Kajian konveksi Rayleigh-Benard melalui pengamatan gerak aliran air sebagai fungsi ketebalan air

SUPARSO, Edy, Yusril Yusuf, S.Si., M.Eng., D.Eng

2009 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah dikembangkan seperangkat alat (set up) pengamatan fenomena konveksi Rayleigh Benard (RBC). Set up pengamatan terbuat dari kotak kaca yang dibatasi oleh dua plat, yaitu plat bawah dan plat atas. Plat bawah lebih panas dari plat atas yang berfungsi untuk memanaskan lapisan horisontal fluida dari bawah. Media yang digunakan untuk mengamati dinamika fluida adalah air yang dicampur dengan serbuk gergaji kayu jati (SGKJ) sebagai representasi dari partikel air. Peningkatan ketebalan air yang merupakan jarak antara dua plat (d) berakibat pada peningkatan kecepatan gerak partikel air pada konveksi yang digambarkan dengan sebuah diagram percabangan (bifurcation). Peningkatan d juga berakibat pada perubahan ukuran jari-jari konveksi. Diamati juga perubahan pola aliran dari laminer ke turbulen akibat d yang semakin besar.

An observation set up of Rayleigh Benard Convection (RBC) phenomenon has been developed. Observation set up made from glass box limited by two plates, i.e, bottom and top plates. The bottom plate is hotter than the top plate which has function to heat horizontal layers of fluid from below. The used media to observe fluid dynamics is water which mixed by sawdust of teakwood as representation of water particle. Raising of water tickness is distance between two plates (d) causes raising of the velocity of the water particle motion at the convection ilustrated by the bifurcation diagram. Raising of d also causes the convection radius change. Observed also pattern of flow from laminer to turbulen as result of d which ever greater.

Kata Kunci : Konveksi Rayleigh Benard (RBC),Diagram percabangan (bifurcation),Jari,jari konveksi,Laminer dan turbulen, Rayleigh Benard Convection ( RBC), bifurcation diagram, convection radius, laminar and turbulent