Text berjalan

مجلس تعليم د روس العر بية ببس - مجلس تعليم د روس العر بية ببس - مجلس تعليم د روس العر بية ببس Majelis taklim Tingkat "PlayGroup" Nahwu Shorof metode pemahaman bagi usia lanjut

Sabtu, 14 Mei 2011

Prinsip-prinsip dasar Hydrolik

Perpindahan Gaya Hidraulik

Ilustrasi
Bentuk tangki bukan merupakan suatu faktor yang penting karena  tekanan dapat bekerja pada semua sisi dan besarnya sama. untuk dapat bekerja dengan tekanan ,yang berasal dari gaya luar. Kita menggunakan sistem seperti gambar 3
Jika kita menekan dengan gaya F1 atas permukaan A1 maka kita dapat menghasilkan tekanan   P  = F1 / A2 
Gambar 3
Tekanan P beraksi diseluruh tempat dan sistem tersebut .juga atas permukaan A2  Gaya yang dapat dicapai (sama dengan beban yang diangkat) yaitu  F2  =  p .A2
Sehingga :        F1/A1 =  F2/A2  
Atau                   F2/F1  = A2/A1 
Perbandingan Gaya sebanding dengan perbandingan Luas
Tekanan dalam sistem seperti ini selalu tergantung dari besarnya beban  dan permukaan yang efektif Artinya tekanan dalam sistem meningkat sampai dapat mengalahkan hambatan yang gerakanya berlawanan dengan gerakan fluida.
Jika dengan Gaya F1 dan permukaan A1 kita dapat menghasilkan tekanan yang diperlukan untuk mengalahkan gaya F2 atas permukaan A2 maka beban F2 dapat ditingkatkan F1 nya  (kehilangan akibat gesekan disini tidak perlu diperhatikan ) perbandingan jarak S1 dan S2  dari dua piston berbanding terbalik dengan perbandingan luas permukaan
S1/S2 = A1/A2
Jadi : Fungsi dari piston gaya W1 sama dengan piston W2
W1= F1 . S1
W2= F2 . S2

Prinsip Perpindahan Tekanan
Gambar 4
Dua piston yang ukurannya berbeda dihubungkan secara statik dengan sebuah batang piston . jika pada permukaan A1 diberi tekanan P1 maka akan didapatkan hasilnya  Gaya F1 pada piston yang lebih
besar. Gaya F1 dapat dipindahkan  pada piston yang lebih kecil melalui batang piston . Gaya ini sekarang bekerja atas permukaan A2 dan mengakibatkan Tekanan P2 (gambar 4) karena kerugian akibat gesekan tidak diperhitungkan maka:  F1 = F2 = F
            P1 . A1 = P2 .A2
Maka dengan demikian     P1 . A1 = F1
                                              P2 . A2 = F2
                                                                                       Atau                                      P1/P2 = A2/A1

Dalam perpindahan tekanan , perbandingan tekanan berbanding terbalik dengan perbandingan luas permukaan.

Hydrodinamika ( mekanika Fluida yang bergerak)

Hukum Aliran
Jika fluida mengalir dalam pipa yang diameter berubah, volume Fluida yang sama akan mengalir dalam waktu yang sama pula (gambar 5) Kecepatan Volume Aliran akan berubah /berbeda  yaitu Volume aliran   Q = V/t                  
(gambar 5)

Dimana      
          Q= Volume aliran dalam liter/meni   
          V=Volume dalam liter
          t=waktu dalam menit
         A=luas penampang pipa
         s=Jarak (panjang pipa)
         Volume  : V = A  .  s 
     Digunakan dalam Q  = A .s / t
    Jarak s perwaktu t =kecepatan v (v=s/t)
     Dengan Q = A . v    mka dapat dihasilkan
Persamaan kontinewitas  
    A1 . v1 = A2 . v2      Q1=Q2

Hukum Energi (percepatan  bernouulli)
Hukum Energi jika diterapkan pada fluida yang mengalir menyatakan bahwa seluruh energi dari sebuah aliran fluida tidak berubah selama tidak ada tambahan energi dari luar  atau pemberian energi ke luar  , Jika kita memperhatikan bentuk-bentuk energi yang tidakberubah selama aliran, maka energi total terdiri dari:
Energi potensial       : Energi potensial tergantung dari tinggi kolom zat cair
                                    : Energi Tekan dari tekanan ststik
Dan Energi kinetik    :Energi gerakan (tinggi tekan) tergantung dari kecepatan aliran.

