Tag Archives: fluida

sifat-sifat model fluida ideal

Screenshot_42

Fluida ideal adalah suatu model, jadi bukan suatu fluida yang sebenarnya (pada kenyataannya fluida ideal tidak ada). Berikut merupakan  sifat-sifat model fluida ideal ?

  1. Fluida bersifat tidak kompresibel
    Yang dimaksud tidak kompresibel adalah bahwa massa jenis fluida tidak tergantung pada tekanan. Pada umumnya, fluida (terutama gas) bersifat kompresibel, yaitu bahwa massa jenis fluida bergantung pada tekanannya. Ketika tekanan gas diperbesar, misalnya dengan memperkecil volumenya, massa jenis gas bertambah.
  2. Aliran fluida tidak turbolen
    Yang dimaksud aliran turbolen, secara sederhana adalah aliran yang berputar-putar, misalnya asap rokok yang mengepul merupakan aliran turbolen. Lawan dari aliran turbolen adalah aliran laminar (streamline).
  3. Aliran fluida bersifat stasioner (tunak)
    Pengertian stasioner di sini hampir sama dengan pengertian stasioner pada gelombang stasioner. Aliran bersifat stasioner bila kecepatan pada setiap titik sembarang selalu konstan. Ini tidak berarti bahwa kecepatan aliran fluida di titik A sama dengan di titik B. Yang dimaksud di sini adalah kecepatan aliran di titik A, selalu konstan,
  4. Fluida tidak kental (non-viskos)
    Seperti yang telah kita bahas sebelumnya mengenai viskositas, maka adanya kekentalan fluida menyebabkan timbulnya gesekan pada fluida. Dalam fluida ideal, kita mengabaikan semua gesekan yang muncul, yang berarti mengabaikan gejala viskositas. Dengan berdasarka keempat asumsi inilah kita akan melakukan pendekatan-pendekatan untuk menentukan persmaan-persamaan gerak dalam fluida.

Ukuran-ukuran massa dan berat fluida

1. Kerapatan (density) Kerapatan sebuah fluida dilambangkan dengan huruf Yunani ? (rho), didefinisikan sebagai massa fluida per satuan volume. Kerapatan biasanya digunakan untuk menjelaskan karakter massa sebuah sistem fluida. Dalam satuan SI satuannya adalah kg/m³. Nilai kerapatan dapat bervariasi cukup besar diantara fluida yang berbeda, namun untuk zat-zat cair, variasi tekanan dan temperatur umumnya hanya memberikan pengaruh yang kecil terhadap nilai.
2. Berat jenis Berat jenis dari sebuah fluida, dilambangkan dengan huruf Yunani γ (gamma), didefinisikan sebagai berat fluida per satuan volume. Berat jenis berkaitan dengan kerapatan melalui persamaan γ = ? g , dimana g adalah percepatan gravitasi lokal. Seperti halnya kerapatan yang digunakan untuk menjelaskan karakter massa sebuah sistem fluida, berat jenis digunakan untuk menjelaskan karakter berat dari sistem tersebut. Dalam sistem satuan SI adalah N/m³.

3. Viskositas (viscosity) Sifat-sifat kerapatan dan berat jenis adalah ukuran dari “beratnya” sebuah fluida. Namun jelas bahwa sifat-sifat ini tidak cukup untuk menjelaskan karakter secara khas bagaimana fluida berperilaku karena dua fluida (misalnya air dan minyak) yang memiliki nilai kerapatan hampir sama memiliki perilaku yang berbeda ketika mengalir. Tampak ada sifat tambahan yang diperlukan untuk menggambarkan perbedaan dari kedua fluida ketika mengalir. Viskositas akan menentukan tahanan dalam fluida untuk mengalir. Nilai viskositas suatu fluida rendah jika fluida tersebut mengalir dengan mudah, selanjutnya disebut dengan fluida ringan atau encer. Begitu sebaliknya. Dalam satuan SI viskositas dinyatakan dalam N.s/m² atau dalam MKS dyne.s/cm² atau poise. Ada beberapa metode dalam penentuan nilai viskositas oli misalnya : viskositas absolute (poise), viskositas kinematik (centistokes=cSt), viskositas relatif (Saybolt Universal Second = SUS) atau angka koefisien SAE.

