Oleh : Rafiansyah Putra, ST., MT.
SEJARAH MEKANIKA FLUIDA Perkembangan ilmu pengetahuan dari alam hingga menjadi ilmu teknik
Seperti kebanyakan disiplin keilmuan ilmiah, mekanika fluida memiliki sejarah yang tidak menentu pada awalnya, hingga kemudian pada era pertengahan, penemuan fundamental yang sangat penting di abad ke-18 dan ke-19, dan mengarah ke era abad ke-20 dengan "praktek modern-nya“.
Periode waktu dari ilmuan yang berkontribusi terhadap perkembangan ilmu Mekanika Fluida
Mekanika Fluida Mekanika fluida adalah suatu ilmu yang mempelajari perilaku fluida baik dalam keadaan diam (static) ataupun bergerak (dynamic) serta mempelajari akibat interaksi dengan media batasnya (zat padat atau fluida dengan lain). Seperti kebanyakan disipilin ilmu lainnya, mekanika fluida mempunyai sejarah panjang dalam pencapaian hasil-hasil pokok hingga menuju ke era modern seperti sekarang ini.
Mekanika fluida melihat semua bahan hanya terdiri atas dua keadaan saja, yaitu fluida dan zat padat. Secara teknis perbedaannya terletak pada reaksi kedua zat tersebut terhadap tegangan geser atau tegangan singgung yang dialaminya. Zat padat dapat menahan tegangan geser dengan deformasi yang tetap (static), sedangkan fluida, betapapun kecilnya tegangan geser yang diberikan, akan menyebabkan fluida itu begerak. Fluida itu bergerak dan berubah bentuk secara terus-menerus selama tegangan geser itu bekerja. Oleh karena itu fluida yang diam (hydrostatic) berarti dalam keadaan tegangan gesernya nol.
Dalam perkembangan ilmu teknik mesin, dikenal hanya dua bidang keilmuan, yaitu Fluid Mechanics dan Solid Mechanics.
Mekanika Fluida di dalam bagian Ilmu Teknik Mesin
Perbedaan mendasar prilaku fluida dan zat padat
A solid at rest can resist shear. (a) Static deflection of the solid; (b) equilibrium and Mohr’s circle for solid element A. A fluid cannot resist shear. (c) Containing walls are needed; (d ) equilibrium and Mohr’s circle for fluid element A.
Di dalam mekanika fluida hanya ada empat dimensi pokok. Semua dimensi lainnya dapat diturunkan dari keempat dimensi pokok ini. Dimensi pokok itu ialah massa, panjang, waktu dan suhu/temperatur. Dimensi-dimensi pokok dalam sistem SI :
Dimensi-dimensi turunan dalam mekanika fluida dalam sistem SI
Mekanika Fluida membahas perilaku fluida diam (statika fluida) dan fluida yang bergerak/mengalir (dinamika fluida). Pembahasan mekanika fluida diantaranya: (1) Rapat massa, berat jenis, rapat relatif, volume spesifik, kompresibilitas, tegangan permukaan, viskositas, tekanan hidrostatis, (2) Hukum kekekalan massa, energi, dan momentum (3) Kerugian head pada aliran fluida (4) Konsep dasar mesin-mesin fluida
Definisi Fluida Suatu zat yang mempunyai kemampuan berubah secara kontinu apabila mengalami geseran atau mempunyai reaksi terhadap tegangan geser sekecil apapun.
Jenis Fluida Fluida terbagi dua yaitu : a. Gas : tidak mempunyai permukaan bebas, dan massa nya selalu berkembang mengisi seluruh volume ruangan, serta dapat dimampatkan. b. Cairan : mempunyai permukaan bebas dan massa nya akan mengisi ruangan sesuai dengan volumenya, serta tidak termampatkan.
Fluida dalam Otomotif : Bahan
Bakar Minyak (BBM) Bahan Bakar Gas (BBG) Biofuel Minyak Pelumas (Oil/Lubricant) Minyak Rem (Brake Fluid ) Air Zat Pendingin ( Refrigerant) Udara
Contoh Soal : Sebuah pesawat terbang bermesin jet terbang dengan kecepatan 550 mph pada ketinggian (altitude) 35.000 ft. Temperatur diluar pada ketinggian tersebut adalah -66 F dan spesifik rasio panas (k) adalah 1,4. Ketetapan molekul gas pada ketinggian tersebut adalah : 1,716 ftlb/slug R Tentukanlah : Rasio kecepatan pesawat terbang (V) terhadap kecepatan suara (c) pada ketinggian tersebut ? °
°
Jawaban : c = kRT
Rasio = V / c (angka Mach)
SEKIAN & TERIMA KASIH
