Download - Perpindahan momentum part 2
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
1/45
1
1.2 Neraca momentum mikroskopik
Subtopik :
Distribusi fluks momentum
Distribusi kecepatan
Sasaran :
Mampu menentukan volum kendali (control volume)peneracaan momentum untuk beberapa geometri sederhana
Mampu melakukan peneracaan momentum untukmendapatkan distribusi kecepatan pada aliran laminer serta
mampu menghitung besarnya gaya geser, kecepatan rata-
rata dan laju volumetrik
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
2/45
Neraca Momentum
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
3/45
!
Kondisi Batas
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
4/45
"
Neraca Momentum
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
5/45
#
Lapisan cairan di atas pelat miring
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
6/45
$
Keterangan
fluida %e&tonian
viskositas : ' (tetap)
rapat massa : * (tetap) panjang + lebar pelat : +
sudut antara pelat . garis vertikal : /
tebal film fluida : 0
percepatan gravitasi : g
perpindahan satu arah dalam keadaan tunak
fluida tidak mengalami slip2 pada permukaan pelat
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
7/453
Skema Proses
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
8/454
Neraca Momentum
g5
g
cos 6 g57g
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
9/458
Neraca Momentum
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
10/4519
Neraca Momentum
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
11/4511
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
12/451
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
13/451!
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
14/451"
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
15/451#
( )
cos1
x
z
gv
=
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
16/451$
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
17/4513
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
18/4514
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
19/4518
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
20/45
9
Tahap Penyelesaian
nalisis masalah
%eraca mikroskopik (pada selapis tipis)
;ukum %e&ton Syarat batas
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
21/45
1
Aliran luida dalam pipa !ertikal
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
22/45
Aliran luida dalam pipa !ertikal
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
23/45
!
Aliran luida dalam pipa !ertikal
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
24/45
"
Neraca Momentum
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
25/45
#
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
26/45
$
Misalkan : = p gz
o= z=0= po
L= z=L= pLgL
(po pL)/L + g = (o" L)#L
tekanan
statik
gaya
gravitasi
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
27/45
3
$istri%usi Momentum
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
28/45
4
$istri%usi Kecepatan
9
L
rz rL
=
oL
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
29/45
8
;ukum ;agen-=oiseuille
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
30/45
!9
Luas Bagian Lingkaran
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
31/45
!1
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
32/45
!
Batasan Masalah
kedua contoh di atas berlaku untuk aliran laminar
aliran dalam pipa laminar bila
aliran di atas pelat miring laminar bila
199>e =
Dvz
9">e =
zv
>e 6 bilangan >eynold
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
33/45
!!
Aliran laminar & tur%ulen
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
34/45
!"
Aliran laminar & tur%ulen
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
35/45
!#
'annon()enske *iscometer
?eda tekan hanya disebabkan oleh perbedaan
ketinggian@
Aolume cairan mele&ati kapiler dan beda tekan tetap@
attVLhRg
QLhRg
LRhgQ
=
=
==
4
44)(
"
""
Bika memperhitungkan energi kinetik
= at + b/t (umumna b/t Cat)
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
36/45
!$
Latihan
airan %e&tonian dengan viskositas ' dan rapat massa *
mengalir ke ba&ah di antara dua pelat yang ditempatkan
vertikal pada jarak @ Einggi + lebar kedua pelat : ; + @
airan mengalir secara tunak pada daerah laminer@ Eekanan dibagian masuk dan keluaran masing-masing p1 dan p@ Ffek
ujung dapat diabaikan dan cairan tidak mengalami GslipH pada
permukaan pelat@
. Syarat batas untuk menentukan distribusi kecepatandari neraca momentum mikroskopik@
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
37/45
!3
Latihan
airan %e&tonian dengan viskositas ' dan rapat massa *
mengalir ke ba&ah di antara dua pelat yang ditempatkan
vertikal pada jarak @ Einggi + lebar kedua pelat : ; + @
airan mengalir secara tunak pada daerah laminer@ Eekanan dibagian masuk dan keluaran masing-masing p1 dan p@ Ffek
ujung dapat diabaikan dan cairan tidak mengalami GslipH pada
permukaan pelat@
. Syarat batas untuk menentukan distribusi kecepatandari neraca momentum mikroskopik@
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
38/45
!4
Aliran laminar di sekitar %ula
+
y
5
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
39/45
!8
Distribusi momentum, tekanan I kecepatan
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
40/45
"9
+ntegrasi ,aya Normal+ntegrasi ,aya Normal
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
41/45
"1
+ntegrasi ,aya Normal
di setiap titik di
permukaan bola ada
gaya7 luas p
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
42/45
"
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
43/45
"!
+ntergrasi ,aya Tangensial
Di setiap titik di permukaan bola ada gaya geser (!hear !tre!!)bekerja secara tangensial
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
44/45
""
,aya Total
-
7/24/2019 Perpindahan momentum part 2
45/45
'one(Plate *iscometer
?eda tekan@
att
VL
hRg
QLhRg
LRhg
Q
=
=
=
=
4
44
)(
"
""
Bika memperhitungkan energi kinetik
= at + b/t
(umumna b/t "" at)