MODUL PRAKTIKUM: ANALISIS BILANGAN REYNOLDS (Reynolds Number)

TUJUAN PRAKTIKUM

Setelah menyelesaikan praktikum ini, Anda diharapkan mampu:

1. Menganalisis secara kuantitatif pengaruh kecepatan aliran (v), diameter pipa (D), dan viskositas fluida (nu) terhadap besarnya Bilangan Reynolds (Re).

2. Mengidentifikasi dan mengkategorikan rejim aliran (laminar, transisi, dan turbulen) secara visual maupun matematis.

TEORI DASAR & RUMUS ANALISIS

Bilangan Reynolds (Re) adalah parameter tak berdimensi yang membandingkan gaya inersia (inertia force) terhadap gaya viskos (viscous force):

Klasifikasi Aliran :

1. Aliran Laminar (Re < 2300): Gaya viskos mendominasi. Fluida bergerak mulus sejajar dalam lapisan-lapisan (laminae).

2. Aliran Transisi (2300 < Re < 4000): Kondisi kritis di mana aliran tidak stabil dan berfluktuasi antara laminar dan turbulen.

3. Aliran Turbulen (Re > 4000): Gaya inersia mendominasi. Aliran acak, penuh pusaran (eddies), dan terjadi percampuran momentum yang intensif.

ALAT DAN BAHAN

1. Aparatus Osborne Reynolds / Fluid Friction Apparatus: Pipa transparan lengkap dengan sistem injeksi pewarna (dye injection).

2. Bangku Hidrolik (Hydraulic Bench): Tangki air, pompa sirkulasi, dan katup pengatur aliran utama.

3. Manometer U / Pressure Transducer: Mengukur beda tekanan (🛆h) sepanjang pipa.

4. Alat Ukur Tambahan: Stopwatch, Termometer, dan Gelas Ukur Volumetrik.

PROSEDUR KERJA PRAKTIKUM

Langkah 1: 

Persiapan Alat & Bleeding Air : Menstabilkan aliran dan membuang jebakan udara.

1. Periksa ketersediaan air pada tangki penampung hydraulic bench.

2. Nyalakan pompa air dan buka katup utama agar air mengisi head tank hingga melimpah secara konstan (steady).

3. Bleeding Air: Buka katup buang udara pada selang manometer untuk membuang seluruh gelembung udara yang terjebak.

4. Diamkan air di dalam tangki selama 3–5 menit agar tidak ada turbulensi sisa di dalam penampung.

Langkah 2: 

Pengukuran Suhu Air:

Mencatat parameter fisik fluida yang mempengaruhi viskositas..

1. Ukur suhu air (T) pada tangki menggunakan termometer.

2. Catat nilai massa jenis (rho) dan viskositas dinamik (mu) berdasarkan tabel standar sifat fisik air sesuai suhu terukur.

Langkah 3: 

Pengujian Variasi Debit & Injeksi Tinta:

Membandingkan data visual dengan nilai Re matematis.

1. Buka katup injeksi pewarna secara perlahan hingga terbentuk benang pewarna di tengah pipa transparan.

2. Atur Debit Rendah: Buka katup pengatur aliran sedikit demi sedikit sampai terbentuk garis pewarna yang lurus mulus (Laminar).

3. Catat beda tinggi tekan (🛆h) pada manometer.

4. Ukur debit aliran (Q) dengan metode volumetrik: catat waktu (t) yang dibutuhkan air untuk mencapai volume tertentu (V) pada tangki ukur (Q = V/t).

5. Atur Debit Sedang & Tinggi: Perbesar debit aliran secara bertahap hingga benang pewarna mulai bergelombang (Transisi) dan akhirnya pecah menyebar (Turbulen).

6. Catat data V, t, 🛆h dan bentuk visual tinta pada setiap variasi debit (minimal 8–10 variasi data).

Langkah 4: 

Penutupan & Pembersihan :

Penghentian alat sesuai SOP laboratorium.

1. Tutup katup injeksi pewarna dan bersihkan sisa pewarna dengan mengalirkan air jernih.

2. Tutup katup pengatur aliran, matikan saklar pompa, dan cabut kabel daya.

3. Buka katup drainase untuk mengosongkan tekanan sisa pada manometer.

LEMBAR DATA PENGAMATAN (TEMPLATE)

Data Konstanta Pengujian

• Suhu Air (T): ....................͒C

• Massa Jenis Air (ρ): ............kg/m^3

• Viskositas Dinamik (μ):............Pa.s

• Diameter Pipa (D): .............m

• Panjang Pipa (L):....................m

https://youtu.be/Z0Dcry1Y8pE?si=_u1E0_bfSoN11NTM

=======================================================================================================================================