Sejarah Mekanika Fluida
-
Upload
rizky-hadijah-fahmi -
Category
Documents
-
view
2.153 -
download
5
description
Transcript of Sejarah Mekanika Fluida
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 1/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 1
Sejarah Mekanika Fluida
Mekanika fluida adalah suatu ilmu yang memelajari perilaku fluida baik dalam
keadaan diam (static) maupun bergerak (dynamic) serta akibat interaksi dengan media
batasnya (zat padat atau fluida dengan γang lain) . Seperti kebanyakan disipilin ilmu lainnya,
mekanika fluida mempunyai sejarah panjang dalam pencapaian hasil-hasil pokok hingga
menuju ke era modern seperti sekarang ini. Mekanika fluida berkembang sejalan dengan
perjalanan perkembangan peradaban manusia. Banyak aspek kehidupan manusia yang
terkait dengan mekanika fluida, seperti transportasi, industri, aerodinamik bangunan,
mesin-mesin fluida, dan kesehatan.
Ilmu mekanika fluida sudah terfikirkan sejak zaman pra sejarah. Hal tersebut
dibuktikan dengan adanya beberapa hal yang berkaitan dengan permasalahan fluida.
Seperti adanya kapal layar yang dilengkapi dengan dayung dan system pengairan. Adapun
para nama-nama yang dapat kita sebut diantaranya adalah.
Yang pertama mempelajari hidrolika adalah LEONARDO DA VINCI (pertengahan
abad XV) dengan karya tulisnya : ON THE FLOW OF WATER AND RIVER STRUCTURES. Setelah
itu ia melakukan observasi dan memperoleh pengalaman membangun instalasi hidrolika di
MILAN ( ITALIA ) dan juga di FLORENCE dsb.
Berikutnya muncul GALILEO dengan studi sistematik mengenai dasardasar
hidrostatika. Pada 1643 seorang murid GALILEO bernama TORRICELLI memperkenalkan
hukum tentang aliran-bebas zat cair melewati lobang (celah).
Pada 1650 diperkenalkan hukum distribusi tekanan dalam zat cair yang dikenal
dengan hukum PASCAL. Hukum tentang gesekan dalam fluida yang mengalir; yang sangat
terkenal sampai saat ini dirumuskan oleh ISAAC NEWTON. Selain itu ia juga dikenal sebagai
penemu teori viskositas, dan pula dasar teori mengenai similaritas hidrodinamik. Salah satu
ilmu berharga dari Newton adalah Hukun Newton Akan tetapi hukum -hukum tersebut
sampai dengan pertengahan abad XVIII statusnya masih ngambang karena tak ada ilmu yang
betul-betul mendalam tentang sifat fluida. Dasar teori mekanika fluida dan hidrolika
kemudian menjadi baku setelah DANIEL BERNOULLI dan LEONHARD EULER
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 2/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 2
memperkenalkan ilmunya dalam abad XVIII. DANIEL BERNOULLI seorang pakar kelahiran
SWISS (1700 – 1780)
Pada masa prasejarah, kebudayaan-kebudayaan kuno sudah memiliki pengetahuan
yang cukup untuk memecahkan persoalan-persoalan aliran tertentu. Sebagai contoh perahu
layar yang sudah dilengkapi dengan dayung dan sistem pengairan untuk pertanian sudah
dikenal pada masa itu. Pada abad ketiga sebelum Masehi, Archimedes dan Hero dari
Iskandariah, memperkenalkan hukum jajaran genjang untuk penjumlahan vektor.
Selanjutnya Archimedes (285-212 SM) merumuskan hukum apung dan menerapkannya
pada benda-benda terapung atau melayang, dan juga memperkenalkan bentuk kalkulus
differensial sebagai dasar dari model analisisnya.
