Aliran Terkompresi

Aliran terkompresi. Sebagian besar kursus awal dalam mekanika fluida cenderung menekankan aliran dengan densitas konstan, di mana cairan dianggap tidak dapat dipadatkan. Namun, pentingnya pemahaman tentang perilaku aliran yang dapat dipadatkan tidak dapat diabaikan. Konsep densitas variabel memainkan peran krusial dalam aplikasi rekayasa mekanika fluida, terutama dalam konteks seperti pengukuran kecepatan aliran tinggi atau aliran dalam komponen mesin turbin gas.

Variasi densitas fluida dalam aliran yang dapat dipadatkan mengharuskan perhatian khusus terhadap hubungan antara densitas dan sifat-sifat fluida lainnya. Persamaan keadaan fluida menjadi sangat penting dalam analisis aliran yang dapat dipadatkan, berbeda dengan aliran yang tidak dapat dipadatkan. Selain itu, variasi suhu juga memainkan peran penting dalam aliran yang dapat dipadatkan, yang membuat persamaan energi menjadi relevan.

Aliran yang dapat dipadatkan sering kali menghasilkan fenomena menarik, seperti percepatan fluida karena gesekan, perlambatan fluida dalam saluran konvergen, atau bahkan perubahan tiba-tiba dalam sifat-sifat fluida saat aliran terjadi. Untuk memahami efek kompresibilitas ini secara lebih mendalam, kita memfokuskan studi ini pada aliran satu dimensi dari gas ideal, yang sering muncul dalam berbagai aplikasi rekayasa. Meskipun aliran dapat dipadatkan juga terjadi pada cairan, kami memusatkan perhatian pada gas karena kecenderungannya yang umum dalam praktik rekayasa.

Pada dasarnya, aliran satu dimensi yang kita bahas melibatkan distribusi sifat fluida yang seragam di atas area penampang aliran. Kami mempertimbangkan baik aliran dapat dipadatkan tanpa gesekan maupun dengan gesekan. Dalam bab ini, kita membatasi pembahasan pada gas ideal karena sifat-sifat sederhana yang memudahkan pemahaman, namun masih relevan dengan kondisi gas aktual dalam konteks rekayasa.