Deskripsi umum
Sesuai namanya, fluida dicirikan oleh kemampuannya untuk mengalir. Fluida berbeda dari zat padat karena mengalami deformasi akibat tegangan geser, sekecil apa pun tegangan geser tersebut. Satu-satunya kriteria adalah harus ada waktu yang cukup agar deformasi dapat terjadi. Dalam hal ini, fluida tidak memiliki bentuk.
Zat cair dapat dibagi menjadi cairan dan gas. Cairan hanya sedikit dapat dikompresi dan memiliki permukaan bebas ketika ditempatkan dalam wadah terbuka. Di sisi lain, gas selalu mengembang untuk mengisi wadahnya. Uap adalah gas yang mendekati keadaan cair.
Cairan yang paling sering menjadi perhatian insinyur adalah air. Air dapat mengandung hingga tiga persen udara terlarut yang cenderung terlepas pada tekanan di bawah atmosfer. Hal ini harus diperhitungkan saat merancang pompa, katup, pipa, dan lain sebagainya.
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.
Sifat-sifat fisik utama fluida dijelaskan sebagai berikut:
Kepadatan (ρ)
Massa jenis suatu fluida adalah massa per satuan volume. Dalam sistem SI, massa jenis dinyatakan dalam kg/m³.3.
Air memiliki kepadatan maksimum sebesar 1000 kg/m³.3pada suhu 4°C. Terdapat sedikit penurunan densitas seiring peningkatan suhu, tetapi untuk keperluan praktis, densitas air adalah 1000 kg/m³.3.
Kepadatan relatif adalah perbandingan antara kepadatan suatu cairan dengan kepadatan air.
Massa jenis (w)
Massa jenis suatu fluida adalah massanya per satuan volume. Dalam sistem Si, massa jenis dinyatakan dalam N/m³.3Pada suhu normal, w adalah 9810 N/m.3atau 9,81 kN/m3(kira-kira 10 kN/m)3 (untuk memudahkan perhitungan).
Berat jenis (SG)
Berat jenis suatu fluida adalah perbandingan massa suatu volume cairan tertentu dengan massa volume air yang sama. Dengan demikian, berat jenis juga merupakan perbandingan densitas fluida dengan densitas air murni, biasanya pada suhu 15°C.
Nomor Model: TWP
Pompa air sumur darurat tipe TWP seri mesin diesel portabel yang dapat menghisap sendiri dirancang bersama oleh DRAKOS PUMP dari Singapura dan perusahaan REEOFLO dari Jerman. Seri pompa ini dapat mengangkut semua jenis media bersih, netral, dan korosif yang mengandung partikel. Pompa ini mengatasi banyak kekurangan pompa pengisap sendiri tradisional. Struktur pengoperasian kering yang unik dari pompa pengisap sendiri ini memungkinkan start dan restart otomatis tanpa cairan pada start pertama. Tinggi hisapnya bisa lebih dari 9 m; desain hidrolik yang sangat baik dan struktur yang unik menjaga efisiensi tinggi lebih dari 75%. Tersedia juga berbagai pilihan pemasangan struktur.
Modulus curah (k)
Untuk tujuan praktis, cairan dapat dianggap tidak dapat dimampatkan. Namun, ada kasus-kasus tertentu, seperti aliran tak tunak dalam pipa, di mana kompresibilitas harus diperhitungkan. Modulus elastisitas curah, 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 kepadatan yang proporsional, Persamaan 1 dapat dinyatakan sebagai:
atau air, k kira-kira 2.150 MPa pada suhu dan tekanan normal. Dengan demikian, air sekitar 100 kali lebih mudah dikompresi daripada baja.
Cairan ideal
Fluida ideal atau sempurna adalah fluida yang tidak memiliki tegangan tangensial atau geser di antara partikel-partikel fluida. Gaya selalu bekerja tegak lurus pada suatu penampang dan terbatas pada tekanan dan gaya percepatan. Tidak ada fluida nyata yang sepenuhnya sesuai dengan konsep ini, dan untuk semua fluida yang bergerak terdapat tegangan tangensial yang memiliki efek peredaman pada gerakan. Namun, beberapa cairan, termasuk air, mendekati fluida ideal, dan asumsi yang disederhanakan ini memungkinkan metode matematika atau grafis untuk diadopsi dalam penyelesaian masalah aliran tertentu.
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.
Viskositas
Viskositas suatu fluida adalah ukuran ketahanannya terhadap tegangan tangensial atau geser. Viskositas timbul dari interaksi dan kohesi molekul fluida. Semua fluida nyata memiliki viskositas, meskipun dengan derajat yang berbeda-beda. Tegangan geser pada zat padat berbanding lurus dengan regangan, sedangkan tegangan geser pada fluida berbanding lurus dengan laju regangan geser. Oleh karena itu, tidak mungkin ada tegangan geser pada fluida yang dalam keadaan diam.
Gambar 1. Deformasi kental
Pertimbangkan fluida yang terkurung di antara dua pelat yang terletak pada jarak yang sangat pendek y (Gambar 1). Pelat bawah diam sedangkan pelat atas bergerak dengan kecepatan v. Gerakan fluida diasumsikan terjadi dalam serangkaian lapisan atau lamina yang sangat tipis, bebas untuk bergeser satu di atas yang lain. Tidak ada aliran silang atau turbulensi. Lapisan yang berdekatan dengan pelat diam berada dalam keadaan diam sedangkan 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:
Ekspresi untuk tegangan viskos ini pertama kali dikemukakan oleh Newton dan dikenal sebagai persamaan viskositas Newton. Hampir semua fluida memiliki koefisien proporsionalitas konstan dan disebut sebagai fluida Newtonian.
