Analisis Aliran Fluida dalam Pembesaran Pipa Mendadak dan

Analisis Aliran Fluida dalam Pembesaran Pipa Mendadak dan Perhitungan
Head Loss Berbasis VB
BAB I
PENDAHULUAN
1.2
Latar Belakang
Mekanika fluida merupakan salah satu dasar ilmu dari bidang Teknik Mesin. Ilmu ini
mempelajari mengenai zat fluida (cair, gas dan plasma) dan gaya yang bekerja padanya.
Mekanika fluida dapat dibagi menjadi statika fluida, ilmu yang mempelajari keadaan fluida
saat diam; kinematika fluida, ilmu yang mempelajari fluida yang bergerak; dan dinamika
fluida, ilmu yang mempelajari efek gaya pada fluida yang bergerak. Mekanika fluida dapat
menjadi sangat rumit secara matematika, dan sangat tepat untuk diselesaikan dengan
metode numerik, biasanya dengan menggunakan perhitungan komputer.
Salah satu bentuk aplikasi mekanika fluida pada kehidupan sehari-hari adalah aliran dalam
pipa. Pipa merupakan elemen penting dalam hal transportasi fluida, karena sangat efisien
dalam memindahkan fluida dari satu tempat ke tempat lain dan juga murah. Kita dapat
melihat bukti nyata betapa esensialnya pipa sebagai alat transportasi fluida, mulai dari jalur
pipa besar Alaska yang menyalurkan minyak mentah sejauh 800 mil, pipa-pipa di rumah
yang mengalirkan air untuk keperluan rumah tangga, hingga sistem “pipa” alamiah yang
menyalurkan darah ke seluruh tubuh kita. Selain itu, banyak selang-selang dan pipa-pipa
menyalurkan fluida hidrolik atau fluida lainnya ke berbagai komponen kendaraan-kendaraan
dan mesin-mesin. Kualitas udara di dalam gedung-gedung dijaga pada tingkat yang nyaman
dengan distribusi udara yang terkondisi (dipanaskan, didinginkan, dilembabkan, atau
dikeringkan) melalui suatu jaringan pipa atau saluran duct yang rumit. Meskipun sistemsistem tersebut berbeda, prinsip-prinsip mekanika fluida yang mengatur gerakan fluidanya
tetaplah sama. Asumsi-asumsi yang diberlakukan pada saluran pipa manapun tetaplah
sama. Namun, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi aliran yang terjadi pada suatu
jaringan pipa atau saluran duct. Salah satu faktor yang akan penulis bahas pada sistem
perpipaan adalah adanya berbagai macam transisi di mana diameter pipa berubah dari satu
ukuran ke ukuran lainnya.
1.3
Permasalahan
Terdapatnya pembesaran mendadak pada pipa akan berakibat pada terjadinya kerugiankerugian di dalam aliran fluida pada pipa tersebut. Dalam banyak hal, aliran di dalam
perbesaran pipa mendadak ini akan menyerupai aliran sisi keluar. Fluida meninggalkan pipa
yang lebih kecil dan pada awalnya membentuk struktur jet sewaktu memasuki pipa yang
lebih besar. Dalam proses ini sebagian energi kinetik dari fluida terdisipasi sebgaai akibat
dari efek viskos. Oleh karena itu, penulis ingin mengetahui detail lebih lanjut dari fenomena
aliran melalui simulasi CFDSOF dan juga head loss yang dihasilkan melalui berbagai rasio
luas penampang pipa kecil serta pipa besar.