Archive for September, 2015

Klasifikasi Aliran

Pengklasifikasian aliran didasarkan pada besarnya kecepatan dan tekanan aliran yang dapat ditunjukkan dari kedalaman aliran. Berdasarkan pada besarnya kecepatan dan kedalaman aliran air, klasifikasi aliran dapat dibedakan berdasarkan variasi parameter aliran terhadap waktu, parameter aliran terhadap variasi tempat. Klasifikasi berdasarkan tinjauan dimensi arah aliran.

  • Steady / Unsteady Flow
  • Uniform / Non Uniform Flow
  • 1,2,3 Dimensional Flow
  • Laminer / Turbulent Flow
  • Incompressible / Compressible Flow
  • Subcritical, Critical , Supercritical Flow ===> Open Channel Flow

 

Aliran Permanen dan Tidak Permanen

Klasifikasi Aliran berdasarkan variabel waktu dibedakan antara aliran permanen (steady flow) dan aliran tidak permanen (unsteady flow).

Aliran Permanen

Pada aliran permanen, parameter aliran, kecepatan, kedalaman aliran serta debit aliran tidak berubah terhadap waktu, didefinisikan secara matematis sebagai berikut ini.

[soliloquy id=”0″]

 

Gambar dibawah mengilustrasikan tipikal kecepatan aliran selama durasi waktu tertentu, untuk aliran laminar dan aliran turbulen. Pada aliran laminar, kecepatan aliran selalu tetap selama durasi waktu pengamatan. Pada aliran turbulen, kecepatan aliran berfluktuasi selama durasi pengamatan, dan jika dianalisa kecepatan reratanya, memperlihatkan nilai kecepatan rerata yang tidak berubah selama waktu pengamatan.

 

Gambar Tipikal distribusi kecepatan sebagai fungsi waktu

Contoh-contoh berikut ini merupakan kondisi aliran permanen laminar:

  • Aliran air tanah pada kondisi musim kemarau, dimana tidak ada perubahan signifikan pada muka air tanah akibat tidak ada suplai air ke tampungan air tanah ataupun tidak banyak air tanah yang keluar dari tampungan.
  • Aliran air tanah akibat adanya pemompaan dengan debit pengambilan konstan selama durasi waktu tertentu. Gambar dibawah ini memperlihatkan kondisi muka air tanah akibat pemompaan tersebut, dimana selama durasi pemompaan tertentu dengan debit pengambilan konstan, mengakibatkan garis muka air tanah yang konstan. Pada kondisi aliran air tanah seperti tergambar, debit pemompaan yang konstan diimbangi dengan aliran air tanah dari sekitar sumur pada arah radial menuju ke sumur. Karena garis muka air tanah tidak berubah, maka debit air tanah menuju sumur juga konstan, demikian juga tekanan air pori tanah serta kecepatan rembesan juga konstan. Besarnya angka Reynolds aliran air tanah dapat didefinisikan sebagai berikut:

Kecepatan pada persamaan tersebut merupakan kecepatan rembesan yang bergantung pada gradient muka air tanah dan koefisien permeabilitas tanah, sedangkan D merupakan diameter rerata dari lubang pori tanah yang dilewati aliran air tanah, serta n merupakan viskositas aliran. Mengingat kecepatan rembesan yang biasanya sangat lambat serta ukuran pori tanah yang sangat kecil, maka nilai angka Reynolds juga sangat kecil, yang menginterpretasikan jenis aliran laminar.

  • Dalam dunia kedokteran,aliran darah di pembuluh darah merupakan aliran laminar dengan nilai angka Reynold sekitar 100 untuk aliran darah menuju otak, dan sekitar Re=1000 pada aliran darah di aorta. (sumber: edu/~inamdar/…/Laminar_turbulent.pdf, diunduh 13 Juni 2015)

P1030205