PRE
TEST 1
Uraikan pengertian lift dan drag dan aplikasinya?
Jawab :
Drag
dalam sebuah penerbangan yang lurus dan datar didefinisikan sebagai gaya ke
belakang, menarik mundur, dan disebabkan oleh gangguan aliran udara oleh sayap,
fuselage, dan objek-objek.
Lift
(gaya angkat) melawan gaya dari weight, dan dihasilkan oleh efek dinamis dari
udara yang beraksi di sayap, dan beraksi tegak lurus pada arah penerbangan
melalui center of lift dari sayap.
Aplikasi Drag dan Lift terdapat pada sistem
penerbangan pesawat.
Gaya luar yang terdapat pada pesawat ada berbagai
macam , misalnya drag dan lift (gaya angkat ) Pesawat terbang dirancang
sedemikian rupa sehingga hambatan udaranya sekecil mungkin. Pesawat pada saat
terbang akan menghadapi beberapa hambatan, diantaranya hambatan udara, hambatan
karena berat badan pesawat itu sendiri, dan hambatan pada saat menabrak awan.
POST
TEST 1
Uraikan tentang Aliran luar (lift dan drag??)
Jawab :
Eksternal flow (aliran luar)
adalah aliran fluida yang melewati sebuah objek atau benda yang berasal dari luar
benda tersebut. Aliran luar contohnya adalah aliran udara yang terjadi pada mobil
yang sedang berjalan, aliran udara di sekitar pesawat, aliran air pada kapal
yang sedang berlayar. Karakteristik aliran luar agak sedikit berbeda dengan aliran
dalam dimana dalam aliran luar ini terdapat sifat gaya hambat (drag) dan gaya angkat
(lift) pada aliran yang melalui sebuah benda. Drag adalah gaya hambat yang
terjadi searah dengan kecepatan aliran, sedangkan Lift adalah gaya angkat tegak
lurus terhadap arah aliran.
TUGAS
MATERI 1
Jelaskan aplikasi lift
dan drag??
cara mengurangi drag
dan hubungannya dengan penghematan energi?
Jawab :
Aplikasi dari drag dan
lift pada pesawat terbang yaitu saat terjadinya gaya angkat pada sayap pesawat.
gaya angkat terbangkitkan karena ada perbedaan tekanan di permukaan atas dan
permukaan bawah sayap. Bentuk airfoil sayap diciptakan sedemikian rupa agar
tercipta karakteristik aliran yang sesuai dengan keinginan. Singkatnya, gaya
angkat akan ada jika tekanan dibawah permukaan sayap lebih tinggi dari tekanan
diatas permukaan sayap. Perbedaan tekanan ini dapat terjadi karena perbedaan
kecepatan aliran udara diatas dan dibawah permukaan sayap. Sesuai hukum
Bernoulli semakin cepat kecepatan aliran maka tekanannya makin rendah. Besarnya
gaya angkat yang dibangkitkan berbanding lurus dengan Luas permukaan sayap,
kerapatan udara, kuadrat kecepatan, dan koefisien gaya angkat.
Jadi, untuk pesawat
udara, engine berfungsi memberikan gaya dorong agar pesawat dapat bergerak
maju. Akibat gerak maju pesawat maka terjadi gerakan relatif udara di permukaan
sayap. Dengan bentuk geometri airfoil tertentu dan sudut serang sayap (angel of
attack) tertentu maka akan menghasilkan suatu karakteristik aliran udara
dipermukaan sayap yang kemudian akan menciptakan beda tekanan dipermukaan atas
dan permukaan bawah sayap yang kemudian membangkitkan gaya angkat yang
dibutuhkan untuk terbang.
Kondisi optimum dari
pengurangan drag adalah pada d/D = 0,25, L/D = 1,75 – 2,0. Pada kondisi ini
vortex tidak tumpah dari batang dan lapisan geser dari batang menempati muka depan
dari silinder. Pengurangan total drag yang meliputi drag dari batang adalah 63%
dibandingkan dengan yang satu silinder. Bouk, dkk (1998), melakukan studi
eksperimental menggunakan silinder kecil sebagai pengontrol pasif untuk
mengurangi gaya drag pada silinder utama. Hasil eksperimental mereka menunjukkan
bahwa rata-rata penurunan gaya hambat maksimum sekitar 48% relatif terhadap
silinder tunggal (tanpa pengontrol pasif).
