Bilangan Reynold [PDF]

Citation preview

1. Bilangan Reynold untuk aliran laminar dan turbulen pada plat datar. Jawab: -



Bilangan Reynold adalah bilangan yang digunakan sebagai penentu jenis aliran fluida apakah laminar atau turbulen. Bilangan reynold sangat dipengaruhi oleh kecepatan aliran fluida dan kekentalan fluida. Bilangan Reynold terbagi dua, yaitu: a. Internal flow Merupakan aliran fluida yang mengalir di dalam pipa. Untuk aliran internal, jenis aliran yang terjadi dapat diketahui dengan mendapatkan bilangan Reynold nya dari persamaan: Re = v



= kecepatan aliran fluida



D = Diameter υ



= viskositas



Bilangan Reynold untuk aliran internal: Aliran laminar :



Re < 2300



Aliran transisi



2300 < Re < 4500



:



Aliran turbulen :



Re > 4500



b. Eksternal flow Adalah aliran fluida diluar atau aliran fluida yang mengalir pada permukaan suatu benda. Untuk menentukan jenis aliran,



dapat diketahui dengan menentukan nilai bilangan Reynold nya dengan persamaan: Re = v



= kecepatan aliran fluida



L = panjang υ



= viskositas



Bilangan Reynold untuk jenis alirannya: Laminer (Re < 5.105) Turbulen (Re > 5.105)



2. Hubungan antara lapisan batas thermal dan lapisan batas hidrodinamika? Jawab: Yang menghubungkan antara lapisan batas thermal dan lapisan batas hidrodinamika adalah Bilangan Prandtl (Pr), yaitu parameter yang menghubungkan ketebalan relative antara lapisan batas hidrodinamika dan lapisan batas thermal. Bilangan Prandtl juga merupakan penghubung antara medan kecepatan dan medan suhu. Pr = Dimana:



=



=



Cp = kapasitas kalor



μ = viskositas dinamik k



= konduktivitas kalor



3. Bilangan Nusselt untuk plat datar Jawab: Perpindahan kalor yang terjadi pada suatu lapisan fluida terjadi melalui proses konduksi dan konveksi. Bilangan Nuselt menyatakan perbandingan antara perpindahan kalor konveksi pada suatu lapisan fluida dibandingkan dengan perpindahan kalor konduksi pada lapisan fluida tersebut. NNu = Dimana: h



= koefisien perpindahan panas konveksi



D = panjang karakteristik k



= konduktivitas bahan



Semakin besar nilai bilangan Nusselt maka konveksi yang terjadi semakin efektif. Bilangan Nusselt yang bernilai 1 menunjukkan bahwa perpindahan kalor yang terjadi pada lapisan fluida tersebut hanya melalui konduksi. Bilangan Nusselt rata-rata untuk aliran yang melintasi plat datar, dapat dinyatakan dengan persamaan umum: Nu =



m



n



= D ReL Pr



Contoh gambar aliran melintasi permukaan datar -



Bilangan Nusselt untuk aliran laminar: Nu =



-



= 0.664 ReL1/2 Pr1/3



(



)



Bilangan Nusselt untuk aliran turbulen: Nu =



= 0.037 ReL4/5 Pr1/3



(



)