Cara Menghitung Kecepatan Kritis

Kecepatan kritis adalah kecepatan dan arah di mana aliran cairan melalui tabung berubah dari halus, atau "laminar", menjadi turbulen. Menghitung kecepatan kritis tergantung pada beberapa variabel, tetapi bilangan Reynolds yang mencirikan aliran cairan melalui tabung sebagai laminar atau turbulen. Bilangan Reynolds adalah variabel tak berdimensi, artinya tidak ada satuan yang melekat padanya.

Jika Anda ingin mencari kecepatan kritis untuk air yang bergerak melalui bagian pipa, kita akan mulai dengan menggunakan rumus dasar untuk menghitung kecepatan kritis: Vcrit = (Nr_µ) / (D_ρ). Dalam persamaan ini, Vcrit mewakili kecepatan kritis, Nr mewakili bilangan Reynolds, (mu) mewakili koefisien viskositas (yaitu, resistensi untuk mengalir) untuk cairan tertentu, D mewakili diameter bagian dalam pipa, dan (rho) mewakili kepadatan yang diberikan cair. Variabel (mu) diukur dalam meter-kuadrat per detik dan densitas cairan yang diberikan diukur dalam kilogram per meter-kuadrat.

Katakanlah Anda memiliki bagian pipa sepanjang dua meter dengan diameter dalam 0,03 meter, dan Anda ingin mengetahui kecepatan kritis air yang melewati bagian pipa tersebut dengan kecepatan 0,25 meter per detik, direpresentasikan oleh V. Meskipun bervariasi dengan suhu, nilai tipikalnya adalah 0,00000114 meter persegi per detik, jadi kami akan menggunakan nilai ini dalam contoh ini. Massa jenis, atau, air adalah satu kilogram per meter kubik.

Jika bilangan Reynold tidak diberikan, Anda dapat menghitungnya menggunakan rumus: Nr = _V_D/µ. Aliran laminar diwakili oleh bilangan Reynold kurang dari 2.320, dan aliran turbulen diwakili oleh bilangan Reynold lebih besar dari 4.000.

Masukkan nilai untuk setiap variabel persamaan bilangan Reynold. Setelah memasukkan nilainya, bilangan Reynold adalah 6,579. Karena lebih besar dari 4.000, aliran dianggap turbulen.

Sekarang masukkan nilai ke persamaan kecepatan kritis, dan Anda akan mendapatkan: Vcrit = (6,579_0,000000114 meter/detik-kuadrat) / (0,03 meter_1 kilogram/meter kubik) = 0,025 meter/detik.

  • Bagikan
instagram viewer