Analisa Lapisan Batas Pada Plat datar

MEKANIKA FLUIDA
Analisa Lapisan Batas Pada Plat datar
by: Triaksa Rasul Tompo

Analisa Lapisan Batas Pada Plat Datar

Lapisan Batas adalah suatu lapisan yang terbentuk disekitar penampang  yang dilalui oleh fluida tertentu, karena mengalami hambatan yang disebabkan oleh beberapa faktor, seperti faktor gesekan, dan efek- efek viskos. Lapisan Batas ini merupakan daerah yang melingkupi permukaan aliran, dimana tepat di bawah lapisan batas terdapat hambatan akibat pengaruh gesekan fluida dan tepat diatas lapisan batas aliran fluida adalah tanpa hambatan.

 

Terdapat banyak lapisan batas yang dapat diperhitungkan dalam aliran, salah satu contohnya adalah lapisan batas pada sebuah plat datar. Apabila  sebuah fluida dialirkan di atas plat datar maka akan terbentuk lapisan batas seperti pada ilustrasi gambar di atas. Tentunya lapisan batas  tersebut akan berbeda jika bentuk benda berbeda misalnya pada penampang silinder, kotak dsb.

Lapisan batas atau boundary layer akan terbentuk jika angka Reynoldsnya lebih dari 1000, yaitu Re > 1000. Dan aliran fluida pada plat datar dapat didefenisikan sebagai aliran eksternal, dimana angka Reynold dihitung tidak dari diameter penampang namun dari panjang karakteristik masukan atau tebal lapisan batasnya. Kondisi aliran laminar, transisi dari laminar ke turbulen dan aliran turbulen pada aliran eksternal tidak sejelas pada aliran internal.

Pada plat datar, Perkembangan tebal lapisan batasnya, pada aliran laminar lebih lambat dibandingkan dengan perkembangan tebal lapisan batas pada aliran turbulen.Ketebalan lapisan batas pada aliran laminar:

δ = 5x/√Rex

dimana: δ = tebal lapisan batas, x = jarak dari masukan ke lokasi tebal lapisan batas

Pada plat datar, jika panjangnya tidak terhingga, kita tidak bisa menghitung bilangan Reynoldsnya, sehingga bilangan Reynolds dapat didekati dengan Rex = Ux/v yaitu bilangan Reynolds akan berubah menurut kecepatan pada jarak x