Mengukur Aliran fluida

 Pengukuran aliran fluida adalah sangat penting di dalam suatu industri proses seperti, pembangkit listrik, kilang minyak dan industri kimia. pada proses insdustri seperti ini, memerlukan penentuan kuantitas dari suatu fluida ( liquid, gas atau steam ) yang mengalir melalui suatu titik. Kuantitas yang menentukan antara lain : laju aliran Volume ( Volume flow rate ), laju aliran massa ( mass flow rate ), kecepatan aliran ( flow velocity )

Sifat fisik fluid
Dalam menyelesaikan persoalan-persoalan mengenai aliran fluida selalu diperlukan data-data dari fluida tersebut, yaitu sifat-sifat fisiknya. Diantara berbagai sifat fisik fluida ada dua sifat yang paling penting yaitu viskositas ( viscosity) dan rapat massa ( density).

A.Viskositas

 viskositas adalah suatu sifat fluida yang merupakan ukuran dari besaranya tahanan atau hambatan yang dialami bila fluida mengalir. Semakin besar viskositas suatu fluida, maka semakin besar hambatan yang dialami sehingga makin sulit untuk mengalir.

F/A = µ (dv/dy )

dimana

F : gaya yang diberikan pada Pelat

A : Luas permukaan Pelat

dv/dy : gradient kecepatan dalam arah y

 µ         =  konstanta kesebandingan ( viskositas )


Terlihat pada persamaan di atas bahwa semakin besar harga µ, maka semakin besar gaya yang diperlukan untuk menghasilkan gradient kecepatan tertentu atau gaya yang sama akan didapat gradient kecepatan yang lebih kecil. dari kedua hal tersebut di atas, maka dapat disimpulkan bahwa semakin besar µ maka sukar fluida mengalir. fluida yang sukar mengalir merupakan fluida yang viskos, sehingga konstanta kesebandingan ini disebut koefisien viskositas.


Besarnya viskosias suatu fluida dipengaruhi oleh tekanan, temperatur dan tegangan geser yang dialami. Bila viskositas suatu fluida hanya tergantung pada temperatur dan tekanan maka fluida tersebut dinamakan dengan fluida newtonian. Bila temperatur dinaikan, maka viskositas cairan akan berkurang sdangkan viskositas gas akan bertambah. Menaikan tekanan akan memperbesar baik viskositas cairan maupun viskositas gas. Umumnya viskositas gas lebih peka terhadap perubahan tekanan dibandingkan dengan cairan, tetapi kurang peka terhadap temperatur.
Dalam Prakteknya viskositas suatu fluida dapat ditentukan dengan menggunakan grafisk nomogram atau table yang sudah ada asalkan kondisinya diketahui.

B. Rapat Massa ( density )

Rapat massa dari suatu fluida merupakan ukuran dari banyaknya massa pada temperatur dan tekanan tertentu yang ditempatkan di dalam satu volume.

Rapat Massa = massa/ volume
C. Berat jenis ( specific gravity)

Rapat massa suatu fluida sering juga dinyatakan dengaan berat jenis, yaitu perbandingan antara rapat massa suatu fluida dan rapat massa fluida yang dipilih sebagai fluida standard. Untuk cairan biasanya menggunkan air sebagai fluida standar sedangkan gas menggunakan udara.

D. Bilangan reynold

Penelitian - penelitian yang dilakukan oleh Osbone Reynold menunjukan bahwa bentuk aliran fluida didalam pipa yaitu laminar, transitional, atau turbulent tidak hanya tergantung pada kecepatan, diameter pipa rapat massa dan fluid viscosity. bentuk aliran didasarkan pada kombinasi dari parameter tersebiut yang menghasilkan suatu konstanta yang tidak berdimensi.