Sejarah Mekanika Fluida

10
  MEKANIKA FLUIDA Ri ky Ha di ah Fa hm i / D111 09 254   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 STRUCT URES. 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

description

ini sepintas sejarah beserta tokoh-tokoh yang memiliki peran dalam MEKANIKA FLUIDA

Transcript of Sejarah Mekanika Fluida

Page 1: 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

Page 2: Sejarah Mekanika Fluida

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.

Page 3: Sejarah Mekanika Fluida

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,

Page 4: Sejarah Mekanika Fluida

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.

Page 5: Sejarah Mekanika Fluida

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

Page 6: Sejarah Mekanika Fluida

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

Page 7: Sejarah Mekanika Fluida

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

Page 8: Sejarah Mekanika Fluida

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

Page 9: Sejarah Mekanika Fluida

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

Page 10: Sejarah Mekanika Fluida

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.