model dinamika sistem fluida - share...
TRANSCRIPT
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
Model Dinamika
Sistem Fluida
Pada pokok bahasan ini akan dibahasmengenai bagaimana tahapan dalammenurunkan model matematis dari systemyang mengandung variable fluida
Model dinyatakan dalam bentuk PDhubungan Antara input dan output darisystem fluida
Sistem hidraulik merupakan sebuahsystem dimana variable nya mengandungvariable fluida
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
2Pengantar
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
2Perhatikan system pada diagram di bawah ini
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
2Pada blok diagramSistem hidraulik terlihat pada plant:
- Fuel storage tank
- Collector tank
From Receiver Filter
Separator
M
T-01
PSV
001A
LT
001
LI
001
TE
001
LIV
001
LY
001
TI
001
LCV
001
TI
001
M
PSV
001B
To Header
To Drain Tank
T-01
From Tank Shift
Separator
From Return Line
T-01
HS
001AHS
001A
XLC
001A
XLO
001A
HS
001BHS
001B
XLC
001B
XLO
001B
HL
Fuel storage tank
Variabel pada system termal dan besarnanya: Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
3Materi
Besaran Satuan (SI)
Tinggi m
Rapat massa Kg/dt
Viskositas N.s/m2
Kapasitansi m2
Resistansi s/m2
Laju aliran Kg/dt
Luasan m2
Tekanan N.s/m2
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
4Materi
Laju aliran masuk, 𝑚𝑖𝑛 Laju aliran keluar, 𝑚𝑜𝑢𝑡
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
4MateriAliran zat cairLaminar : Re < 2300
Turbulent : Re > 4000Transient : 2300 < Re < 4000
Aliran turbulen PD non linierAliran Laminer PD linier
Laminar Flow
TurbulentFlow
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
4Materi Reynold’s numberdalam pipa
p : rapat massa
V : kecepatan rata-rata
D : diameter
Q : laju aliran
μ : viskositas dinamik
v : kecepatan fluida
A : luas penampang.
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
5MateriTahanan suatu aliran - R, perubahan beda tinggi muka yangdiperlukan untuk menimbulkan satu satuan perubahan laju aliran.
R =dtmaliranlajuperubahan
mmukatinggibedaperubahan
/,
,3
Kapasitasnsi - C, perubahan jumlah cairan yang tersimpan , yang
diperlukan untuk menimbulkan satu satuan potensial (tinggi tekan).
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
6Materi
Aliran laminer
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
5Contoh soalPerhatikan system pada gambar
disamping, saat kondisi steady laju
aliran 4 x 10-4 m3/dtk dan tinggi air di
tangki h=1 m. Pada saat t = 0, valve
masukan dibuka sehingga
menyebabkan laju perubahan fluida
menjadi 4,5 x 10-4 m3/dtk. Tentukan
resistansi R pada valve keluaran, bila
kapasitansi tangki C=0,02 m2. Tentukan
respon dari ketinggian fluida pada
sistem tersebut.
Penyelesaian
Lajualiran keluar
Q = 4 x 10-4 m3/dtk , H = 1 m
K = 4 x 10-4.
Saat laju aliran berubah menjadi 4,5 x 10-4m3/dtk,kondisi tinggi fluida tangki saat steady menjadi : H44 10.410.5,4
24
4/10.552,0
10.45,4
1266,1mdtk
dQ
dHR
)1)02,010.532,0((
266,0)(
4
sxssH
Respon sistem
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Asesmen
Ringkasan
6Latihan Soal
Bila sistem tangki berbentuk siliner dengan fluida 1 meter dan diameter 0,5 m. Diisi oleh air, saat kondisi steady pada laju aliran 5 x 10-4 m3/dtk dan ketinggian fluida dalam tangki kondisi steady adalah 1 m. Pada saat t = 0, valve masukan dibuka sehingga menyebabkan laju perubahan fluida menjadi 7,5 x 10-4 m3/dtk. Tentukan resistansi R pada valve keluaran, bila kapasitansi tangki C=0,05m2. Tentukan respon dari ketinggian fluida pada sistem tersebut
1. Suatu sistem hidraulik, terdiri dari kapasitansi
fluida dan resistansi fluida
2. Kapasitansi dan resistansi fluida tergantung
pada sifat aliran fluida laminar atau turbulen
3. Besarnya resistansi fluida bergantung pada
perubahan tekanan fluida terhadap perubahan
laju aliran.
4. Kapasitansi fluida bergantu pada perubahan
fluida yang disimpan terhadap perubahan
tekanan fluida.
Pengantar
Materi
Contoh Soal
Latihan
Ringkasan
7Ringkasan
Asesmen
Sekian dan Terimakasih