Persamaan Bernouilli :    g . h + P/p + V2/2 = konstan
Jadi dihubungkan dengan energi tekanan ini berarti
P Total = pst + p . g . h +p/2 . v2
Pst  = tekanan statis
p . g . h =tekanan dan tinggi kolom zat cair
P/2 . v2 = tinggi tekan
Jika sekarang kita melihat persamaan kontineuitas dan persamaan energi. Maka kita akan menghasilkan keadaan seperti berikut
Apabila kecepatan bertambah karena pengurangan diameter  pipa , maka energi gerakan akan bertambah
Gambar 6

Karena energi seluruhnya konstan. Maka energi potensial atau energi tekanan atau keduanya. Harus berubah. Artinya dalam pengurangan diameter pipa akan menjadi lebih kecil.
Namun perubahan energi potensial akibat pengurangan diameter pipa hampir tidak dapat diukur.
Dengan demikian tekanan statik berubah dengan tekanan normal, artinya tergantung dari kecepatan aliran ( gambar 6)
 
Pada sebuah sistem hydraulic energi tekanan (tekanan statis) adalah faktor yang paling penting. Karena tinggi zat zair dan kecepatan aliran sangat rendah

(Gambar 7)
Kehilangan Energi akibat Gesekan

Jika fluida diam ( tidak ada gerakan fluida) maka tekanan sebelum ,selama, dan sesudah posisi cekik atau secara umum pada  adalah sama.


Jika fluida mengalir dalam sebuah sistem, maka gesekan  akan mengakibatkan panas,dengan demikian sebagaian dari energi berubah dalam bentuk energi panas . artinya adanya kerugian tekanan (gambar 7)
Energi hydraulik tidak dapat dipindahkan tanpa kerugian .Besarnya kerugian akibat gesekan tergantung dari faktor sebagai berikut:

-Panjang Pipa
-Kekasaran dinding Pipa
-Banyaknya Belokan pada pipa
-Diameter Pipa
-Kecepatan Aliran

Konfigurasi Aliran

Konfigurasi Aliran dan juga kerugian akibat gesekan berhubungan dengan diameter pipa dan kecepatan aliran
(gambar 8)
A.Aliran Laminar
Dalam aliran laminar masing-masing partikel fluida sampai kecepatan tertentu bergerak dalam lapisan yang seragam dan hampir tidak saling mengganggu (gambar 8) kalau kita dengarkan maka aliran akan tenang  dan tidak menimbulkan suara

(gambar 9)
B.Aliran Turbulen
Jika kecepatan aliran bertambah sedangkan diameter pipa sama , maka pada kecepatan tertentu (kecepatan kritis) perilaku aliran akan berubah  aliran akan bertolak dan turbulen
Masing-masing partikel bergerak tidak teratur pada satu arah, tetapi saling mempengaruhi satu sama lain dan saling merintangi
Kalau kita dengarkan  maka akan terdengar suara yang gemerisik  dan aliran tidak tenang

Bilangan Reynold Re
Aliran dapat ditentukan dengan bilangan Reynold  Re = v .dH / v  Re tanpa dimensi
V = kecepatan aliran dari (m/s)
dH= diameter hydraulik (m)
        dengan penampang lingkaran = diameter dalam pipa
jika  tidak ada dihitung
dH = 4 x A/U
A = luas penampang
U = keliling
V =  viskositas kinetik ( m2/s)  
        Re kritis = 2300
Nilai ini berlaku untuk pipa bundar , halus (dari segi tehnik) dan lurus.
Pada Re kritis bentuk aliran berubah dari laminar ke Turbulen dan sebaliknya
Aliran Laminar  Re < Re kritis
Aliran Turbulen Re > Re kritis

Tidak ada komentar:

Posting Komentar