infistream

Transportasi Interfase dalam Sistem Isotermal

Interphase Transport in Isothermal Systems

Dalam Bab 2-4, kami menjelaskan bagaimana masalah aliran laminar dapat dirumuskan dan diselesaikan. Di Bab 5, kami memaparkan beberapa metode untuk menyelesaikan masalah aliran turbulen melalui argumen dimensional atau hubungan semiempiris antara fluks momentum dan gradien kecepatan rata-rata waktu. Di bab ini, kami menunjukkan cara menyelesaikan masalah aliran dengan kombinasi analisis dimensional dan data eksperimen. Teknik ini sering digunakan dalam bidang teknik kimia, mekanik, aeronautika, dan sipil, serta berguna untuk menyelesaikan banyak masalah praktis.

Banyak masalah aliran dalam teknik dapat dikategorikan ke dalam dua kelompok besar: aliran dalam saluran dan aliran di sekitar objek terendam. Contoh aliran saluran adalah pompa minyak melalui pipa, aliran air di saluran terbuka, dan ekstrusi plastik melalui cetakan. Contoh aliran di sekitar objek terendam adalah gerakan udara di sekitar sayap pesawat, aliran fluida di sekitar partikel yang mengalami sedimentasi, dan aliran melintasi deretan tabung pada penukar panas.

Pada aliran dalam saluran, tujuan utamanya biasanya adalah menemukan hubungan antara laju aliran volumetrik dengan penurunan tekanan dan/atau perubahan ketinggian. Dalam masalah yang melibatkan aliran di sekitar objek terendam, informasi yang diinginkan umumnya adalah hubungan antara kecepatan fluida yang mendekat dengan gaya seret pada objek tersebut. Jika distribusi kecepatan dan tekanan dalam sistem diketahui, maka hubungan yang diinginkan dapat diperoleh, seperti yang terlihat dalam turunan persamaan Hagen-Poiseuille di 52.3 dan persamaan Stokes di 52.6 dan 54.2.

Namun, untuk banyak sistem, profil kecepatan dan tekanan sulit dihitung, terutama jika alirannya turbulen atau geometri sistemnya rumit. Contoh sistem semacam itu adalah aliran melalui kolom yang dipadatkan atau aliran dalam tabung berbentuk spiral. Untuk sistem-sistem seperti ini, kita dapat mengambil data eksperimen yang dipilih dengan cermat dan kemudian membangun “korelasi” dari variabel-variabel tak berdimensi yang dapat digunakan untuk memperkirakan perilaku aliran dalam sistem yang serupa secara geometris. Metode ini didasarkan pada Bab 53.7.

Kita mulai pada 56.1 dengan mendefinisikan “faktor gesekan,” kemudian pada 556.2 dan 6.3 kita menunjukkan cara membuat grafik faktor gesekan untuk aliran dalam tabung sirkular dan aliran di sekitar bola. Ini adalah sistem yang telah kita pelajari sebelumnya, dan beberapa hasil dari bab-bab sebelumnya termasuk dalam grafik ini. Akhirnya, pada 56.4 kita meneliti aliran dalam kolom terisi, untuk mengilustrasikan perlakuan sistem dengan bentuk geometris yang rumit. Masalah yang lebih kompleks mengenai bed fluida tidak disertakan dalam bab ini.

Open chat
Infichat
Hello 👋
Thank you for text me
Can we help you?