Dengan begitu dapat
dikatakan bahwa penurunan gaya hambat dapat menghemat energi yang diperlukan.
PRE
TEST 2
analisa dimensional?
Jawab :
Analisis dimensi adalah
alat konseptual yang sering diterapkan dalam fisika, kimia, dan teknik untuk
memahami keadaan fisis yang melibatkan besaran fisis yang berbeda-beda.
Analisis dimensi rutin digunakan dalam fisika dan teknik untuk memeriksa ketepatan
penurunan persamaan.
Analisa dimensional
adalah Menghubungkan variabel desain dengan variabel dasar dengan metode
mengurangi jumlah kerumitan . Cara lain yang dapat digunakan sebagai
penyelesaian pendekatan diperoleh dengan mencoba menentukan secara umum bagaimana
koefisien yang dapat ditetapkan secara eksperimental tersebut bergantung pada
variabel yang mempengaruhi persoalan. Cara demikian ini, yang dikenal sebagai
analisa dimensional.
POST
TEST 2
analisa dimensional
prosedur??
Jawab :
-
Metode Rayleigh
-
Metode Buckingham
TUGAS
MATERI 2
jelaskan prosedur
analisa dimensional??
Jawab :
Prosedur penyelesaian
analisa dimensi dengan metode Buckingham :
1. Daftar dan hitunglah
n variabel yang ada dalam soal. Kalau ada variabel yang penting kelewatan,
analisis dimensi akan gagal.
2. Daftar dimensi
setiap variabelnya menurut MLTΘ atau FLTΘ.
3. Mula-mula tebak saja
/ sama dengan jumlah dimensi berbeda yang ada, dan carilah variabel yang tidak
membentuk suatu darab "pi". Kalau tak berhasil , kurangi dengan satu,
lalu cari lagi. Dengan latihan anda akan dapat menemukan dengan cepat.
4. Pilihlah variabel
yang tidak membentuk suatu darab* "pi". Yakinkan diri anda bahwa anda
senang dengan pilihan itu, dan bahwa yang anda pilih itu bersifat umum kalau
mungkin, sebab pilihan tersebut akan muncul dalam setiap kelompok
"pi". Pilihlah rapat, atau kecepatan, atau panjang.
5. Tambahkan satu
variabel pada / variabel anda dan bentuklah sebuah darab pangkat. Secara
aljabar carilah pangkat-i pangkat yang memuat darab itumenjadi bilangan tak
berdimensi. Usahakan variabel-variabel keluaran anda (kakas, penurunan tekanan,
momen gaya, daya) muncul sebagai pembilangagar grafiknya tampak lebih bagus.
Kerjakan ini berturut-turut dengan menambahkan satu variabel baru setiap kali,
dan anda akan memperoleh semua n dimensi / = k darab "pi" yang
dicari.
6.Tulislah fungsi bilangan
tak berdimensi yang diperoleh dan periksalah hasil itu, apakah semua kolompok
"pi" dimensinya bilangan tak berdimensi.
PRE
TEST 3
Pressure Drop dan
HL?..jelaskan cara menghitungnya?
Jawab :
Penurunan
Tekanan (Pressure Drop) adalah istilah yang digunakan
untuk menggambarkan penurunan tekanan dari satu titik dalam pipa atau tabung ke
hilir titik. "Penurunan tekanan" adalah hasil dari gaya gesek pada
fluida ketika mengalir melalui tabung yang disebabkan oleh resistensi terhadap
aliran.
Head
Losses (HL) adalah kerugian tekanan yang terjadi
pada aliran internal. Aliran internal seperti pada pemipaan sangat sering
mengalami head loss. Head loss terjadi karena berbagai hal seperti gesekan
fluida dengan dinding pipa dan adanya hambatan pada pipa seperti belokan,
percabangan, katup, dan lain sebagainya.
