Perkenalan
Pada bab sebelumnya telah ditunjukkan bahwa situasi matematis yang tepat untuk gaya yang diberikan oleh fluida dalam keadaan diam dapat diperoleh dengan mudah. Hal ini karena dalam hidrostatis hanya gaya tekanan sederhana yang terlibat. Ketika fluida yang bergerak dipertimbangkan, masalah analisis segera menjadi jauh lebih sulit. Tidak hanya besaran dan arah kecepatan partikel yang harus diperhitungkan, tetapi juga ada pengaruh kompleks viskositas yang menyebabkan tegangan geser atau gesekan antara partikel fluida yang bergerak dan pada batas-batas yang menahannya. Gerakan relatif yang mungkin terjadi antara elemen-elemen yang berbeda dari badan fluida menyebabkan tekanan dan tegangan geser bervariasi secara signifikan dari satu titik ke titik lain sesuai dengan kondisi aliran. Karena kompleksitas yang terkait dengan fenomena aliran, analisis matematis yang tepat hanya dimungkinkan dalam beberapa kasus, dan dari sudut pandang teknik, agak tidak praktis. Oleh karena itu, perlu untuk menyelesaikan masalah aliran baik dengan eksperimen, atau dengan membuat asumsi penyederhanaan tertentu yang cukup untuk mendapatkan solusi teoretis. Kedua pendekatan tersebut tidak saling eksklusif, karena hukum-hukum dasar mekanika selalu berlaku dan memungkinkan metode yang sebagian teoretis untuk diadopsi dalam beberapa kasus penting. Selain itu, penting untuk memastikan secara eksperimental sejauh mana penyimpangan dari kondisi sebenarnya yang diakibatkan oleh analisis yang disederhanakan.
Asumsi penyederhanaan yang paling umum adalah bahwa fluida bersifat ideal atau sempurna, sehingga menghilangkan efek viskositas yang rumit. Ini adalah dasar dari hidrodinamika klasik, cabang matematika terapan yang telah mendapat perhatian dari para sarjana terkemuka seperti Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin, dan Lamb. Terdapat keterbatasan inheren yang serius dalam teori klasik, tetapi karena air memiliki viskositas yang relatif rendah, ia berperilaku seperti fluida nyata dalam banyak situasi. Karena alasan ini, hidrodinamika klasik dapat dianggap sebagai latar belakang yang sangat berharga untuk mempelajari karakteristik gerak fluida. Bab ini membahas dinamika fundamental gerak fluida dan berfungsi sebagai pengantar dasar untuk bab-bab selanjutnya yang membahas masalah yang lebih spesifik yang dihadapi dalam hidraulika teknik sipil. Tiga persamaan dasar penting gerak fluida, yaitu persamaan kontinuitas, Bernoulli, dan momentum, diturunkan dan signifikansinya dijelaskan. Kemudian, keterbatasan teori klasik dipertimbangkan dan perilaku fluida nyata dijelaskan. Fluida tak termampatkan diasumsikan di seluruh pembahasan.
Jenis-jenis aliran
Berbagai jenis gerakan fluida dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Turbulen dan laminar
2. Rotasi dan irrotasional
3. Stabil dan tidak stabil
4. Seragam dan tidak seragam.
Pompa aliran aksial seri MVS dan pompa aliran campuran seri AVS (pompa limbah submersible aliran aksial vertikal dan aliran campuran) adalah produk modern yang berhasil dirancang dengan mengadopsi teknologi modern dari luar negeri. Kapasitas pompa baru ini 20% lebih besar daripada pompa lama. Efisiensinya 3~5% lebih tinggi daripada pompa lama.
Aliran turbulen dan laminar.
Istilah-istilah ini menggambarkan sifat fisik dari aliran tersebut.
Dalam aliran turbulen, pergerakan partikel fluida tidak teratur dan terjadi pertukaran posisi yang tampak acak. Partikel-partikel individual mengalami fluktuasi kecepatan transversal sehingga gerakannya berputar dan berkelok-kelok, bukan lurus. Jika zat pewarna disuntikkan pada titik tertentu, zat tersebut akan dengan cepat menyebar ke seluruh aliran. Dalam kasus aliran turbulen di dalam pipa, misalnya, perekaman kecepatan sesaat pada suatu penampang akan menunjukkan distribusi perkiraan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1(a). Kecepatan tetap, seperti yang akan direkam oleh instrumen pengukuran normal, ditunjukkan dengan garis putus-putus, dan jelas bahwa aliran turbulen ditandai oleh kecepatan fluktuasi tidak tetap yang ditumpangkan pada rata-rata tetap temporal.