Sejak awal Masehi sampai zaman Renaissance telah terjadi perbaikan dalam
rancangan sistem-sistem aliran seperti: kapal, saluran, dan talang air. Akan tetapi tidak ada
bukti-bukti adanya perbaikan yang mendasar dalam analisis alirannya. Akhirnya kemudian
Leonardo da Vinci (1452-1519) menjabarkan persamaan kekekalan massa dalam aliran
tunak satu-dimensi. Leonardo da Vinci adalah ahli ekspremen yang ulung, dan catatan-
catatannya berisi deskripsi mengenai gelombang, jet atau semburan, loncatan hidraulik,pembentukan pusaran dan rancangan-rancangan seretan-rendah (bergaris-alir) serta
seretan-tinggi (parasut). Galileo (1564-1642) memperkenalkan beberapa hukum tentang
ilmu mekanika. Seorang Perancis Edme Moriotte (1642-1684) membangun terowongan
angin yang pertama dan menguji model-model di dalam eksperimenya.
Soal-soal mengenai permasalahan momentum fluida akhirnya dapat dianalisis oleh
Isaac Newton (1642-1727) setelah memperkenalkan hukum-hukum gerak dan hukum
kekentalan untuk fluida linear yang sekarang dinamakan fluida Newton. Teori itu mula-mula
didasarkan pada asumsi fluida ideal (sempurna) dan tanpa gesekan dan para ahli
matematikawan abad kedelapan belas seperti: Daniel Bernoulli dan Leonhard Euler (Swiss),
Clairaut dan D’Alembert? (Perancis), Joseph-Louis? Lagrange (1736-1813), Pierre-Simon?
Laplace (1749-1827), dan Gerstner (1756-1832), mengembangkan ilmu matematika untuk
mekanika fluida (Hidrodinamika) dan banyak menghasilkan penyelesaian-penyelesaian dari
soal-soal aliran tanpa gesekan. Sedangkan Euler mengembangkan persamaan gerak
diferensial dan bentuk integralnya yang sekarang disebut persamaan Bernoulli.
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 3/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 3
D’Alembert?. memakai persamaan ini untuk menampilkan paradoksnya bahwa suatu benda
yang terbenam di dalam fluida tanpa gesekan mempunyai seretan nol, sedangkan Gerstner
memakai persamaan Bernoulli untuk menganalisis gelombang permukaan.
Para ahli teknik mulai menolak teori yang sama sekali tidak realistik dan mulai
mengembangkan hidraulika yang bertumpu pada ekperimen. Ahli-ahli eksperimen seperti
Pitot, Chezy, Borda, Bossut, Coulomb (1736-1806), Weber (1804-1891), Francis (1815-1892),
Russel (1808-1882), Hagen (1797-1889), Frenchman Poiseuille (1799-1869), Frenchman
Darcy (1803-1858), Manning (1816-1897), Bazin (1829-1917) dan Saxon Weisbach (1806-
1871) banyak menghasilkan data tentang beraneka ragam aliran seperti saluran terbuka,
hambatan kapal, aliran melalui pipa, gelombang, dan turbin.
Pada akhir abad kesembilan belas hidraulika eksperimental dan hidrodinamika
teoritis mulai dipadukan. William Froude (1810-1879) dan putranya, Robert (1842-1924)
mengembangkan hukum-hukum pengujian model, Lord Rayleigh (1842-1919) mengusulkan
metode analisis dimensional, N.P. Petrov (1836-1920) yang menyelidiki aplikasi teori
Newton tentang gesekan dalam fluida ; sehingga dianggap sebagai penemu teori Pelumas
Mesin (lubrication), dan Osborne Reynolds (1842-1912) memperkenalkan bilangan Reynoldstakberdimensi yang diambil dari namanya sendiri. Sementara itu, sejak Navier (1785-1836)
dan Stokes (1819-1903) menambahkan suku-suku kental newton pada persamaan gerak dan
dikenal dengan persamaan Navier-Stokes ? yang belum dapat digunakan untuk aliran
sembarang. Selanjutnya pada tahun 1904 setelah seorang insinyur Jerman Ludwig Prandtl
(1875-1953) menerbitkan makalah yang paling penting yang pernah ditulis orang di bidang
mekanika fluida yaitu bahwa aliran fluida yang kekentalannya rendah seperti aliran air atau
aliran udara dapat dipilah menjadi suatu lapisan kental (lapisan batas) di dekat permukaan
zat padat dan antar muka dan lapisan luar yang hampir encer yang memenuhi persamaan
Euler dan Bernoulli. Teori lapis batas ternyata merupakan salah satu alat yang paling penting
dalam analisis-analisis aliran modern disamping teori yang dikembangkan oleh Theodore
von Karman (1881-1963) dan Sir Geofrey I. Taylor (1886-1975).
Perkembangan ilmu mekanika fluida dewasa ini sangat dipercepat dengan
perkembangan metode pengukuran / instrumentasi yang dldukung dengan erkembangan
komputer, baik dalam hal perangkat keras maupun perangkat lunak (software). Selain ilu,
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 4/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 4
perkembangan metode komputasi flluida sangat membantu untuk menganalisa hasil-hasil
eksperimen di laboratorium. Metode komputasi ini bersifat sebagai counter part dari hasil
eksperimen. Berbagai studi eksperimen dan numerik/komputasi fluida telah diusahakan
untuk meningkatkan peran mekanika fluida didalam peningkatan efisiensi energi. Usaha
penurunan gaya drag akibat sifat kentalnya fluida merupakan satu contoh konkrit dalam
usaha peningkatan unjuk kerja sebuah peralatan yang menggunakan fluida sebagai media
kerja. Didalam sistem pengajaran di perguruan tinggi, mekanika fluida diajarkan di berbagal
jurusan, terutama jurusan-jurusan yang terkait dengan ilmu pengetahuan alam, khususnya
ilmu keteknikan. Sebagai contoh, ilmu mekanika fluida selain diajarkan di Jurusan Teknik
Mesin juga diajarkan di Jurusan Teknik Fisika, Teknik Sipil, Teknik Lingkungan, dan Teknik
Kelautan
Dengan teknologi CFD, seorang insinyur tidak lagi punya kesulitan dalam
menganalisa system unit proses dengan aliran fluida, reaksi dan perpindahan panas. Setiap
perancangan dan analisa permasalahan operasi dapat ditelusuri secara tiga dimensi dari
hasil simulasi kinerja unit proses ini. Software komersial CFD telah dilengkapi dengan
kemampuan dalam pembuatan model geometri komputasi sekomplek apapun. Model
geometri yang dibuat juga dapat dibuka pada software CAD lainnya. Sebagai hasilnya,
simulasi aliran dan kinerja lainnya menjadi perngakat simulasi untuk peranangan dan analisa
permasalahan yang rutin dipakai. Model-model proses yang digunakan oleh software CFD
terus bertambah banyak. Aliran tubulen dimodelkan dengan berbagai bentuk model
turbulen. Peristiwa pembakaran yang dilangsung oleh burner dalam ruangan pembakaran
juga dimodelkan dengan baik oleh CFD. Reaksi kimia dalam reactor katalis homogen dan
heterogen dapat disigi secara komprehensif melalui pemodelan tiga dimensi teknologi CFD
ini. Aliran fluida multifasa juga termasuk model yang ada dalam CFD. Perpindahan panas
konduksi, konveksi dan radiasi dapat disimulasi pada kondisi operasi unit proses. Geometri
unit proses dimana model-model di atas diselesaikan berukuran terpasang tanpa melalui
faktor penskalaan lagi. Data hasil simulasinya sangat komprehensif jauh melebihi
kemampuan penyigian dari pengukuran.
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 5/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 5
1. Archimedes
Archimedes yang hidup di Yunani pada tahun 287
sampai 212 sebelum masehi, adalah seorang matematikawan,
fisikawan, astronom sekaligus filusuf. Archimedes dilahirkan di
kota pelabuhan bernama Syracuse, kota ini sekarang dikenal
sebagai Sisilia. Archimedes merupakan keponakan raja Hiero II
yang memerintah di Syracuse pada masa itu. Ia dibunuh oleh
seorang prajurit Romawi pada penjarahan kota Syracusa,
meskipun ada perintah dari jendral Romawi, Marcellus bahwa
ia tak boleh dilukai. Sebagian sejarahwan matematika memandang Archimedes sebagai
salah satu matematikawan terbesar sejarah, mungkin bersama-sama Newton dan
Gauss.
Nama Archimedes menjadi terkenal setelah ia melompat dari bak mandinya dan
berlari-lari telanjang setelah membuktikan bahwa mahkota raja tidak terbuat dari emas
murni. Ucapannya "Eureka (aku menemukannya)" menjadi terkenal sampai saat ini.
Archimedes juga merupakan orang pertama yang mendefinisikan sistem angka yang
mengandung "myriad (10000)", myramid menunjukkan seuatu bilangan yang nilainya
tak berhingga. Ia juga mendefinisikan perbandingan antara keliling lingkaran dan jari-
jari lingkaran yang dikenal sebagai pi sebesar 3.1429.
Raja Hiero II kala itu terikat perjanjian dengan bangsa Romawi. Syracuse harus
mengirimkan gandum dalam jumlah yang besar pada bangsa Romawi, agar mereka
tidak diserang. Hingga pada suatu ketika Hiero II tidak mampu lagi mengirim gandum
dalam jumlah yang ditentukan. Karena itu Archimedes ditugaskan merancang dan
membuat kapal jenis baru untuk memperkuat angkatan laut raja Hiero II.
Pada masa itu, kapal yang dibuat oleh Archimedes adalah kapal yang terbesar.
Untuk dapat mengambang, kapal ini harus dikeringkan dahulu dari air yang
menggenangi dek kapal. Karena besarnya kapal ini, jumlah air yang harus
dipindahkanpun amat banyak. Karena ituArchimedes menciptakan sebuah alat yang
disebut "Sekrup Archimedes". Dengan ini air dapat dengan mudah disedot dari dekkapal. Ukuran kapal yang besar ini juga menimbulkan masalah lain. Massa kapal yang
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 6/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 6
berat, menyebabkan ia sulit untuk dipindahkan. Untuk mengatasi hal ini, Archimedes
kembali menciptkan sistem katrol yang disebut "Compound Pulley". Dengan sistem ini,
kapal tersebut beserta awak kapal dan muatannya dapat dipindahkan hanya dengan
menarik seutas tali. Kapal ini kemudian diberi nama Syracusia, dan menjadi kapal paling
fenomenal pada zaman itu.
Selama perang dengan bangsa Romawi, yang dikenal dengan perang punik
kedua, Archimedes kembali berjasa besar. Archimedes mendesain sejumlah alat
pertahanan untuk mencegah pasukan Romawi di bawah pimpinan Marcus Claudius
Marcellus, merebut Syracuse.
Saat armada Romawi yang terdiri dari 120 kapal mulai tampak di cakrawala
Syracuse. Archimedes berfikir keras untuk mencegah musuh merapat dipantai.
Archimedes kemudian mencoba membakar kapal-kapal Romawi ini dengan
menggunakan sejumlah cermin yang disusun dari perisai-perisai prajurit Syracuse.
Archimedes berencana untuk membakar kapal-kapal musuh dengan memusatkan sinar
matahari. Namun rencana ini tampaknya kurang berhasil. Hal ini disebabkan untuk
memperoleh jumlah panas yang cukup untuk membakar sebuah kapal, kapal tersebut
haruslah diam.
Walaupun hasilnya kurang memuaskan, dengan alat ini Archimedes berhasil
menyilaukan pasukan Romawi hingga mereka kesulitan untuk memanah. Panas yang
ditimbulkn dengan alat ini juga berhasil membuat musuh kegerahan, hingga mereka
lelah sebelum berhadapan dengan pasukan Syrcuse.
Saat musuh mulai mengepung pantai Syracuse, Archimedes kembali memutar
otak. Tujuannya kali ini adalah mencari cara untuk menenggelamkan kapal-kapal
Romawi ini. Archimedes kemudian menciptakan alat yang disebut cakar Archimedes.
Alat ini bentuknya mirip derek pada masa kini. Setelah alat ini secara diam-diam
dikaitkan ke badan kapal musuh, derek ini kemudian ditarik. Akibanya kapal musuh
akan oleng, atau bahkan robek dan tenggelam.
