Deskripsi umum
Fluida, sesuai namanya, dicirikan oleh kemampuannya untuk mengalir. Fluida berbeda dari benda padat karena mengalami deformasi akibat tegangan geser, sekecil apa pun tegangan gesernya. Satu-satunya kriteria adalah waktu yang cukup lama agar deformasi terjadi. Dalam hal ini, fluida tidak berbentuk.
Fluida dapat dibagi menjadi cairan dan gas. Cairan hanya sedikit terkompresi dan terdapat permukaan bebas ketika ditempatkan dalam wadah terbuka. Di sisi lain, gas selalu memuai untuk mengisi wadahnya. Uap adalah gas yang mendekati keadaan cair.
Cairan yang menjadi perhatian utama insinyur adalah air. Air dapat mengandung hingga tiga persen udara dalam larutan yang cenderung terlepas pada tekanan subatmosfer. Hal ini perlu dipertimbangkan saat merancang pompa, katup, pipa, dll.
Pompa Drainase Air Turbin Vertikal Multitahap Sentrifugal Inline Shaft untuk Mesin Diesel. Pompa drainase vertikal jenis ini terutama digunakan untuk memompa limbah atau air limbah tanpa korosi, pada suhu di bawah 60°C, dan padatan tersuspensi (tidak termasuk serat, butiran pasir) dengan kadar kurang dari 150 mg/L. Pompa drainase vertikal tipe VTP termasuk dalam pompa air vertikal tipe VTP. Berdasarkan peningkatan dan kerah, pelumasan oli tabung diatur ke air. Dapat diasapi pada suhu di bawah 60°C, dan dikirim untuk menampung butiran padat tertentu (seperti besi tua dan pasir halus, batu bara, dll.) dari limbah atau air limbah.
Sifat fisik utama fluida dijelaskan sebagai berikut:
Kepadatan (ρ)
Massa jenis suatu fluida adalah massanya per satuan volume. Dalam sistem SI, massa jenis dinyatakan sebagai kg/m3.
Air memiliki kepadatan maksimum 1000 kg/m3pada suhu 4°C. Ada sedikit penurunan densitas seiring dengan peningkatan suhu, tetapi untuk keperluan praktis, densitas air adalah 1000 kg/m3.
Kepadatan relatif adalah rasio kepadatan zat cair terhadap kepadatan air.
Massa jenis (w)
Massa jenis suatu fluida adalah massanya per satuan volume. Dalam sistem Si, dinyatakan dalam N/m3Pada suhu normal, w adalah 9810 N/m3atau 9,81 kN/m3(sekitar 10 kN/m3 untuk memudahkan perhitungan).
Berat jenis (SG)
Berat jenis suatu fluida adalah rasio massa suatu volume cairan tertentu terhadap massa air dalam volume yang sama. Dengan demikian, berat jenis fluida juga merupakan rasio massa jenis fluida terhadap massa jenis air murni, biasanya pada suhu 15°C.
Pompa titik sumur priming vakum
Nomor Model: TWP
Pompa Air Titik Sumur Self-Priming Mesin Diesel Bergerak seri TWP untuk keadaan darurat merupakan hasil kolaborasi antara DRAKOS PUMP dari Singapura dan perusahaan REEOFLO dari Jerman. Seri pompa ini dapat mengangkut semua jenis partikel yang bersih, netral, dan mengandung media korosif. Pompa ini mengatasi berbagai masalah pompa self-priming tradisional. Pompa self-priming dengan struktur dry running yang unik ini akan otomatis menyala dan menyala kembali tanpa cairan untuk pertama kali. Ketinggian hisap dapat mencapai lebih dari 9 m; Desain hidraulik yang unggul dan struktur yang unik menjaga efisiensi tinggi lebih dari 75%. Tersedia juga pilihan pemasangan struktur yang berbeda.
Modulus massal (k)
Untuk keperluan praktis, cairan dapat dianggap tak termampatkan. Namun, ada beberapa kasus, seperti aliran tak tunak dalam pipa, di mana kompresibilitas perlu diperhitungkan. Modulus elastisitas massal, k, diberikan oleh:
di mana p adalah peningkatan tekanan yang, ketika diterapkan pada volume V, menghasilkan penurunan volume AV. Karena penurunan volume harus dikaitkan dengan peningkatan densitas yang proporsional, Persamaan 1 dapat dinyatakan sebagai:
atau air, k kira-kira 2.150 MPa pada suhu dan tekanan normal. Oleh karena itu, air sekitar 100 kali lebih mudah dikompresi daripada baja.