Gambar 1(a) Aliran turbulen
Gambar 1(b) Aliran laminar
Dalam aliran laminar, semua partikel fluida bergerak sepanjang jalur paralel dan tidak ada komponen kecepatan transversal. Pergerakan yang teratur sedemikian rupa sehingga setiap partikel mengikuti persis jalur partikel sebelumnya tanpa penyimpangan. Dengan demikian, filamen tipis zat pewarna akan tetap seperti itu tanpa difusi. Terdapat gradien kecepatan transversal yang jauh lebih besar dalam aliran laminar (Gambar 1b) daripada dalam aliran turbulen. Misalnya, untuk pipa, rasio kecepatan rata-rata V dan kecepatan maksimum Vmax adalah 0,5 pada aliran turbulen dan 0,05 pada aliran laminar.
Aliran laminar dikaitkan dengan kecepatan rendah dan fluida kental yang lambat. Dalam hidraulika pipa dan saluran terbuka, kecepatan hampir selalu cukup tinggi untuk memastikan aliran turbulen, meskipun lapisan laminar tipis tetap ada di dekat batas padat. Hukum aliran laminar sepenuhnya dipahami, dan untuk kondisi batas sederhana, distribusi kecepatan dapat dianalisis secara matematis. Karena sifatnya yang berdenyut tidak teratur, aliran turbulen telah menantang perlakuan matematis yang ketat, dan untuk solusi masalah praktis, perlu untuk sebagian besar bergantung pada hubungan empiris atau semiempiris.
Pompa Pemadam Kebakaran Turbin Vertikal
Nomor Model: XBC-VTP
Pompa pemadam kebakaran poros panjang vertikal seri XBC-VTP adalah serangkaian pompa diffuser satu tahap dan multi tahap, yang diproduksi sesuai dengan Standar Nasional GB6245-2006 terbaru. Kami juga meningkatkan desainnya dengan mengacu pada standar Asosiasi Perlindungan Kebakaran Amerika Serikat. Pompa ini terutama digunakan untuk pasokan air pemadam kebakaran di industri petrokimia, gas alam, pembangkit listrik, tekstil katun, dermaga, penerbangan, pergudangan, gedung tinggi, dan industri lainnya. Pompa ini juga dapat diaplikasikan pada kapal, tangki laut, kapal pemadam kebakaran, dan keperluan pasokan lainnya.
Aliran rotasional dan irrotasional.
Aliran dikatakan rotasional jika setiap partikel fluida memiliki kecepatan sudut terhadap pusat massanya sendiri.
Gambar 2a menunjukkan distribusi kecepatan tipikal yang terkait dengan aliran turbulen melewati batas lurus. Karena distribusi kecepatan yang tidak seragam, partikel dengan dua sumbu yang awalnya tegak lurus mengalami deformasi dengan sedikit rotasi. Pada Gambar 2a, aliran dalam lingkaran
Lintasan digambarkan, dengan kecepatan berbanding lurus dengan jari-jari. Kedua sumbu partikel berputar ke arah yang sama sehingga alirannya kembali bersifat rotasional.
Gambar 2(a) Aliran rotasional
Agar aliran bersifat irrotasional, distribusi kecepatan di dekat batas lurus harus seragam (Gambar 2b). Dalam kasus aliran pada jalur melingkar, dapat ditunjukkan bahwa aliran irrotasional hanya akan berlaku jika kecepatan berbanding terbalik dengan jari-jari. Sekilas pada Gambar 3, ini tampak keliru, tetapi pemeriksaan lebih dekat mengungkapkan bahwa kedua sumbu berputar ke arah yang berlawanan sehingga ada efek kompensasi yang menghasilkan orientasi rata-rata sumbu yang tidak berubah dari keadaan awal.
Gambar 2(b) Aliran tak berotasi
Karena semua fluida memiliki viskositas, aliran fluida sebenarnya tidak pernah benar-benar irrotasional, dan aliran laminar tentu saja sangat rotasional. Dengan demikian, aliran irrotasional adalah kondisi hipotetis yang hanya akan menarik secara akademis jika bukan karena fakta bahwa dalam banyak kasus aliran turbulen, karakteristik rotasionalnya sangat tidak signifikan sehingga dapat diabaikan. Hal ini memudahkan karena aliran irrotasional dapat dianalisis dengan menggunakan konsep matematika hidrodinamika klasik yang telah disebutkan sebelumnya.