Selain kedua alat ini Archimedes juga mengembangkan ketapel dan balista untuk
melawan pasukan Romawi. Namun sayangnya walaupun didukung berbagai penemuan
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 7/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 7
Archimedes, Syracuse masih kalah kuat dibandingkan pasukan Romawi. Archimedespun
akhirnya terbunuh oleh pasukan Romawi. Saat tewas Archimedes sedang mengerjakan
persoalan geometri dengan menggambarkan lingkaran-lingkaran di atas tanah. Sebelum
dibunuh ia meneriaki pasukan Romawi yang lewat "Jangan ganggu lingkaranku!!!
Archimedes screw, pi (konstanta matematika), prinsip hydrostatic
Archimedes terkenal dengan teorinya tentang hubungan antara permukaan dan
volume dari sebuah bola terhadap selinder. Dia juga dikenal dengan teori dan rumus
dari prinsip hydrostatic dan peralatan untuk menaikkan air - 'Archimedes Screw' atau
sekrup Archimedes, yang sampai sekarang masih banyak digunakan di negara-negara
berkembang. Walaupun pengungkit atau ungkitan telah ditemukan jauh sebelum
Archimedes lahir, Archimedes yang mengembangkan teori untuk menghitung beban
yang dibutuhkan untuk pengungkit tersebut. Archimedes juga digolongkan sebagai
salah satu ahli matematika kuno dan merupakan yang terbaik dan terbesar di jamannya.
Perhitungan dari Archimedes yang akurat tentang lengkungan bola di jadikan konstanta
matematika untuk Pi atau π .
Archimedes lahir pada tahun 287 Sebelum Masehi di suatu kota pelabuhan
Syracuse, Sicily (sekarang Italia). Dalam masa mudanya, Archimedes diperkirakan
mendapatkan pendidikannya di Alexandria, Mesir.
Air dipindahkan keatas melalui sebuah ulir pada sebuah Archimedes Screw
Kisah tentang Archimedes yang banyak diceritakan oleh orang adalah kisah saat
Archimedes menemukan cara dan rumus untuk menghitung volume benda yang tidak
mempunyai bentuk baku. Menurut kisah tersebut, sebuah mahkota untuk raja Hiero II
telah dibuat dan raja memerintahkan Archimedes untuk memeriksa apakah mahkota
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 8/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 8
tersebut benar-benar terbuat dari emas murni ataukah mengandung tambahan perak.
Karena Raja Hiero II tidak mempercayai pembuat mahkota tersebut. Saat Archimedes
berendam dalam bak mandinya, dia melihat bahwa air dalam bak mandinya tertumpah
keluar sebanding dengan besar tubuhnya. Archimedes menyadari bahwa efek ini dapat
digunakan untuk menghitung volume dan isi dari mahkota tersebut. Dengan membagi
berat mahkota dengan volume air yang dipindahkan, kerapatan dan berat jenis dari
mahkota bisa diperoleh. Berat Jenis mahkota akan lebih rendah daripada berat jenis
emas murni apabila pembuat mahkota tersebut berlaku curang dan menambahkan
perak ataupun logam dengan berat jenis yang lebih rendah. Karena terlalu gembira
dengan penemuannya ini, Archimedes melompat keluar dari bak mandinya, lupa
berpakaian terlebih dahulu, berlari keluar ke jalan dan berteriak "EUREKA!" atau 'Saya
menemukannya' .
Beban 5kg yang diletakkan pada jarak tertentu dapat menyeimbangkan beban
100kg pada satu ungkitan
Buku-buku yang ditulis oleh Archimedes dan berisikan rumus-rumus matematika
masih dapat ditemukan sekarang, antara lain On the Equilibrium of Planes, On the
Measurement of a Circle, On Spirals, On the Sphere and the Cylinder dan lain
sebagainya. Teori-teori matematika yang dibuat oleh Archimedes tidak berarti banyak
untuk perkembangan ilmu pengetahuan saat Archimedes meninggal. Tetapi setelah
karyanya di terjemahkan ke dalam bahasa Arab pada abad 8 dan 9 ( kurang lebih 1000
tahun setelah Archimedes meninggal ), beberapa ahli matematika dan pemikir Islam
mengembangkan teori-teori matematikanya. Tetapi yang paling berpengaruh terhadap
perkembangan dan perluasan teori matematika tersebut adalah pada abad 16 dan 17,
dimana pada abad itu, mesin cetak telah ditemukan. Banyak ahli matematika yang
menjadikan buku karya Archimedes sebagai pegangan mereka, dan beberapa ahli
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 9/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 9
matematika tersebut adalah Johannes Kepler (1571-1630) dan Galileo Galilei (1564-
1642).
