Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Model Dinamika Sistem Fluida
Pengantar
2 Pengantar
ο± Pada pokok bahasan ini akan dibahas mengenai bagaimana tahapan dalam menurunkan model matematis dari system yang mengandung variable fluida ο± Model dinyatakan dalam bentuk PD hubungan Antara input dan output dari system fluida ο± Sistem hidraulik merupakan sebuah system dimana variable nya mengandung variable fluida
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Perhatikan system pada diagram di bawah ini
2 Pengantar
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Pada blok diagram
2
Sistem hidraulik terlihat pada plant: - Fuel storage tank - Collector tank LCV 001
H L
LI 001 HS 001A
LIV 001
TI 001
LY 001
TI 001
LT 001
TE 001
HS 001A
Contoh Soal
HS 001B
Ringkasan
XLC 001B
XLO 001A
PSV 001B
XLO 001B
PSV 001A
M
T-01 T-01 T-01 From Receiver Filter Separator
Materi
Fuel storage tank HS 001B
XLC 001A
Pengantar
M
To Header From Return Line
Latihan
From Tank Shift Separator To Drain Tank
Asesmen
Materi
3
Variabel pada system termal dan besarnanya: Besaran
Satuan (SI)
Tinggi
m
Rapat massa
Kg/dt
Viskositas
N.s/m2
Kapasitansi
m2
Resistansi
s/m2
Laju aliran
Kg/dt
Luasan
m2
Tekanan
N.s/m2
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi
4 Pengantar
Materi
Laju aliran masuk, πππ
Laju aliran keluar, πππ’π‘
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi Aliran zat cair Laminar : Re < 2300 Turbulent : Re > 4000 Transient : 2300 < Re < 4000 Aliran turbulen ο PD non linier Aliran Laminer ο PD linier
4 Pengantar Turbulent Flow
Materi
Contoh Soal
Laminar Flow
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi
Reynoldβs number
ο p : rapat massa
4
dalam pipa Pengantar
ο V : kecepatan rata-rata ο D : diameter
Materi
ο Q : laju aliran Contoh Soal
ο ΞΌ : viskositas dinamik
ο v : kecepatan fluida
Ringkasan
ο A : luas penampang. Latihan
Asesmen
Materi Tahanan suatu aliran - R, perubahan beda tinggi muka yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan perubahan laju aliran. R=
perubahan beda tinggi muka, m perubahan laju aliran, m 3 / dt
5 Pengantar
Materi
Kapasitasnsi - C, perubahan jumlah cairan yang tersimpan , yang diperlukan untuk menimbulkan satu satuan potensial (tinggi tekan).
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Materi
6 Aliran laminer
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Contoh soal
5
Perhatikan system pada gambar disamping, saat kondisi steady laju aliran 4 x 10-4 m 3/dtk dan tinggi air di tangki h=1 m. Pada saat t = 0, valve masukan dibuka sehingga menyebabkan laju perubahan fluida menjadi 4,5 x 10-4 m 3/dtk. Tentukan resistansi R pada valve keluaran, bila kapasitansi tangki C=0,02 m 2. Tentukan respon dari ketinggian fluida pada sistem tersebut.
Pengantar Penyelesaian Lajualiran keluar Q = 4 x 10-4 m3/dtk , H = 1 m ο K = 4 x 10-4.
Saat laju aliran berubah menjadi 4,5 x 10-4 m3/dtk, ο4 ο4 H kondisi tinggi fluida tangki saat steady menjadi : 4,5.10 ο½ 4.10 Rο½
dH 1,266 ο 1 ο½ ο½ 0,552.10 4 dtk / m 2 ο4 dQ ο¨4,5 ο 4ο©.10
H ( s) ο½
Respon sistem
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
0,266 s((0,532.10 ο4 x0,02) s ο« 1)
Asesmen
Latihan Soal Bila sistem tangki berbentuk siliner dengan fluida 1 meter dan diameter 0,5 m. Diisi oleh air, saat kondisi steady pada laju aliran 5 x 10-4 m3/dtk dan ketinggian fluida dalam tangki kondisi steady adalah 1 m. Pada saat t = 0, valve masukan dibuka sehingga menyebabkan laju perubahan fluida menjadi 7,5 x 10-4 m3/dtk. Tentukan resistansi R pada valve keluaran, bila kapasitansi tangki C=0,05 m2. Tentukan respon dari ketinggian fluida pada sistem tersebut
6 Pengantar
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Ringkasan
7 Pengantar
1. Suatu sistem hidraulik, terdiri dari kapasitansi fluida dan resistansi fluida 2. Kapasitansi dan resistansi fluida tergantung pada sifat aliran fluida laminar atau turbulen 3. Besarnya resistansi fluida bergantung pada perubahan tekanan fluida terhadap perubahan laju aliran. 4. Kapasitansi fluida bergantu pada perubahan fluida yang disimpan terhadap perubahan tekanan fluida.
Materi
Contoh Soal
Ringkasan
Latihan
Asesmen
Sekian dan Terimakasih
