Fluida Dinamis, Pengertian, Ciri-ciri, Jenis-jenis, dan Komponennya

Fluida Dinamis, Pengertian, Ciri-ciri, Jenis-jenis, dan Komponennya
5 (100%) 2 votes

Pengertian Fluida Dinamis

Fluida dinamis adalah fluida yang dapat bergerak seperti zat cair dan gas yang memiliki kecepatan konstan terhadap waktu namun tidak mengalami perubahan volume, tidak kental, serta tidak turbulen atau tidak mengalami putaran-putaran.

Ciri-ciri Fluida Dinamis

  • Tidak Kompresibel

Tidak kompresibel adalah jika fluida diberi tekanan maka volumenya tidak berubah atau tetap.

  • Tidak Mengalami Gesekan

Ketika fluida mengalir, gesekannya dengan dinding dapat diabaikan.

  • Alirannya Stasioner

Tiap fluida memiliki arah aliran tersendiri dan tidak terjadi turbulensi atau putaran-putaran.

  • Alirannya Tunak

Fluida yang mengalir mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu.

Jenis-jenis Aliran Fluida

  • Aliran Laminer

Pada aliran laminer ini, paket fluida meluncur bersama dengan paket fluida yang lain, dan tiap paket fluida memiliki jalur masing-masing yang tidak berseberangan dengan jalur lainnya. Aliran laminer adalah aliran yang ideal dengan kecepatan yang rendah yang terjadi pada fluida.

  • Aliran Turbulen

Pada aliran turbulen, paket fluida tidak meluncur bersamaan dengan paket fluida yang ada di sebelahnya dan tiap jalur paket fluida bisa jadi berseberangan dengan jalur paket fluida yang lain. Aliran turbulen dapat diketahui dengan adanya pusaran-pusaran air (vortex atau turbulen) yang terjadi ketika kecepatan alirannya tinggi.

Komponen-kompenen dalam Fluida Dinamis

  • Debit

Debit adalah jumlah volume fluida dinamis yang mengalir berdasarkan persatuan waktu, biasanya per detik.

READ  Hukum Archimedes, Bunyi, Rumus, dan Penerapannya

Q = V / t

Q = Av

Dengan: Q = debit (m3/s)

V = volume (m3)

t = waktu (s)

A = luas penampang (m2)

v = kecepatan aliran fluida (m/s)

  • Persamaan Kontinuitas

Aliran fluida di sembarang titik tidak sama karena fluida dinamis tidak mampu dimampatkan (inkompresibel) dan jika dilihat dari 2 tempat, maka akan didapati bahwa debit aliran 1 sama dengan debit aliran 2.

Hukum Bernouli

Hukum bernouli adalah hukum yang berlandaskan pada kekekalan enegri per unit volume dalam aliran fluida. Hukum bernouli juga mengatakan bahwa fluida pada keadaan tunak, ideal, dan imkompresibel, maka jumlah tekanan, energi kinetik, dan energi potensialnya mempunyai nilai yang sama di sepanjang aliran.

Rumus hukum Bernoulli:

Em1= Em2

P1+ Ek1+ Ep1 = P2+ Ek2 + Ep2

P1+1/2ρv12+ ρgh1= P2+1/2ρv22+ ρgh2 

Dengan: P = tekanan (Pa)

ρ =massa jenis fluida (kg/m3)

g =percepatan gravitasi (9,8 m/s2)

h = ketinggian air (m)

v = kecepatan aliran fluida (m/s)

Karena fluida dinamis merupakan fluida yang inkompresibel, maka massa jenisnya tidak berubah, sehingga rumusnya dapat disederhanakan menjadi:

P1/ρ + ½ v12+ gh1= P2/ρ + ½ v22+ gh2

P1–P2/ρ = ½ (v22– v12) + g (h2 – h1)

  • Penerapan Hukum Bernoulli

Penerapan hukum bernouli dilakukan pada Teorema Tericelli.

Teorema Tericelli adalah fenomena air yang keluar dari lubang penyimpanan/tangki. Besar energi kinetik air yang menyembur tersebut sama dengan besar energi potensialnya. Maka, kecepatan air pada lubang penyemburan sama dengan kecepatan air yang jatuh bebas dari batas ketinggian air. Jadi, semakin besar perbedaan antara ketinggian lubang dengan batas ketinggian iar, maka akan semakin cepat pula semburannya.

Tags: