Soal dan Pembahasan Bab Viskositas Fluida

1.    Minyak (berat spesifik = 8900 Nm³, viskositas = 0,01 N.s/m²) mengalir melalui sebuah tabung horizontal berdiameter 23 mm seperti yang ditunjukan pada gambar. Sebuah manometer tabung U digunakan untuk mengukur penurunan tekanan sepanjang tabung. Tentukan kisaran dari nilai h agar alirannya laminar.

2. Udara bersuhu 100^oF mengalir pada tekanan atmosfer standar di dalam sebuah pipa dengan laju atmosfer 0,08 lb/s. Tentukan diameter maksimum pipa yang diizinkan jika alirannya turbulen.

Diketahui :

T = 100^oF

V = 0,08 lb/s

Ditanya: D ?

Jawab :

3. Suatu fluida mengalir melalui pipa horizontal berdiameter 0,1 in. Apabila bilangan Reynoldsnya 1500, kerugian head sepanjang 20 ft pipa adalah 6,4 ft. Tentukan kecepatan fluida

4. Air mengalir melalui pipa horizontal berdiameter 6 in dengan laju aliran 20 cfs dan penurunan tekanan sebesar 4,2 psi untuk setiap 100 ft panjang pipa. Tentukan faktor gesekannya.

5. Sebuah perahu kayak yang panjangnya 17 ft bergerak dengan kecepatan 5 ft/s. Apakah sebuah aliran jenis lapisan batas akan terbentuk sepanjang sisi-sisi perahu tersebut? Jelaskan !

Jawab :

Boundary layer adalah suatu lapisan pembatas fluida yang tidak terlihat tetapi dapat digunakan sebagai konsep untuk mempermudah perhitungan mekanika fluida. Boundary layer membagi-bagi wilayah viskos dan nonviskos.

Boundary layer akan terjadi jika bilangan Reynolds pada fluida tersebut mencapai nilai di atas 1000. Pada soal ini fluida yang ada bersifat viskos berada di dalam boundary layer. Hal ini terjadi karena adanya gesekan antara perahu nelayan dengan fluida, sehingga fluida yang ada di sekitar perahu nelayan akan bersifat viskos dan memiliki tegangan permukaan, sedangkan yang nonviskos tidak mempunyai tegangan permukaan.