Penurunan tekanan dapat
dihitung menggunakan rumus berikut:
Δp = v ² × f × L × ρ
2D
Dimana :
Δp = penurunan tekanan dalam
pascal (Pa)
v = kecepatan dalam
meter per detik (m / detik)
f = faktor gesekan
L = panjang pipa atau
selang dalam meter (m)
ρ = densitas cairan
dalam kilogram per meter kubik (870-890 kg / m³ untuk minyak hidrolik) D =
diameter dalam pipa atau selang dalam meter (m)
Head loss dapat dicari
dengan rumus:
hl = f (L/D) (V2/2g)
f adalah koefisien
friksi, untuk aliran laminar koefisien friksi dapat dicari dengan rumus :
f = 64/Re
, Untuk minor loss :
hl = K V^2/2g
POST
TEST 3
jelaskan cara
menghitung kerugian tekanan dan kerugian head dalam aliran pipa?
Jawab :
Penurunan tekanan dapat
dihitung menggunakan rumus berikut:
Δp = v ² × f × L × ρ
2D
Dimana :
Δp = penurunan tekanan dalam
pascal (Pa)
v = kecepatan dalam
meter per detik (m / detik)
f = faktor gesekan
L = panjang pipa atau
selang dalam meter (m)
ρ = densitas cairan
dalam kilogram per meter kubik (870-890 kg / m³ untuk minyak hidrolik) D =
diameter dalam pipa atau selang dalam meter (m)
Head loss dapat dicari
dengan rumus:
hl = f (L/D) (V2/2g)
f adalah koefisien
friksi, untuk aliran laminar koefisien friksi dapat dicari dengan rumus :
f = 64/Re
, Untuk minor loss :
hl = K V^2/2g
TUGAS
MATERI 3
jelaskan cara
menghitung pressure drop dan HL? jelaskan faktor yang mempengaruhi kedua hal
tersebut?
Jawab :
Penurunan tekanan dapat
dihitung menggunakan rumus berikut:
Δp = v ² × f × L × ρ
2D
Dimana :
Δp = penurunan tekanan dalam
pascal (Pa)
v = kecepatan dalam
meter per detik (m / detik)
f = faktor gesekan
L = panjang pipa atau
selang dalam meter (m)
ρ = densitas cairan
dalam kilogram per meter kubik (870-890 kg / m³ untuk minyak hidrolik) D =
diameter dalam pipa atau selang dalam meter (m)
Head loss dapat dicari
dengan rumus:
hl = f (L/D) (V2/2g)
f adalah koefisien
friksi, untuk aliran laminar koefisien friksi dapat dicari dengan rumus :
f = 64/Re
, Untuk minor loss :
hl = K V^2/2g
Faktor – faktor Yang
mempengaruhi terjadinya Headloss atau kehilangan energi pada Jaringan
perpipaan.
1. Kekasaran Pipa
2. Mayor Loss
3. Minor Loss
Kehilangan energi disebabkan
karena pada saat pengaliran terjadi gesekan antara molekul air dengan molekul
air lainnya, dan antara molekul air dengan dinding pipa. Kehilangan energi ini
dapat terjadi selama proses pengaliran air berlangsung di perpipaan tersebut,
sehingga menyebabkan Mayor Losses. Mayor Losses atau friction losses yakni
kehilangan energi yang terjadi karena gesekan di sepanjang sistem perpipaan.
Sedangkan Minor Losses yaitu kehilangan energi yang terjadi karena gesekan
akibat alat bantu (Aksesorries).
Faktor – faktor Yang mempengaruhi
terjadinya Pressure Drop :
Penurunan tekanan
meningkat sebanding dengan gaya geser gesek dalam jaringan pipa. Penurunan tekanan dipengaruhi oleh
sebuah jaringan pipa yang berisi rating kekasaran relatif tinggi serta banyak
pipa fitting dan sendi, konvergensi tabung, divergensi, kekasaran permukaan dan sifat fisik lainnya. Selain itu
Perubahan energi kinetik dan perhitungan
penurunan tekanan yang disebabkan oleh gesekan dalam pipa melingkar juga
berpengaruh terhadap pressure drop. Kecepatan aliran tinggi dan / atau cairan
viskositas tinggi dalam hasil penurunan
tekanan yang lebih besar di bagian pipa atau katup atau siku. Kecepatan rendah
akan mengakibatkan penurunan tekanan yang lebih rendah atau tidak ada.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar