Pengaruh Lebar Kanal Pada Terowongan Air Dua Dimensi

RIZKA YUNITA, Ir. Kutut Suryopratomo, M.T., M.Sc; Dr Ing. Sihana

2015 | Skripsi | S1 FISIKA TEKNIK

Terowongan air dua dimensi merupakan media untuk mengamati visualisasi aliran fluida. Visualisasi aliran fluida digunakan sebagai metode untuk mengamati fenomena aliran fluida yang sebenarnya terjadi, karena tidak dapat diamati secara kasat mata. Telah banyak dilakukan penelitian mengenai parameter fisis fluida pada terowongan air dua dimensi. Pada penelitian ini dilakukan penelitian mengenai pengaruh lebar kanal pada terowongan air dua dimensi. Dalam penelitian ini, terowongan air dua dimensi yang digunakan merupakan terowongan air dua dimensi yang telah berhasil dibuat oleh Setiawan (2014), dengan fluida air sabun yang terdiri dari 99% air sumur dan 1% deterjen Rinso Cair Anti Noda. Modifikasi dilakukan pada set-up eksperimen untuk menghasilkan visualisasi fluida yang lebih baik dari pada penelitian sebelumnya. Pengukuran dilakukan terhadap bilangan Reynolds dan bilangan Strouhal yang diperoleh dari hasil visualisasi aliran fluida di masing-masing lebar kanal terowongan air dua dimensi. Lebar kanal maksimal terowongan air dua dimensi, di mana parameter fisis fluida mampu diamati adalah lebar kanal 14,2 cm. Selain itu, diperoleh hasil visualisasi aliran fluida dari lebar 5,2 cm dan 15,2 cm ketika aliran fluida tidak melewati silinder sirkuler untuk mengetahui pengaruh ketebalan lapisan fluida yang terbentuk. Validasi data dilakukan dengan membandingkan bilangan Strouhal data hasil eksperimen penulis dengan penelitian Fey (1998) ketika aliran fluida berada pada kondisi 1/(akar)Re yang sama. Pada tiap lebar kanal, diperoleh nilai delta Sr yang beragam. Nilai delta Sr terendah terdapat pada lebar kanal 6,2 cm dan 8,2 cm, sebesar 4,23% dan 5,69% berturut-turut. Nilai delta Sr tertinggi pada lebar kanal 9,2 cm dan 14,2 cm, sebesar 10,14% dan 13,35% berturut-turut. Keberagaman nilai delta Sr yang diperoleh tidak dipengaruhi oleh ketebalan lapisan sabun di masing-masing lebar kanal.

Two-dimensional water tunnel is a device to visualize fluid flow. Fluid flow visualization is used as a method to observe the real fluid flow phenomenon because fluid cannot be observed by plain view directly. There are many kinds of research about physical parameter of fluid in two dimensional water tunnel. In this research, the observation was about the effect of channel width in two dimensional water tunnel. This research was used two dimensional water tunnel that was made by Setiawan (2014), with a soapy solution fluids that consist of 99-v% filtered water and 1-v% Rinso Cair Anti Noda detergent. The modification of experiment set-up has been done to obtain a better result of fluid visualization than the latest research. The results of this research were Reynolds number and Strouhal number, that were measured by visual processing of fluid flow visualization in each channel width of two-dimensional water tunnel. The maximum channel width in two dimensional water tunnel that the physic parameters could be observed was channel width 14.2 cm. In addition, the preference of thickness effect of fluid layer in each channel width has been observed by visualizing the fluid flow from channel width of 5.2 cm to 15.2 cm without circular cylinder. Data validation is done by comparing the Strouhal number between authors result and Feys result (1998) when fluid flow has the same 1/(square)Re condition. The variation value of delta Sr in each channel width was measured. The lowest delta Sr value for each channel width which are 6.2 cm and 8.2 cm, are 4.23% and 5.69%, respectively. The highest delta Sr value for each channel width which are 9.2 cm and 14.2 cm, are 10.14% and 13.35%, respectively. The variation of delta Sr in each channel width was not affected by the thickness of fluid flow in each channel width.

Kata Kunci : Terowongan air dua dimensi; lebar kanal; visualisasi aliran fluida; bilangan Reynolds; bilangan Strouhal