Kinematika Fluida

    Secara ideal, semua fluida adalah  kompressibel, sehingga densitas akan berubah terhadap tekanan, tetapi dalam kondisi aliran steady dan apabila perubahan densitaas adalah kecil. Maka pendeakatan yang mempermudah untuk menganalisa permasalahan ini adalah sering menggunakan pendekataan fluida inkompressibel dan mempunyai densitas konstan.
    Gambar 4.9 memberikan gambaran regim dalam fluida. Selagi fluida mempuyai karakter sukar untuk dikompres, maka sering digunakan pendekatan inkompressibel untuk semua kasus aliran steady. Akan tetapi kondisi aliran unsteady, bisa dikembangkan pada pendekatan densitas yang bervariasi sehingga memungkinkan untuk memaki kaidah fluida dan aliran kompressibel.
    Dalam sub bab 2.9 telah disinggung tentang viscous Incompressible Fluids yakni cairan fluida yang memperthankan volume. Hal tersebut adalah pandangan secara kasar, sehingga bisa mudah membedakan fluida gas dan fluida cair. Akan tetapi dalam bab ini akan dibahas yang untuk fluida cair. Akan tetapi dalam bab ini akan dibahas yang untuk fluida cair yakni larutan. Sehingga dengan sudut pandang lebih detail, fluida cair bisa dikelompokkan dalam dua kategori kompressible dan incompressible. Fluida dalam kelompok kompressible jugaa terdapat gradasi tentang kompressibilitas nya yang dikenal dengan derajat kompressible atau elastisitas modulus bulk.
    Fluida gas adalah sangat mudah sangat mudah dikompres, kecuali apabila perubahan tekanan dan densitas adalah sangat kecil. Sehingga sudah barang tentu fluida gas akan lebih logis apabila dipakai pendekatan fluida dan alirang kompressibel.
    Sekarang membicarakan tentang regim aliran. Karakter aliran dalam fluida bisa dikenali dan dikelompokkan dalam dua bentuk aliran yakni aliran Laminar dan aliran Turbular.
    Tabung gelas ditidurakan dalam reservoir air, ujung satu tertutup didalam reservoir sedangkan ujung yang lain diluar tabung gelas  yang dihubungkan dengan katup. Tinta berwarna di Injeksikan dalam tabung melalui ujung tertutup di dalam reservoar.

    Dengan mengatur perubahan permukaan kutub, maka akan terjadi perubahan aliran air dalam tabung. Apabila pintu katup dibuka hanya dengan sedikit air yang mengalir, maka yang terjadi adalah pergerakkan filament tinta pewarnna akan lurus dengan tanpa terjadi pencampuran dengan air. Ketika kecepatan air yang mengalir dalam pipadiperbesar dengan cara membuka katub lebih lebar, maka akan terjadi derajat pencampuran membesar beserta berubahnya aliran yakni tidak membentuk lintasan garis lurus dan membentuk gelombang. Apabila  kecepatan ditambah lagi maka bentuk gelomabang sebagai lintasan aliran akan semakin tampak, tetapi dengan kecepatan yang lebih besar lagi akan memperlihatkan derajat pencampuran yang lebih besar sehingga pola gelembung akan semakimn tidak tampak dan pola aliran menjadi komplek.
    Reynold membuat kesimpulan bahwa dengan aliran yang kecepatannya relative rendah maka lintasan aliran akan membentuk lintasan lurus dan membentuk lapisan datar atau laminar. Sedangkan dengan kecepatan aliran yang relative besar akan menghasilkan aliran yang tidak laminar melinkan komplek (lintasan gerak partikel individual adalah komplek dan saling tidak teratur antara satu dengan yang lain), pada term ini disebut juga aliran turbulen. sehingga cirri khas dari aliran turbbulen adalah tidak adanya ketelaturan dalam lintasannya pada skala kecil.

Disini diberikan karakter umum terhadap aliran laminar dan aliran turbulen sebagai berikut :
Ciri-ciri aliran laminar adalah :
• Fluida bergerak mengikuti garis lurus
• Kecepatan rendah
• Dimensi linear kecil
• Viskositas tinggi

Ciri-ciri aliran turbular :
• Aliran banyak bercampur
• Kecepatan tinggi
• Dimensi linear besar  (panjang skala aliran)
• Viskositas rendah



Download file lengkap nya  Di Sini