Gambar 2. Hubungan antara tegangan geser dan laju regangan geser.
Gambar 2 adalah representasi grafis dari Persamaan 3 dan menunjukkan perbedaan perilaku zat padat dan cair di bawah tegangan geser.
Viskositas dinyatakan dalam satuan centipoise (Pa.s atau Ns/m).2).
Dalam banyak masalah yang berkaitan dengan gerak fluida, viskositas muncul bersama dengan densitas dalam bentuk μ/p (tidak bergantung pada gaya) dan lebih mudah untuk menggunakan satu istilah tunggal v, yang dikenal sebagai viskositas kinematik.
Nilai ν untuk minyak berat dapat mencapai 900 x 10-6m2/s, sedangkan untuk air, yang memiliki viskositas relatif rendah, viskositasnya hanya 1,14 x 10⁻¹⁰ m²/s pada suhu 15°C. Viskositas kinematik suatu cairan berkurang seiring dengan peningkatan suhu. Pada suhu kamar, viskositas kinematik udara sekitar 13 kali lipat dari viskositas 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 berbeda satu sama lain.
Tegangan permukaan adalah sifat fisik yang memungkinkan setetes air tetap melayang di keran, sebuah wadah terisi cairan sedikit di atas bibir wadah namun tidak tumpah, atau jarum mengapung di permukaan cairan. Semua fenomena ini disebabkan oleh kohesi antar molekul di permukaan cairan yang berbatasan dengan cairan atau gas lain yang tidak bercampur. Seolah-olah permukaan terdiri dari membran elastis, yang diberi tegangan seragam, yang cenderung selalu menyusutkan area permukaannya. Dengan demikian kita menemukan bahwa gelembung gas dalam cairan dan tetesan uap air di atmosfer berbentuk hampir bulat.
Gaya tegangan permukaan pada garis imajiner di permukaan bebas berbanding lurus dengan panjang garis tersebut dan bekerja dalam arah tegak lurus terhadapnya. 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 kamar. Terdapat sedikit penurunan tegangan permukaaniseiring dengan peningkatan suhu.
Dalam sebagian besar aplikasi hidrolika, tegangan permukaan tidak terlalu signifikan karena gaya yang 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 hidrolik, efek tegangan permukaan, yang tidak berpengaruh pada prototipe, dapat memengaruhi perilaku aliran dalam model, dan sumber kesalahan dalam simulasi ini harus dipertimbangkan saat menafsirkan hasilnya.
Efek tegangan permukaan sangat terasa pada tabung berdiameter kecil yang terbuka ke atmosfer. Ini dapat berupa tabung manometer di laboratorium atau pori-pori terbuka di tanah. Misalnya, ketika tabung kaca 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 rendah daripada tekanan atmosfer.
Gambar 3. Kapilaritas
Merkuri 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 ke atmosfer dan tertekan. Tekanan di dekat permukaan bebas lebih besar daripada tekanan atmosfer.
Efek kapilaritas pada manometer dan gelas ukur dapat dihindari dengan menggunakan tabung yang berdiameter tidak kurang dari 10 mm.
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.
Tekanan uap
Molekul-molekul cairan yang memiliki energi kinetik yang cukup akan terlempar keluar dari bagian utama cairan di permukaan bebasnya dan berubah menjadi uap. Tekanan yang diberikan oleh uap ini dikenal sebagai tekanan uap, P. Peningkatan suhu dikaitkan dengan agitasi molekul yang lebih besar dan dengan demikian peningkatan tekanan uap. Ketika tekanan uap sama dengan tekanan gas di atasnya, cairan akan mendidih. Tekanan uap air pada suhu 15°C adalah 1,72 kPa (1,72 kN/m³).2).
Tekanan atmosfer
Tekanan atmosfer di permukaan bumi diukur dengan barometer. Di permukaan laut, tekanan atmosfer rata-rata adalah 101 kPa dan distandarisasi pada nilai ini. Tekanan atmosfer menurun seiring dengan ketinggian; misalnya, pada ketinggian 1.500 m, tekanan berkurang menjadi 88 kPa. Kolom air yang setara memiliki ketinggian 10,3 m di permukaan laut, dan sering disebut sebagai barometer air. Ketinggian ini bersifat hipotetis, karena tekanan uap air akan mencegah tercapainya vakum total. Merkuri adalah cairan barometrik yang jauh lebih unggul, karena memiliki tekanan uap yang dapat diabaikan. Selain itu, kepadatannya yang tinggi menghasilkan kolom dengan ketinggian yang wajar - sekitar 0,75 m di permukaan laut.
Karena sebagian besar tekanan yang ditemui dalam hidrolika berada di atas tekanan atmosfer dan diukur oleh instrumen yang mencatat secara relatif, maka akan lebih mudah untuk menganggap tekanan atmosfer sebagai acuan, yaitu nol. Tekanan kemudian disebut sebagai tekanan ukur ketika di atas tekanan atmosfer dan tekanan vakum ketika di bawahnya. Jika tekanan nol sebenarnya diambil sebagai acuan, tekanan dikatakan absolut. Dalam Bab 5 di mana NPSH dibahas, semua angka dinyatakan dalam satuan barometer air absolut, yaitu permukaan laut = 0 bar, tekanan ukur = 1 bar, tekanan absolut = 101 kPa = 10,3 m air.
Waktu posting: 20 Maret 2024