Fluida ideal
Fluida ideal atau sempurna adalah fluida yang tidak memiliki tegangan tangensial atau geser di antara partikel-partikelnya. Gaya-gaya tersebut selalu bekerja secara normal pada suatu penampang dan terbatas pada gaya tekanan dan percepatan. Tidak ada fluida nyata yang sepenuhnya mematuhi konsep ini, dan untuk semua fluida yang bergerak, terdapat tegangan tangensial yang memiliki efek peredam pada gerakan. Namun, beberapa fluida, termasuk air, mendekati fluida ideal, dan asumsi yang disederhanakan ini memungkinkan metode matematika atau grafis untuk diadopsi dalam penyelesaian masalah aliran tertentu.
Pompa Kebakaran Turbin Vertikal
Nomor Model: XBC-VTP
Pompa pemadam kebakaran poros panjang vertikal Seri XBC-VTP merupakan rangkaian pompa diffuser satu tahap dan multitahap yang diproduksi sesuai dengan Standar Nasional terbaru GB6245-2006. Desainnya juga disempurnakan dengan mengacu pada standar United States Fire Protection Association (USFAA). Pompa ini terutama digunakan untuk pasokan air pemadam kebakaran di industri petrokimia, gas alam, pembangkit listrik, tekstil katun, dermaga, penerbangan, pergudangan, gedung bertingkat, dan industri lainnya. Pompa ini juga dapat digunakan untuk kapal, tangki laut, kapal pemadam kebakaran, dan keperluan pasokan lainnya.
Viskositas
Viskositas suatu fluida adalah ukuran ketahanannya terhadap tegangan tangensial atau geser. Viskositas muncul dari interaksi dan kohesi molekul-molekul fluida. Semua fluida nyata memiliki viskositas, meskipun dengan derajat yang berbeda-beda. Tegangan geser dalam zat padat sebanding dengan regangan, sedangkan tegangan geser dalam fluida sebanding dengan laju regangan geser. Oleh karena itu, tidak mungkin ada tegangan geser dalam fluida yang diam.
Gambar 1. Deformasi kental
Perhatikan fluida yang terkurung di antara dua pelat yang terletak pada jarak y yang sangat dekat (Gbr. 1). Pelat bawah diam sementara pelat atas bergerak dengan kecepatan v. Pergerakan fluida diasumsikan terjadi dalam serangkaian lapisan atau lamina yang sangat tipis, yang bebas bergeser satu sama lain. Tidak ada aliran silang atau turbulensi. Lapisan yang berdekatan dengan pelat diam diam sementara lapisan yang berdekatan dengan pelat yang bergerak memiliki kecepatan v. Laju regangan geser atau gradien kecepatan adalah dv/dy. Viskositas dinamis atau, lebih sederhananya, viskositas μ diberikan oleh
Sehingga:
Persamaan untuk tegangan viskos ini pertama kali dipostulatkan oleh Newton dan dikenal sebagai persamaan viskositas Newton. Hampir semua fluida memiliki koefisien proporsionalitas yang konstan dan disebut sebagai fluida Newtonian.
Gbr. 2. Hubungan antara tegangan geser dan laju regangan geser.
Gambar 2 adalah representasi grafis Persamaan 3 dan menunjukkan perilaku yang berbeda dari zat padat dan zat cair di bawah tekanan geser.
Viskositas dinyatakan dalam centipoises (Pa.s atau Ns/m2).
Dalam banyak masalah yang berkaitan dengan gerak fluida, viskositas muncul dengan densitas dalam bentuk μ/p (tidak bergantung pada gaya) dan lebih mudah menggunakan istilah tunggal v, yang dikenal sebagai viskositas kinematik.
Nilai ν untuk minyak berat bisa mencapai 900 x 10-6m2/s, sedangkan untuk air, yang viskositasnya relatif rendah, hanya 1,14 x 10°m²/s pada suhu 15°C. Viskositas kinematik cairan berkurang seiring dengan peningkatan suhu. Pada suhu ruangan, viskositas kinematik udara sekitar 13 kali lipat viskositas kinematik air.
Tegangan permukaan dan kapilaritas
Catatan:
Kohesi adalah daya tarik yang dimiliki molekul-molekul serupa satu sama lain.
Adhesi adalah daya tarik yang dimiliki molekul-molekul yang tidak sama satu sama lain.
Tegangan permukaan adalah sifat fisik yang memungkinkan setetes air tertahan dalam suspensi di keran, bejana yang terisi cairan sedikit di atas tepinya namun tidak tumpah, atau jarum yang mengapung di permukaan cairan. Semua fenomena ini disebabkan oleh kohesi antarmolekul di permukaan cairan yang berdekatan dengan cairan atau gas lain yang tidak bercampur. Seolah-olah permukaannya terdiri dari membran elastis, yang diberi tekanan seragam, yang cenderung selalu menyusutkan area permukaannya. Dengan demikian, kita menemukan bahwa gelembung gas dalam cairan dan tetesan air di atmosfer berbentuk kurang lebih bulat.