Pompa Sentrifugal untuk Air Laut Tujuan
Nomor Model: ASN ASNV
Pompa model ASN dan ASNV adalah pompa sentrifugal satu tahap hisap ganda dengan casing volute terpisah dan digunakan untuk pengangkutan cairan dalam instalasi pengolahan air, sirkulasi pendingin udara, bangunan, irigasi, stasiun pompa drainase, pembangkit listrik, sistem pasokan air industri, sistem pemadam kebakaran, kapal, bangunan, dan sebagainya.
Aliran tetap dan tidak tetap.
Aliran dikatakan stabil ketika kondisi pada titik mana pun konstan terhadap waktu. Interpretasi ketat dari definisi ini akan mengarah pada kesimpulan bahwa aliran turbulen tidak pernah benar-benar stabil. Namun, untuk tujuan saat ini, lebih mudah untuk menganggap gerakan fluida secara umum sebagai kriteria dan fluktuasi yang tidak menentu yang terkait dengan turbulensi hanya sebagai pengaruh sekunder. Contoh yang jelas dari aliran stabil adalah debit konstan dalam saluran atau kanal terbuka.
Sebagai konsekuensinya, dapat disimpulkan bahwa aliran tidak stabil ketika kondisi bervariasi terhadap waktu. Contoh aliran tidak stabil adalah debit yang bervariasi dalam saluran atau kanal terbuka; ini biasanya merupakan fenomena sementara yang terjadi setelah, atau didahului oleh, debit yang stabil. Contoh lain yang umum
Contoh yang bersifat lebih periodik adalah gerakan gelombang dan gerakan siklik badan air besar dalam arus pasang surut.
Sebagian besar masalah praktis dalam teknik hidrolik berkaitan dengan aliran tunak. Ini menguntungkan, karena variabel waktu dalam aliran tak tunak sangat mempersulit analisis. Oleh karena itu, dalam bab ini, pertimbangan aliran tak tunak akan dibatasi pada beberapa kasus yang relatif sederhana. Namun, penting untuk diingat bahwa beberapa contoh umum aliran tak tunak dapat direduksi menjadi keadaan tunak berdasarkan prinsip gerak relatif.
Dengan demikian, masalah yang melibatkan kapal yang bergerak melalui air tenang dapat dirumuskan ulang sehingga kapal tersebut diam dan air bergerak; satu-satunya kriteria untuk kesamaan perilaku fluida adalah kecepatan relatifnya harus sama. Sekali lagi, gerakan gelombang di perairan dalam dapat direduksi menjadi...
keadaan tunak dengan mengasumsikan bahwa pengamat bergerak bersama gelombang dengan kecepatan yang sama.
Pompa Drainase Air Poros Segaris Sentrifugal Multistage Turbin Vertikal Mesin Diesel. Jenis pompa drainase vertikal ini terutama digunakan untuk memompa air limbah atau air kotor yang tidak korosif, bersuhu kurang dari 60 °C, dan mengandung padatan tersuspensi (tidak termasuk serat, pasir) dengan kandungan kurang dari 150 mg/L. Pompa drainase vertikal tipe VTP merupakan salah satu jenis pompa air vertikal tipe VTP, dan berdasarkan peningkatan dan penambahan kerah, pelumasan oli tabung diatur menjadi air. Dapat memompa air limbah atau air kotor yang mengandung butiran padat tertentu (seperti besi tua dan pasir halus, batubara, dll.) pada suhu di bawah 60 °C.
Aliran seragam dan tidak seragam.
Aliran dikatakan seragam ketika tidak ada variasi besaran dan arah vektor kecepatan dari satu titik ke titik lain di sepanjang jalur aliran. Untuk memenuhi definisi ini, baik luas aliran maupun kecepatan harus sama di setiap penampang. Aliran tidak seragam terjadi ketika vektor kecepatan bervariasi dengan lokasi, contoh tipikalnya adalah aliran antara batas yang bertemu atau berpisah.
Kedua kondisi aliran alternatif ini umum terjadi dalam hidraulika saluran terbuka, meskipun secara tegas, karena aliran seragam selalu didekati secara asimtotik, ini adalah keadaan ideal yang hanya didekati dan tidak pernah benar-benar tercapai. Perlu dicatat bahwa kondisi tersebut berkaitan dengan ruang dan bukan waktu, dan oleh karena itu dalam kasus aliran tertutup (misalnya, pipa bertekanan), kondisi tersebut cukup independen dari sifat aliran yang stabil atau tidak stabil.
Waktu posting: 29 Maret 2024