Boundary Layer

Pada kuliah Mekanika Fluida 16 Mei yang lalu, ada pembahasan yang cukup menarik perhatian mahasiswa yang berujung pada diskusi yang cukup lama. Materi yang dibahas adalah mengenai aliran boundary layer. Boundary layer atau lapisan batas adalah suatu lapisan atau pembatas pada fluida yang tidak terlihat, yang digunakan sebagai konsep untuk mempermudah perhitungan dalam Mekanika Fluida. Boundary layer merupakan suatu pendekatan yang membagi-bagi wilayah viskos dan nonviskos pada fluida.

Aliran diawali dengan aliran laminar yang menghasilkan lapisan batas laminar berupa kurva AB dengan distribusi bersifat parabolis. Aliran dilanjutkan dengan sifat turbulen dengan titik perubahan pada titik B. Garis BC merupakan lapisan batas turbulen dengan distribusi bersifat logaritmis. Sub lapisan laminar akan terbentuk apabila permukaan saluran relatif halus dengan kecepatan rendah. Di dalam sub lapisan ini aliran bersifat laminar dan di atasnya merupakan zona peralihan dari laminar ke turbulen.Lapisan batas turbulen CD dengan pola tertentu akan terbentuk apabila aliran seragam sepanjang saluran.

Jenis-jenis dalam aliran permukaan kasar:

a. Aliran kekasaran terisolasi : bila tonjolantonjolan terpisah jauh sehingga pusaran yang

terbentuk hilang sebelum mencapai tonjolan yang lain.

b. Aliran bercampur pusaran : bila tonjolan terletak sedemikian dekat, sehingga pusaran pada setiap tonjolan tercampur dengan pusaran yang lain.

c. Aliran licin semu : letak tonjolan sedemikian dekat sehingga aliran pada dasar dapat mengalir di atas mercu tonjolan.

 

Berikut merupakan aplikasi permasalahan dalam bentuk soal dari materi boundary layer.

Soal Bab 9 Nomor 6

A 17-ft-long kayak moves with a speed of 5 ft/s. Would a boundary layer type flow be developed along the sides of boat? Explain.

Jawaban:


Jika kita berpedoman pada referensi yang ada, nilai Reynolds Number yang mendekati atau melebihi 1000 maka aliran tersebut memiliki aliran boundary layer. Aliran Boundary Layer akan terbentuk pada bilangan Reynolds Number diatas 1000. Pada contoh soal diatas, Reynolds Number yang diperoleh diatas 1000. Ini menandakan bahwa aliran memiliki boundary layer. Jika kita analisis, ini diakibatkan adanya gesekan antara fluida dengan permukaan perahu nelayan. Adanya gesekan ini mengakibatkan aliran bersifat viskos dan menimbulkan adanya tegangan permukaan pada fluida.

Pos ini dipublikasikan di Uncategorized. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s