Gaya tegangan permukaan pada setiap garis imajiner pada permukaan bebas sebanding dengan panjang garis tersebut dan bekerja dalam arah tegak lurus. Tegangan permukaan per satuan panjang dinyatakan dalam mN/m. Besarnya cukup kecil, yaitu sekitar 73 mN/m untuk air yang bersentuhan dengan udara pada suhu ruangan. Terdapat sedikit penurunan tegangan permukaan.idengan meningkatnya suhu.
Dalam sebagian besar aplikasi hidraulika, tegangan permukaan kurang signifikan karena gaya terkait umumnya dapat diabaikan dibandingkan dengan gaya hidrostatik dan dinamis. Tegangan permukaan hanya penting jika terdapat permukaan bebas dan dimensi batasnya kecil. Dengan demikian, dalam kasus model hidraulika, efek tegangan permukaan, yang tidak berpengaruh pada prototipe, dapat memengaruhi perilaku aliran dalam model, dan sumber kesalahan simulasi ini harus dipertimbangkan saat menginterpretasikan hasil.
Efek tegangan permukaan sangat terasa pada tabung-tabung berdiameter kecil yang terbuka ke atmosfer. Tabung-tabung ini dapat berupa tabung manometer di laboratorium atau pori-pori terbuka di dalam tanah. Misalnya, ketika sebuah tabung gelas kecil dicelupkan ke dalam air, akan terlihat bahwa air naik di dalam tabung, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Permukaan air di dalam tabung, atau yang disebut meniskus, cekung ke atas. Fenomena ini dikenal sebagai kapilaritas, dan kontak tangensial antara air dan kaca menunjukkan bahwa kohesi internal air lebih kecil daripada adhesi antara air dan kaca. Tekanan air di dalam tabung yang berdekatan dengan permukaan bebas lebih kecil daripada tekanan atmosfer.
Gambar 3. Kapilaritas
Merkurius berperilaku agak berbeda, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3(b). Karena gaya kohesi lebih besar daripada gaya adhesi, sudut kontak lebih besar dan meniskus memiliki permukaan cembung terhadap atmosfer dan tertekan. Tekanan di sekitar permukaan bebas lebih besar daripada tekanan atmosfer.
Efek kapilaritas dalam manometer dan gelas pengukur dapat dihindari dengan menggunakan tabung yang diameternya tidak kurang dari 10 mm.
Pompa Tujuan Air Laut Sentrifugal
Nomor Model: ASN ASNV
Pompa Model ASN dan ASNV merupakan pompa sentrifugal dengan casing volute terpisah hisap ganda satu tahap dan digunakan untuk transportasi cairan atau limbah untuk instalasi air, sirkulasi AC, bangunan, irigasi, stasiun pompa drainase, pembangkit tenaga listrik, sistem penyediaan air industri, sistem pemadam kebakaran, kapal, bangunan dan sebagainya.
Tekanan uap
Molekul-molekul cair yang memiliki energi kinetik yang cukup diproyeksikan keluar dari badan utama cairan pada permukaan bebasnya dan masuk ke dalam uap. Tekanan yang dihasilkan oleh uap ini dikenal sebagai tekanan uap, P,. Peningkatan suhu berkaitan dengan agitasi molekul yang lebih besar sehingga meningkatkan tekanan uap. Ketika tekanan uap sama dengan tekanan gas di atasnya, cairan mendidih. Tekanan uap air pada suhu 15°C adalah 1,72 kPa (1,72 kN/m).2).
Tekanan atmosfer
Tekanan atmosfer di permukaan bumi diukur dengan barometer. Di permukaan laut, tekanan atmosfer rata-rata 101 kPa dan distandarisasi pada nilai ini. Tekanan atmosfer menurun seiring ketinggian; misalnya, pada ketinggian 1.500 m, tekanan atmosfer berkurang menjadi 88 kPa. Kolom air ekuivalen memiliki tinggi 10,3 m di permukaan laut, dan sering disebut sebagai barometer air. Tinggi ini bersifat hipotetis, karena tekanan uap air akan menghalangi tercapainya kondisi vakum sempurna. Merkuri adalah cairan barometrik yang jauh lebih unggul, karena tekanan uapnya dapat diabaikan. Selain itu, densitasnya yang tinggi menghasilkan kolom air dengan tinggi yang wajar—sekitar 0,75 m di permukaan laut.
Karena sebagian besar tekanan yang ditemui dalam hidrolika berada di atas tekanan atmosfer dan diukur dengan instrumen yang mencatat secara relatif, tekanan atmosfer dianggap sebagai datum, yaitu nol. Tekanan kemudian disebut sebagai tekanan gauge ketika di atas tekanan atmosfer dan tekanan vakum ketika di bawahnya. Jika tekanan nol sejati diambil sebagai datum, tekanan dikatakan absolut. Dalam Bab 5, yang membahas NPSH, semua angka dinyatakan dalam barometer air absolut, yaitu permukaan laut = 0 bar gauge = 1 bar absolut = 101 kPa = 10,3 m air.
Waktu posting: 20-Mar-2024