Model Dinamika Sistem Fluida - Share ITSshare.its.ac.id/pluginfile.php/40577/mod_resource/content/6/2.7... · Kapasitansi dan resistansi fluida tergantung pada sifat aliran fluida

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