Review Presentasi pada Hari Rabu tanggal 16/05/2012

Nah pada hari rabu dikelas bapak menjelaskan tentang Lapisan Batas. Awal mula dibahasnya Lapisan batas adalah karena ada salah seorang dari teman di kelas mekflu bertanya kepada kelompok 13. Pada lapisan batas bapak menjelaskan sebagai berikut:

Sebelum masuk kelapisan Batas, Bapak Ahmad Indra mengawali penjelasannya dengan Aliran Viskos dan Aliran non viskos. Nah pada penjelasan viskos dan non viskos adalah Bapak menjelaskannya melalui rumus:

 

Dari rumus dapat kita ambil kesimpulan bahwa

• jika kita menginginkan nilai viskos yang yang kecil maka kita harus memperbesar tegangan geser dan jarak plat

• jika kita menginginkan viskos yang mendekati nol maka kita harus memperbesar kecepatan fludanya.

Dari penjelasan bapak,Lapisan batas yang dimaksud adalah lapisan semu yang dibuat untuk membatasi antara aliran fluida yang sudah terkena efek viskos dengan yang belum terkena efek viskos.

Nah dari penjelasan dikelas asya masih kurang ngerti oleh karena itu saya browsing-browsing di internet agar saya lebih mengerti. Nah ini Ilmu yang saya dapat:

LAPISAN BATAS

Daerah dimana aliran mengalami hambatan karena adanya tegangan geser yang besar pada permukaan benda, sehingga partikel-partikel fluida terpaksa berhenti pada sekitar permukaan benda karena geseran viskos.

Aliran fluida sejati mana pun selalu menunjukkan adanya suatu daerah yang alirannya terhambat, yaitu dekat batas yang kecepatannya relatif terhadap batas bervariasi antara nol pada batas hingga suatu harga yang dapat diduga dari solusi aliran potensial di titik yang agak jauh dari situ. Daerah yang alirannya terhambat ini disebut lapisan batas (boundary layer) dan ketebalan lapisan batas itu sendiri dinyatakan dengan δ. 

Proses pembentukan lapisan batas mungkin paling baik bila divisualisasikan dengan membayangkan aliran di sepanjang sebuah pelat rata. Misalkan ada aliran seragam sebuah fluida tak dapat mampat mendekati pelat dengan kecepatan arus bebas (Gambar berikut).

• Ketika fluida mencapai tepi sebelah depan, tegangan geser yang besar terbentuk dekat dengan permukaan pelat karena partikel-partikel fluida yang tiba di situ terpaksa berhenti dan partikel-partikel yang cukup dekat dan normal terhadap plat dihambat oleh geseran viscous.

• Lapisan batas menebal dalam arah yang sama dengan arah aliran, akibatnya perubahan kecepatan dari nol di permukaan pelat hingga us pada jarak δ semakin jauh menjadi semakin besar. Laju perubahan kecepatan tadi menentukan gradient kecepatan di permukaan plat dan karena itu tegangan gesernya juga. 
• Pada jarak memanjang tertentu di sepanjang pelat x, aliran dalam lapisan batas laminer. Jika kecepatan us untuk suatu fluida bertambah, xc justru berkurang sedemikian rupa sehingga hasil kali us xc pada dasarnya tidak berubah. Harga tetapan ini bervariasi secara langsung menurut viskositas kinematik fluida yang bersangkutan, dan bila fluida yang digunakan berbeda. Peralihan dari lapisan batas laminar ke lapisan batas turbulen bergantung pada kekasaran pelat dan tingkat turbulensi dalam arus bebas, selain bergantung pada nisbah us xc / v. Baik kekasaran pelat, tingkat turbulensi yang tinggi dalam arus bebas, atau jika arus bebas tidak seragaram, perlambatan yang dialami oleh arus bebas akan menyebabkan terjadinya peralihan di daerah dekat pangkal pelat (dengan harga xc lebih kecil). 
• Apabila suatu fluida mengalir maka akan kehilangan energi akibat adanya gaya tahanan yang ditimbulkan oleh adanya pemisahan aliran.
•  Dalam kategori pertama, tahanan disebabkan secara langsung oleh efek viskos. Jadi oleh tegangan tangensial disebut tekanan viska atau tahanan gesek. Kategori sedikit walaupun tak secara langsung oleh efek viskositas disebabkan karena tekanan jadi oleh gaya-gaya normal dan disebut tahanan bentuk oleh tahanan tekanan. 
• Tebal lapisan batas, δ: merupakan besaran jarak yang tegak lurus terhadap permukaan batas dimana kecepatan v1 sama dengan 99% dari kecepatan batas v0, dengan kurva distribusi kecepatan di lapisan batas berbentuk asimtotis.

 

• Tebal perpindahan (displacement thickness), δ* :

 

• Pengaruh lapisan batas terhadap aliran = perpindahan semu ke atas dari dasar saluran

• Tebal perpindahan besarnya bervariasi 1/8 ~ 1/10 tebal lapisan batas tergantung nilai bilangan Reynold