Profil Kecepatan dari Atmospheric Boundary Layer

Di kuliah Mekanika Fluida hari terakhir, seperti biasa dilakukan pembahasan soal dalam buku Mekanika Fluida Bruce R.Munson oleh setiap kelompok dengan presentasi di depan kelas. Salah satu materi bahasan yang menarik perhatian adalah pembahasan mengenai profil kecepatan dari Atmospheric Boundary Layer.

Ketebalan lapisan batas atmosfer bervariasi dengan kecepatan angin, tingkat turbulensi, dan jenis permukaan. Untuk arus atmosfer, lapisan batas dimulai dari 1 km (0,6 mil) tebal; dalam laut bisa mencapai 30 m (100 kaki) tebal. Di luar lapisan ini, aliran lingkungan biasanya dianggap kental bebas (tanpa geser bergolak), atau inviscid. Para kasar medan, atau permukaan semakin besar hambatan, tebal lapisan batas atmosfer menjadi, dan peningkatan lebih bertahap kecepatan dengan tinggi. Pengaruh tanah pada profil angin memanjang dari beberapa ratus meter ke lebih dari 500 m (1640 ft), tergantung pada kekasaran permukaan. Di atas ketinggian ini, kecepatan didirikan dari tingkat atas meteorologi. Kecepatan angin sebanding dengan kekuatan eksponensial berdasarkan ketinggian di atas permukaan (secara empiris ditentukan dari percobaan).

Berikut merupakan profil kecepatannya:

 

Setelah melakukan pembahasan, dilakukan pembahasan penerapannya dalam soal yang terdapat dalam Buku Mekanika Fluida Bruce R. Munson.

Soal Bab 9 Nomor 17

An atmospheric boundary layer is formed when the wind
blows over the earth’s surface. Typically, such velocity profiles
can be written as a power law: where the constants a and
n depend on the roughness of the terrain. As is indicated in Fig.
P9.22, typical values are n=0,40 for urban areas, n=0,28 for
woodland or suburban areas, and n=0,16 for flat open country
1Ref. 232. (a) If the velocity is 20 ft/s at the bottom of the sail on
your boat what is the velocity at the top of the mast
(y= 30 ft) ? (b) If the average velocity is 10 mph on the tenth floor of an urban building, what is the average velocity on the
sixtieth floor?

Jawaban:

 

 

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