Pemodelan Aliran Fluida Bidang Miring pada Lapisan Tipis

Syed Bilal Asim, Evi Noviani, Helmi Helmi

Abstract


Penelitian ini menyajikan pemodelan aliran fluida yang berada di bidang miring dengan asumsi incompressible dan irrotational. Parameter yang dibutuhkan dalam memodelkan aliran fluida yaitu persamaan kontinuitas yang didapat dari hukum kekekalan massa, persamaan Navier-Stokes yang didapat dari hukum kekekalan momentum, persamaan power-law yang didapat dari model power-law, dan persamaan tekanan. Persamaan Navier-Stokes, power-law, dan tekanan dijadikan ke dalam bentuk tanpa dimensi lalu diselesaikan dengan mensubstitusikan persamaan power-law dan tekanan ke dalam persamaan Navier-Stokes untuk menentukan bilangan Reynolds. Setelah mendapatkan bilangan Reynolds di dalam persamaan Navier-Stokes. Bilangan Reynolds diasumsikan sangat kecil sehingga parameter bilangan Reynolds yang ada di dalam persamaan Navier-Stokes lenyap. Lalu persamaan Navier-Stokes yang telah dikonstruksi ditransformasikan dalam bentuk berdimensi kembali. Kemudian persamaan Navier-Stokes yang telah dikonstruksi dan kontinuitas diintegral dengan pendekatan lapisan tipis. Dalam membentuk model aliran fluida di bidang miring, diperlukan juga persamaan kinematik permukaan bebas yang menghasilkan persamaan diferensial. Sehingga didapatkan model dan solusi dari aliran fluida bidang miring pada lapisan tipis.


Keywords


kontinuitas; Navier-Stokes; power-law; bilangan Reynolds.

Full Text:

PDF

References


K. C. Ang, "Teaching mathematical modeling in Singapore schools," The Mathematics Educator, pp. 63-75, 2001.

H. Nasution, Mekanika Fluida Dasar, Padang: Bung Hatta University Press Padang, 2008.

D. Halliday, R. Resnick and J. Walker, Fisika Dasar, Jakarta: Erlangga, 2010.

H. A. Martanegara, K. Yulianti and I. Yusnitha, "Model Matematika Fluida Lapisan Tipis Pada Bidang Miring," EurekaMatika, vol. 8, pp. 29-41, 2020.

D. Halliday and R. Resnick, Fisika, Jakarta: Erlangga, 1985.

A. Ganguly, M. Reza and A. Gupta, "Thin-Film Flow of a Power-Law Fluid Down an Inclined Plane," Fluids Engineering, vol. 134, pp. 1-5, 2012.

V. M. Shapovalov, "On The Applicability Of The Ostwald-de Waele Model In Solving Aplied Problems," Engineering Physics and Thermophysics, vol. 90, pp. 1213-1218, 2017.

F. Irgens, Rheology and Non-Newtonian Fluids, New York: Springer, 2014.

R. P. Chhabra and J. F. Richardson, Non-Newtonian Flow and Applied Rheology, Amsterdam: Butterworth-Heinemann/Elsevier, 2008.

R. Subagyo and A. Mursadin, Mekanika Fluida II, Banjarbaru: Prodi Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat, 2017.

M. C. Potter, Mekanika Fluida, Jakarta: Erlangga, 2011.

L. Nurcholis, "Perhitungan Laju Aliran Fluida Pada Jaringan Pipa," Unimus, vol. 7, pp. 19-31, 2008.

M. W. Johnson and S. Mangkoesoebroto, "Analysis of Lubrication Theory for the Power Law Fluid," Tribology, vol. 115, pp. 71-77, 1993.

H. E. Huppert, "Flow and Instability of a Viscous Current Down a Slope," Nature, vol. 300, pp. 427-429, 1982.

J. F. Steff, Rheological Methods In Food Process Engineering, 2 ed., USA: Freeman Press, 1996.




DOI: https://doi.org/10.24198/jmi.v19.n1.40855.125-136

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2023 Jurnal Matematika Integratif

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Published By:

Department of Matematics, FMIPA, Universitas Padjadjaran, Jl. Raya Bandung-Sumedang KM. 21 Jatinangor


Indexed by:

width=width= width= width= width= width=

 

Visitor Number : free
hit counter View My Stats


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.