang-bidang geser

di dalam fluida. Sedangkan aliran turbulen merupakan kondisi aliran yang saling

bersilangan sehingga terjadi percampuran antara bidang-bidang geser di dalam

fluida. Salah satu kriteria yang menunjukan tingkat turbulensi aliran adalah

bilangan Reynolds (Re) yang didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan

aliran rata-rata (u), diameter karakteristik pipa (D), dan viskositas kinematik

fluida (ϑ )

Re=U .Dϑ

. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. (11.1 )

atau

Re=4 .Qϑ .π .D

. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . .. .. . .. . (11.2 )

Bila bilangan Reynolds dari aliran fluida tertentu dalam suatu pipa

nilainya kurang dari 2000, maka aliran yang terjadi adalah aliran laminer,

sedangkan bila lebih dari 4000 maka aliran yang terjadi adalah aliran turbulen.

Apabila suatu fluida dialirkan di antara batas-batas yang tetap, maka

hambatan terhadap gerakan aliran akan mempunyai nilai terbesar pada

permukaan-permukaan batasnya. Hal tersebut akan menyebabkan terjadinya

perlambatan kecepatan partikel fluida pada permukaan batas, sehingga akan

membentuk suatu profil kecepatan pada aliran laminer yang berbentuk parabola

bisa diamati melalui percobaan ini.

KELOMPOK IX XI - 2


Keterangan:

1. Tabung tinta

2. Katup pengatur tinta

3. Sekrup

4. Jarum

5. Inlet

6. Tabung visualisasi

aliran

7. Katup pengatur

8. Pipa inlet

9. Pipa pembuang

10. Over Flow

Gambar 11 - 2. Pesawat Osborne Reynolds

KELOMPOK IX XI - 3


11.4. Prosedur percobaan

11.4.1. Langkah Kerja

1. Mengatur alat sehingga kedudukan mendatar, menghubungkan

semua pipa pemberi dan pembuang.

2. Membuka katup pemasukan dan membiarkan air memasuki tangki

penenang. Mengusahakan tercapainya muka air yang constant

dengan membuang kelebihan air melalui pipa pembuang bagian

atas.

3. Mendiamkan air selama 5 menit dan mengukur temperature air

dengan memasukan thermometer kedalamnya.

4. Membuka katup pengontrol aliran sedikit demi sedikit dan

mengatur katup jarum pengontrol zat warna sampai tercapai aliran

lambat dengan zat warna terlihat jelas.

5. Menentukan besar debit yang lewat dengan menampung aliran

lewat pipa pembuangan selama selang waktu tertentu ke dalam

gelas ukur.

6. Mengulangi prosedur di atas untuk debit Q yang berubah-ubah dari

kecil ke besar .

7. Mengerjakan kebalikan proses di atas untuk debit yang berubah-

ubah dari besar ke kecil .

8. Mengamati profil kecepatan, dengan cara menurunkan injector zat

warna ke dalam mulut inlet, dan dalam keadaan tidak ada aliran

membuka katup jarum dari reservoir zat warna dan meneteskan zat

warna ke dalam air. Membuka katup pengontrol aliran lalu

mengamati jenis aliran yang terjadi.

9. Mengukur kembali temperature pada akhir percobaan.

KELOMPOK IX XI - 4

atau


11.4.2. Flow Chart Prosedur Percobaan

Gambar 11 – 3. Flow Chart Prosedur Percobaan Osborn Reynolds

KELOMPOK IX XI - 5

Menyiapkan alat & bahan: Pesawat Osborne Reynolds Tinta Gelas ukur Stopwatch Thermometer Air

M u l a i

S e l e s a i

Mengukur kembali temperature pada akhir percobaan.

Mengatur alat sehingga kedudukan mendatar, menghubungkan semua pipa pemberi dan

pembuang.

Membuka katup pemasukan dan membiarkan air memasuki tangki penenang.

Mengusahakan agar tercapainya muka air yang constant dengan membuang kelebihan air

melalui pipa pembuang bagian atas.

mendiamkan Air selama 5 menit dan mengukur temperature air dengan memasukan

thermometer kedalamnya.

Membuka katup pengontrol aliran sedikit demi sedikit dan mengatur katup jarum

pengontrol zat warna sampai tercapai aliran lambat dengan zat warna terlihat jelas.

Menentukan besar debit yang lewat dengan menampung aliran lewat pipa pembuangan

selama selang waktu tertentu ke dalam gelas ukur.

Mengulangi prosedur di atas untuk debit Q yang berubah-ubah dari kecil ke besar .

Mengerjakan kebalikan proses di atas untuk debit yang berubah-ubah dari besar ke kecil .

Menurunkan injector zat warna ke dalam mulut inlet, dan dalam keadaan tidak ada aliran

membuka katup jarum dari reservoir zat warna dan meneteskan zat warna ke dalam air.

Membuka katup pengontrol aliran lalu mengamati jenis aliran yang terjadi.

Per

siap

anP

rose

s P

engu

jian

Ana

lisa

H

asil

Documents

TEORI