Analisis Distribusi Kecepatan Fluida pada Daerah Boundary Layer di dalam Pipa Lurus Secara Eksperimental

Keigant Abdullah Barafi; Ali Akbar; A’rasy Fahruddin; Rachmat Firdaus

doi:10.29407/jmn.v8i2.24789

Authors

Keigant Abdullah Barafi
Ali Akbar Universitas Muhammadiyah Sidoarjo
A’rasy Fahruddin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo
Rachmat Firdaus Universitas Muhammadiyah Sidoarjo

DOI:

https://doi.org/10.29407/jmn.v8i2.24789

Keywords:

Aliran Fluida, Boundary Layer, Distribusi kecepatan, metode eksperimen, Pipa Lurus

Abstract

Boundary layer adalah lapisan batas yang terbentuk akibat gesekan antara permukaan penampang dan fluida, sehingga terjadi gradiensi kecepatan. Penelitian ini mengamati gradiensi kecepatan fluida pada boundary layer dalam pipa lurus menggunakan metode eksperimental. Distribusi kecepatan fluida diukur menggunakan pipa akrilik berdiameter 1” dan jarum tumpul berdiameter 1,5 mm yang menyerupai tabung pitot dengan sistem perbedaan tekanan stagnasi dan tekanan statis. Fluida dengan berbagai viskositas dan laju aliran diuji untuk memahami pengaruhnya terhadap karakteristik lapisan batas. Dengan flowrate 10 liter/menit menunjukkan hasil pengukuran kecepatan fluida meningkat seiring bertambahnya jarak radial pada dinding pipa mulai dari =2 mm (0,334 m/s), =5,5 mm (0,341 m/s), =7,5 mm (0,425 m/s), =10,5 mm (0,438 m/s), dan pada =12,7mm (0,443 m/s). Kecepatan tertinggi tercatat di titik tengah pipa yang membuktikkan bahwa hasilnya sesuai dengan karakteristik boundary layer, di mana gaya gesekan dan viskositas berkurang.

Downloads

Download data is not yet available.

Abstract views: 0 , PDF downloads: 0

References

[1] F. Maulana and W. Sujana, “Analisa Variasi Foot Valve Dan Jatuh Air Terhadap Karakteristik Pada Pompa Sentrifugal,” J. Flywheel, vol. 12, no. 2, pp. 10–13, 2021, doi: 10.36040/flywheel.v12i2.4277.

[2] A. Salama, “Velocity Profile Representation for Fully Developed Turbulent Flows in Pipes: A Modified Power Law,” Fluids, vol. 6, 2021, doi: https://doi.org/10.3390/fluids610036.

[3] F. Wicaksono and S. Subekti, “Analisis Pengaruh Penyumbatan Aliran Fluida pada Pipa dengan Metode Fast Fourier Transform,” J. Din. Vokasional Tek. Mesin, vol. 6, no. 1, pp. 77–83, 2021, doi: 10.21831/dinamika.v6i1.36339.

[4] I. Syahrizal and D. Perdana, “Kajian Eksperimen Instalasi Pompa Seri dan Paralel Terhadap Efisiensi Penggunaan Energi,” Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, vol. 8, no. 2, pp. 194–200, 2020, doi: 10.24127/trb.v8i2.1056.

[5] P. Journal and O. F. Science, “Proses maintenance dan evaluasi kinerja pompa 56-p- 101 d di unit utilities PT. XYZ,” vol. 4, no. 1, pp. 35–38, 2024.

[6] A. Fahruddin and M. Mulyadi, “Rancang Bangun Alat Uji Head Losses Dengan Variasi Debit Dan Jarak Elbow 90O Untuk Sistem Perpipaan Yang Efisien,” Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, vol. 7, no. 1, pp. 32–35, 2018, doi: 10.24127/trb.v7i1.680.

[7] W. Waspodo, “Analisa Head Loss Sistem Jaringan Pipa Pada Sambungan Pipa Kombinasi Diameter Berbeda,” Suara Tek. J. Ilm., vol. 8, no. 1, pp. 1–12, 2017, doi: 10.29406/stek.v8i1.534.

[8] V. M. Sauer, “Flow Development in the Entrance Region of Slender Converging Pipes,” Arxiv, 2025.

[9] L. Sun, X. Sun, Y. Li, and C. Wang, “Experimental Study on Flow Structure Characteristics of Gap Flow Boundary Layer Based on PIV,” Water, vol. 15, 2023.

[10] S. Hariyadi, “Simulasi Dinamika Aliran Turbulen Pada Flat Plate Boundary Layer Menggunakan Turbulent Model k – ε (Standard, Realizable, RNG),” J. Teknol. Penerbangan, vol. 1, no. 1, pp. 1–11, 2017.

[11] S. H. S.P., “Analisis Perbandingan Velocity Dan Shear Stress Perkembangan Boundary Layer Flat Plate Menggunakan Turbulent Model k – ε (Standard, Realizable, RNG),” J. Penelit., vol. 2, no. 1, pp. 27–37, 2017, doi: 10.46491/jp.v2e1.109.27-37.

[12] M. Mahmuddin, H. Hasan, and M. S. Habiba, “Studi Eksperimental tentang Perubahan Beda Tekanan dalam Aliran Dua Fase Cair-Cair dengan Variasi Sudut Ekspansi pada Saluran Pembesaran Mendadak,” J. Mekanova Mek. Inov. dan Teknol., vol. 10, no. 1, pp. 334–342, 2024.

[13] I. A. Gunawan, M. arif, D. Albari, Z. Lillahulhaq, Syamsuri, and A. R. Dwicahyani, “Perancangan dan Analisa Sistem Perpipaan Pompa Sertifugal P.100/15 pada Unit Kilang Cepu,” pp. 449–455, 2021.