0

Laminer dan Turbulensi

Posted by evi.komala.dewi on November 8, 2012 in Uncategorized |

ALIRAN LAMINAR DAN TURBULEN

Gerakan fluida dapat terbagi ke dalam dua cara yang berbeda. Dalam aliran laminar, semua molekul-molekul di dalam fluida bergerak saling sejajar terhadap yang lain dalam arah transportasi. Dalam fluida yang heterogen hampir tidak ada terjadinya pencampuran selama aliran laminar. Dalam aliran turbulen, molekul-molekul di dalam fluida bergerak pada semua arah tapi dengan jaring pergerakan dalam arah transportasi. Fluida heterogen sepenuhnya tercampur dalam aliran turbulen.

Aliran Laminer adalah aliran fluida yang bergerak dengan kondisi lapisan-lapisan (lanima-lamina) membentuk garis-garis alir yang tidak berpotongan satu sama lain. Hal tersebut d tunjukkan oleh percobaan Osborne Reynold. Pada laju aliran rendah, aliran laminer tergambar sebagai filamen panjang yang mengalir sepanjang aliran. Aliran ini mempunyai Bilangan Reynold lebih kecil dari 2300.

Aliran Turbulen adalah aliran fluida yang partikel-partikelnya bergerak secara acak dan tidak stabil dengan kecepatan berfluktuasi yang saling interaksi. Akibat dari hal tersebut garis alir antar partikel fluidanya saling berpotongan. Oleh Osborne Reynold digambarkan sebagai bentuk yang tidak stabil yang bercampur dalam wamtu yang cepat yang selanjutnya memecah dan menjadi takterlihat. Aliran turbulen mempunyai bilangan reynold yang lebih besar dari 4000. Aliran yang mempunyai bilangan reynold antara 2300 – 4000 ada yang menyebut sebagai aliran dalam keadaan transisi. Perubahan dari kondisi laminer menuju aliran turbulen.

Perbedaan antara gerakan laminar dan turbulen pertama kali didokumentasikan oleh O. Reynold diakhir abad ke-19. Dia melaksanakan percobaan pada aliran yang melalui tabung, dan tercatat bahwa plot tingkat aliran terhadap tekanan menurun antara saluran masuk dan saluran keluar, tidak menghasilkan grafik garis lurus. Besarnya tekanan yang hilang pada tingkat aliran tinggi dapat dihubungkan dengan naiknya gesekan antara partikel dalam aliran turbulen. Percobaan dengan benang (thread) yang dicelupkan di dalam tabung menunjukkan bahwa garis aliran sejajar pada tingkat aliran rendah, tapi pada kecepatan yang lebih tinggi benang berantakan karena fluida tercampur akibat gerakan turbulen.

Parameter aliran ini disebut angka Reynold (Re). Nilai (tanpa dimensi atau satuan) yang menunjukkan aliran laminar atau turbulen. Angka Reynold diperoleh dari hubungan faktor-faktor sebagai berikut: kecepatan aliran (u), rasio densitas fluida dan viskositas fluida (v, viskositas kinematik fluida) dan ‘karakter panjang atau jarak’ (l, diameter pipa atau kedalaman aliran di dalam channel terbuka). Persamaan angka Reynold tersebut didefinisikan sebagai berikut :

Re = ul / v

            Aliran fluida di dalam pipa dan channel ditemukan laminar ketika angka Reynoldnya rendah (kurang dari 500) dan turbulen pada nilai yang lebih tinggi (lebih besar dari 2000). Dengan meningkatnya kecepatan, aliran akan menjadi turbulen dan di dalam fluida terdapat peralihan dari laminar menuju turbulen. Fluida dengan viskositas kinematik yang rendah, seperti udara, mengalir turbulen pada kecepatan rendah, jadi semua aliran angin alamiah yang dapat membawa partikel dalam suspensi adalah aliran turbulen. Air hanya mengalir laminar pada kecepatan yang rendah atau kedalaman air yang sangat dangkal, jadi aliran turbulen sangat umum pada proses transportasi dan pengendapan sedimen di air (aqueous). Aliran laminasi terjadi pada beberapa aliran debris, pergerakan es dan aliran lava, dan semua yang memiliki viskositas kinematik yang lebih besar dari air.

 Gambar Aliran fluida turbulen dan laminar

Hampir semua aliran di dalam air dan udara yang membawa volume sedimen dalam jumlah yang signifikan adalah aliran turbulen.

Aliran darah biasanya mengalir secara laminer ( streamline), tetapi pada beberapa tempat terjadi turbulensi, misalnya pada valvula jantung ( katup jantung ). Apabila aliran darah hanya secara laminer saja, tidak mungkin bisa memperoleh informasi tentang keadaan jantung dengan Stetoskop. Tetapi dengan menggunakan alat pengukur tekanan darah , dan menggunakan pressure cuff, maka aliran darah akan dibuat turbulensi dan menghasilkan fibrasi sehingga bunyi jantung dapat di dengar dengan stetoskop. Aliran laminer dapat diubah menjadi aliran turbulensi apabila pembuluh secara berangsur-angsur diciutkan jari-jarinya dan kecepatan aliran ditingkatkan sampai kecepatan kritis.

   

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Copyright © 2012-2014 201232177 – Evi Komala Dewi All rights reserved.
This site is using the Desk Mess Mirrored theme, v2.0.3, from BuyNowShop.com.