Teknik Hidrolika: Pengertian dan Prinsip Utama
Teknik hidrolika yaitu sub-disiplin bidang teknik sipil yang terkait dengan fatwa fluida, umumnya air dan limbah. Satu ciri khas dari sistem ini yaitu analisa yang ekstensif dari gravitasi sebagai gaya pelopor yang menyebabkan pergerakan fluida. Bidang teknik sipil ini terkait dengan desain jembatan, bendungan, selat, kanal, dan tanggul. Teknik hidrolika juga diaplikasikan di bidang sanitasi dan teknik lingkungan.
Teknik hidrolika yaitu aplikasi prinsip mekanika fluida terhadap duduk kasus yang terkait dengan pengumpulan, penyimpanan, pengendalian, pemindahan, pengaturan, pengukuran, dan penggunaan air..[1] Cassidy et al menjelaskan bahwa "Insinyur hidrolika menyebarkan desain konseptual untuk aneka macam manfaat yang berkaitan degan air ibarat saluran pelimpah dan saluran keluaran untuk bendungan, saluran air untuk jalan raya, jalan masuk dan struktur terkait untuk irigasi, serta akomodasi air pendingin untuk pembangkit listrik termal".[2]
Daftar isi
1 Prinsip utama
1.1 Mekanika fluida
1.2 Sifat fluida real
2 Lihat pula
3 Referensi
4 Bahan bacaan terkait
5 Pranala luar
Prinsip utama
Prinsip utama dari teknik hidrolika meliputi mekanika fluida, fatwa fluida, sifat fluida, hidrologi, jaringan perpipaan, hidrolika saluran terbuka, mekanika transportasi sedimen, permodelan, permesinan hidrolika, dan hidrolika drainase.
Mekanika fluida
Hidrostatika yaitu studi terhadap fluida dalam keadaan diam. Pada fluida dalam keadaan membisu terdapat gaya yang disebut dengan tekanan yang bekerja pada sekelilingnya. Tekanan ini diukur dalam satuan N/m2, dan tidak konstan pada seluruh tubuh air. Tekanan, p, meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Sehingga gaya ke atas sanggup didefinisikan dengan persamaan:
p=\rho gy
di mana,
? = massa jenis air
g = berat jenis
y = kedalaman
Membalikkan persamaan akan memperlihatkan tinggi tekanan (pressure head) p/?g = y. Empat alat dasar untuk pengukuran tekanan yaitu piezometer, manometer, manometer diferensial, manometer miring, dan Bourdon gauge.
Sifat fluida real
Fluida ideal dan fluida real
Perbedaan fundamental antara fluida ideal dan fluida real yaitu p1 = p2 untuk fatwa fluida ideal, dan p1 > p2 untuk fatwa fluida real. Fluida ideal tidak sanggup ditekan ('incompressible) dan tidak mempunyai viskositas. Fluida real mempunyai viskositas. Fluida ideal hanyalah fluida imajiner alasannya yaitu semua fluida, termasuk udara, mempunyai viskositas.
Aliran berviskositas
Fluida berviskositas akan terdeformasi secara kontinu di bawah gaya geser, di mana fluida ideal tidak terdeformasi.
Aliran laminar dan turbulen
Gangguan pada fatwa berviskositas akan menghasilkan fatwa laminar (stabil), transisi, hingga turbulen (tidak stabil).
Persamaan Bernoulli
Untuk fluida ideal, berlaku persamaan Bernoulli:
p/?g + u�/2g = p1/?g + u1�/2g = p2/?g + u2�/2g
Lapisan batas
Asumsikan fatwa dibatasi hanya pada satu sisi saja, dan fatwa mendatar melewati bidang datar yang sejajar dengan aliran. Aliran yang berada sempurna di atas bidang datar akan mempunyai kecepatan yang seragam. Dan dikala fatwa mengalami kontak dengan bidang, lapisan fluida akan bergesekan dengan permukaan bidang padat. Sehingga akan ada gaya geser antara lapisan fluida di atas permukaan bidang datar dan lapisan kedua dari fluida. Lapisan kedua akan memperlambat lapisan ketiga, meski tidak hingga membuatnya berhenti, dan membuat gaya geser terhadap lapisan ketiga. Dan seterusnya. Gaya kohesi intermolekuler pada fluida tidak cukup untuk menahan molekul fluida. Sehingga fluida akan terus mengalir selama masih ada jalan untuk mengalir.[3] Aliran di dalam lapisan sanggup berupa fatwa laminar atau fatwa turbulen, tergantung pada bilangan Reynolds.
EmoticonEmoticon