2. Osborn Reynold
Osborne Reynold berasal Irlandia yang lahir pada 23
Agustus 1842 dan menutup usia pada 21 Februari 1912. Bidang
yang menjadi kajian utamanya adalah Fisika. Dikenal melalui
penelitiannya tentang Dinamika Fluida dan Bilangan Reynold.
Namun diluar itu ia juga mempelajari perpindahan panas
antara benda padat dan fluida. Hal itu membawa perbaikan
untuk ketel uap dan desain kondensor.
Dalam penelitiannya yang mengkaji tentang aliran fluida. Ia menemukan hal
bahwa aliran dalam kecepatan rendah berada dalam keadaan aliran laminer. Ketika
kecepatan menjadi lebih tinggi maka aliran akan mengalami transisi, sehingga pada
akhirnya akan menjadi aliran turbulen. Dari eksperimen tersebut didapatkan Bilangan
Reynold (tidak mempunyai dimensi). Bilangan Reynold menunjukkan rasio antara Gaya
Inersia dengan Gaya Viskositas. Bilangan Reynold dipengaruhi oleh massa jenis fluida,
kecepatan alir, panjang saluran, viskositas dinamik.
Dalam mekanika fluida, bilangan Reynolds adalah rasio antara gaya inersia (vsρ)
terhadap gaya viskos (μ/L) yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut
dengan suatu kondisi aliran tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentikasikan
jenis aliran yang berbeda, misalnya laminar dan turbulen. Namanya diambil dari
Osborne Reynolds (1842 –1912) yang mengusulkannya pada tahun 1883.
Bilangan Reynold merupakan salah satu bilangan tak berdimensi yang paling
penting dalam mekanika fluida dan digunakan, seperti halnya dengan bilangan tak
5/10/2018 Sejarah Mekanika Fluida - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-mekanika-fluida 10/10
MEKANIKA FLUIDA
R i z k y H a d i j a h F a h m i / D 1 1 1 0 9 2 5 4 Page 10
berdimensi lain, untuk memberikan kriteria untuk menentukan dynamic similitude. Jika
dua pola aliran yang mirip secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda dan laju
alir yang berbeda pula, memiliki nilai bilangan tak berdimensi yang relevan, keduanya
disebut memiliki kemiripan dinamis.
Rumus bilangan Reynolds umumnya diberikan sebagai berikut:
dengan:
vs - kecepatan fluida,
L - panjang karakteristik,
μ - viskositas absolut fluida dinamis,
ν - viskositas kinematik fluida: ν = μ / ρ,
ρ - kerapatan (densitas) fluida.
Misalnya pada aliran dalam pipa, panjang karakteristik adalah diameter pipa, jika
penampang pipa bulat, atau diameter hidraulik, untuk penampang tak bulat.
Bilangan Reynolds aliran diberikan oleh persamaan berikut :
dengan D ialah diameter kolom, u ialah kecepatan rata-rata dan v ialah viskositas
kinematik daripada fluida. Aliran laminar terbentuk bila kecepatan aliran adalah rendah
hingga bilangan Reynolds < 2000. aliran akan berubah dari laminar menjadi turbulen
dalam rentang bilangan Reynolds > 5000. pada rentang 2000<Ren<5000, aliran sistem
pertengahan terbentuk.
Bilangan Reynolds aliran memberikan hubungan antara inersia aliran dimana
variabel uDρ berhubungan dengan inersia aliran. Sementara viskositas μ, dilihat sebagai
penyebut kepada tegangan geser viskos sehingga bilangan Reynolds dilihat sebagai
rasio antara daya inersia dengan daya viskos aliran.