Aliran Couette Taylor [PDF]

Citation preview

ALIRAN COUETTE-TAYLOR Aliran Couette Coutte merupakan salah satu aliran laminar. Aliran laminar adalah aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan-lapisan atau lamina-lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancar . Dalam aliran laminar ini viskositas berfungsi untuk meredam kecenderungan terjadinya gerakan relatif antara lapisan. Sehingga aliran laminar memenuhi hukum viskositas Newton. Di dalam mekanika fluida, coutte flow menunjuk pada aliran laminar fluida viscous pada bidang diantara dua lempeng paralel, yang salah satu lempengnya bergerak relatif terhadap lempeng yang lain. Aliran ini terjadi karena gaya dorong yang bekerja pada fluida dan perubahan tekanan pada kedua lempeng paralel.



Pada gambar di atas kedua lempeng dipisahkan oleh jarak 2h, dan lempeng bagian atas bergerak dengan kecepatan relatif U terhadap lempeng bagian bawah. Lempeng bagian atas pada temperatur T1 dan lempeng bagian atas pada temperatur To. Kondisi ini berlaku panjang lempeng ∞ (tidak berhingga). Maka akan didapat persamaan :



Aliran Couette-Taylor Aliran Couette-Taylor adalah pengembangan dari aliran Couette yang ditemukan oleh Sir Geoffrey Ingram Taylor setelah menelita kestabilan dari aliran Couette. Taylor mengembangkan aliran Couette yang merupakan airan laminar diaplikasikan pada aliran radial dengan menggunakan dua tabung silinder yang berbeda jari-jarinya. Aliran Couette-Taylor adalah aliran yang terjadi antara dua silinder berputar yang mempunyai diameter berbeda di antara keduanya, dihubungkan sehingga membentuk titik sumbu pusat yang sama, dan diantara kedua buah silinder terdapat sebuah celah yang diisi oleh fluida inkompresibel.



Gambar diagram aliran Couette-Taylor Keterangan : R1 = jari-jari tabung dalam R2 = jari-jari tabung luar Ω1 = putaran tabung dalam Ω2 = putaran tabung luar



Dalam metode eksperimental yang dilakukan oleh Sir Geoffrey Ingram Taylor dengan menggunakan bahan fluida minyak pelumas yang dicampur dengan serbuk gliter yang dimasukkan ke dalam celah silinder dan



diputar



pengukuran



menggunakan dan



analisa



motor



listrik,



distribusi



selanjutnya



tekanan



serta



dilakukan



pengambilan



visualisasinya. Dari hasil eksperimen Taylor, didapatkan kesimpulan yang menjadi faktor-faktor yang mempengaruhi aliran Couette-Taylor yaitu, 1. Semakin tinggi putaran silinder dalam maka semakin besar distribusi tekanan arah radial, baik pada silinder dalam lurus maupun silinder dalam tirus. 2. Selain faktor kecepatan putaran silinder dalam, faktor kerapatan fluida



kerja



dan



luas



permukaan



silinder



dalam



juga



mempengaruhi besar kecilnya distribusi tekanan arah radial. 3. Dari hasil perhitungan ternyata distribusi tekanan arah radial pada silinder dalam tirus lebih besar dari pada distribusi tekanan arah radial pada silinder dalam lurus. Aliran fluida Couette-Taylor merupakan jenis aliran yang penting dalam pelayanan



industri,



teknik



perminyakan,



instalasi



perpipaan



dan



penerapan teknik konversi energi.



REFERENSI 1. M. White, Frank. 1991. “Viscous Fluid Flow”. McGraw-Hill, Inc., New York. 2. http://id.shvoong.com/internet-and-technologies/universitiesresearch-institutions/Karakteristik



DISTRIBUSI



TEKANAN



RADIAL DI PERUBAHAN SILINDER.htm 3. http://en.wikipedia.org/wiki/Taylor–Couette_flow.htm



ARAH