Pengukuran karakteristik umum fluida

Mekanika Fluida adalah disiplin ilmu bagian dari bidang mekanika terapan yang mengkaji perilaku dari zat-zat cair dan gas dalam keadaan diam (statika) ataupun bergerak (dinamika). Bidang mekanika ini jelas mencakup berbagai persoalan yang sangat bervariasi, mulai dari kajian dalam tubuh kita (aliran darah di saluran kapiler, yang hanya berdiameter beberapa micron) sampai pada kajian aliran minyak mentah yang melewati Alaska melalui pipa berdiameter 4 ft sepanjang 800 mil. Prinsip-prinsip mekanika fluida diperlukan untuk menjelaskan hal itu.


Salah satu pertanyaan yang perlu kita kaji ialah, apakah fluida itu ? Atau mungkin bertanya, apa perbedaan antara sebuah benda padat dengan sebuah fluida. Kita memiliki gagasan umum yang samar-samar mengenai perbedaan tersebut. Sebuah benda padat “keras” dan tidak mudah dideformasi, sementara sebuah fluida “lunak” dan mudah dideformasi/dirubah bentuknya (misal : tubuh kita mudah bergerak melewati udara, udara adalah fluida lunak yang mudah dideformasi). Secara sepintas lalu mengenai perbedaan padat dengan fluida sangat tidak memuaskan dari sudut pandang ilmiah atau keteknikan. Pengamatan lebih mendalam mengenai struktur molekul dari material mengungkapkan bahwa zat-zat yang biasanya kita anggap sebagai benda padat (baja, beton, bata merah dan lain-lain) memiliki jarak antar molekul yang rapat dengan gaya-gaya kohesi antar molekul lebih yang besar yang memungkinkan sebuah benda padat mempertahankan bentuknya dan tidak mudah untuk dideformasi.

Reservoar (Ruangan penyimpan fluida)

Ruangan penyimpan fluida (oli) digunakan tangki atau sering juga disebut reservoar. Fluida dijaga tetap bersih dengan menggunakan saringan kasar (strainer), saringan halus (filter) atau pemisah magnetik sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Apabila tangki ini dirancang dan dikonstruksi benar-benar, mempunyai efek terhadap fungsi dan pengaruh daya guna dari suatu sistem hidrolik.
Pada prinsipnya reservoar mempunyai sejumlah fungsi penting yang meliputi :
  • Reservoar menyimpan fluida sehabis dipakai dari sistem hidrolik, dan bekerja sebagai penahan terhadap fluktuasi (gejolak) fluida yang disebabkan oleh pemindahan aliran yang tidak sama pada elemen penggerak (sistem).
  • Reservoar mampu membuang panas yang ditimbulkan oleh tenaga yang hilang pada elemen penggerak dan elemen pengatur (katup).
  • Reservoar menetralisir adanya buih dan gelembung yang ditimbulkan, sehingga buih dan gelembung dapat terpisah dari fluida hidroliknya
  • Reservoar dapat mengendapkan kotoran-kotoran fluida, endapan itu berada di bagian bawah reservoar, sehingga bebas dari fluidanya
Untuk melaksanakan fungsi-fungsi di atas, persyaratan rancangan tertentu hampir untuk setiap pemakaian di industri. Reservoar dikonstruksi dari pelat baja yang disambung dengan sambungan las, dengan kaki mengangkat reservoar di atas lantai (landasan). Dengan cara ini akan memberikan pendinginan oleh sirkulasi udara sekitar ke seluruh dinding reservoar dan bagian bawahnya, sehingga pemindahan panasnya menjadi optimal.