PENGARUH DENSITAS DAN VISKOSITAS TERHADAP PROFIL KECEPATAN PADA ALIRAN FLUIDA LAMINAR DI DALAM PIPA HORIZONTAL

Abstract

Proses aliran fluida di dalam pipa menjadi hal yang fundamental di dunia
industri sehingga dibutuhkan proses perancangan aliran fluida di dalam pipa untuk mencapai safety dan efisiensi sistem. Metodologi simulasi aliran fluida yang paling detail dan efisien adalah computational fluid dynamics (CFD). Hasil penelitian didapatkan dengan melakukan variasi densitas dan viskositas untuk melihat pengaruhnya terhadap kecepatan fluida. Ketika densitas fluida semakin besar maka posisi fluida untuk mencapai kondisi berkembang penuh semakin jauh. Buktinya adalah ketika densitas mengalami kenaikan menjadi 3 kg/m3, fluida belum mencapai kondisi berkembang penuh pada posisi
5,64 m dengan kecepatan sebesar 1,79 m/s dan kecepatan maksimum fluida sebesar 1,9 m/s. Semakin besar densitas dan viskositas maka rata-rata kecepatan fluida semakin rendah dan kondisi berkembang penuh tidak pernah tercapai dalam jarak 10 m. Ketika densitas sebesar 10 kg/m3
dan viskositas sebesar 2 x 10-3 kg/m.s, rata-rata kecepatan
fluida sebesar 1,4 m/s. Ketika densitas dan viskositas meningkat menjadi 30 kg/m3 dan 4 x 10-3 kg/m.s maka rata-rata kecepatan fluida menjadi 1,32 m/s. Semakin meningkat viskositas dan semakin menurun densitas maka kondisi berkembang penuh semakin cepat tercapai dalam jarak 10 m. Ketika nilai viskositas 4 x 10-3kg/m.s dan densitas 0,5 kg/m3, kecepatan konstan sebesar 1,96 dicapai pada posisi 4,73 m. Ketika nilai viskositas 6 x 10-
3kg/m.s dan densitas 0,25 kg/m3, kecepatan konstan sebesar 1,96 m/s dicapai pada posisi 1,45 m.
Kata Kunci: densitas, viskositas, CFD, kecepatan