際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Uas mekflu 2 - 5 januari 2010

I
Insan Al Amin
1 of 2
Downloaded 22 times
UJIAN AKHIR SEMESTER I 2009/2010 Mata Ujian : Mekanika Fluida 2 (MS-3143) Hari/tgl. : Selasa, 5 Januari 2010 Waktu : 15.45-17.45 WIB (2 jam) Sifat : Buka 1 lembar catatan A-4 Catatan: Berkas jawaban-l untuk soal No. 1 dan berkas jawaban-lI untuk soal No. 2,3, dan 4 1. Benda padat yang berada dalam aliran fluida, akan mengalami gaya tahanan (drag) dan/atau gaya angkat (lift). a. Jelaskan apa yang disebut drag dan lift. b. Kapan benda padat tersebut mengalami drag, dan kapan mengalami lift? c. Karakterisasi drag dan lift ditunjukkan melalui besaran-besaran: koefisien drag (CD) dan koefisien lift (Ct). Bila sebuah benda mempunyai CL = 1, apa artinya? d. Sebuah pesawat kecil dirancang untuk dapat terbang dengan kecepatan jelajah 350 km/h di angkasa pada kondisi udara standard ( udara = 1,25 kg/m3). CL pada kecepatan tersebut adalah sebesar 0,4 dan CD adalah 0,065. Massa total pesawat sebesar 900 kg. Hitung luas permukaan angkat efektif (effective lift area) dan daya mesin pesawat yang dibutuhkan dalam Horse Power. 2. Sebuah sistem turbin air dibuat seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Diameter seluruh pipa adalah 150 mm dan panjang pipa masukan (inlet) adalah 50 m. Laju aliran air yang terjadi adalah 20 liter/detik. Asumsikan bahwa faktor kerugian gesek (f) pipa adalah konstan sebesar 0.02 dan kerugian minor [minor losses) dapat diabaikan. a) Berapakah head ideal yang dapat dihasilkan sistem ini? Buktikan! b) Berapakah daya poros turbin yang dapat dihasilkan jika efisiensi turbin (侶turbin) mencapai 70%? c) Hitung besarnya tekanan masuk (Pin) dan tekanan keluar (Pout) turbin! 3. Suatu bangunan berbentuk silinder dengan dinding berpermukaan halus, bangunan tersebut mempunyai diameter D= 10 m dengan ketingian H= 50 m diterpa angin dengan profif kecepatan turbulen ( ) dengan 隆 tebal lapisan batas kecepatan U= 40 km/j, Retyped by DivPen HMM-ITB 2010/2011
jika koefisien gaya tahanan untuk selinder seperti gambar dibawah ini, data udara = 1,23 袖=1,79.10-5 kg/(m.s) carilah: a. Gaya tahanan (Drag Force) jika profil kecepatan berupa kecepatan angin turbuien b. Carilah Momen yang disebabkan oleh profil kecepatan tsb c. Bandingkan kedua besaran Gaya Tahanan dan Momen diatas jika kecepatan angin seragam dengan kecepatan U 4. Terowongan angin supersonik seharusnya beroperasi pada bilangan Mach= 2,2 pada seksi test Sebelum seksi test, terdapat sebuah nosel dengan luas penampang 0,07 m2. Udara dicatu pada kondisi stagnasi pada temperatur 500 K dan tekanan 1,0 MPa (abs). Pada suatu kondisi aliran, sewaktu kecepatan didalam terowongan angin menuju ke kecepatan supersonik, terjadi kejutan normal (normal shock) tepat pada keluaran nosel. Aliran dianggap stedi selama terowongan angin beroperasi, dari kondisi awal diatas, mencapai kondisi kejutan carilah dan gambarkan pada diagram T-s a) Bilangan Mach b) Tekanan Statik c) Tekanan stagnasi d) Penampang minimum teoritis dari leher (throat) kedua setelah seksi test Retyped by DivPen HMM-ITB 2010/2011

More Related Content

Uas mekflu 2 - 5 januari 2010

  • 1. UJIAN AKHIR SEMESTER I 2009/2010 Mata Ujian : Mekanika Fluida 2 (MS-3143) Hari/tgl. : Selasa, 5 Januari 2010 Waktu : 15.45-17.45 WIB (2 jam) Sifat : Buka 1 lembar catatan A-4 Catatan: Berkas jawaban-l untuk soal No. 1 dan berkas jawaban-lI untuk soal No. 2,3, dan 4 1. Benda padat yang berada dalam aliran fluida, akan mengalami gaya tahanan (drag) dan/atau gaya angkat (lift). a. Jelaskan apa yang disebut drag dan lift. b. Kapan benda padat tersebut mengalami drag, dan kapan mengalami lift? c. Karakterisasi drag dan lift ditunjukkan melalui besaran-besaran: koefisien drag (CD) dan koefisien lift (Ct). Bila sebuah benda mempunyai CL = 1, apa artinya? d. Sebuah pesawat kecil dirancang untuk dapat terbang dengan kecepatan jelajah 350 km/h di angkasa pada kondisi udara standard ( udara = 1,25 kg/m3). CL pada kecepatan tersebut adalah sebesar 0,4 dan CD adalah 0,065. Massa total pesawat sebesar 900 kg. Hitung luas permukaan angkat efektif (effective lift area) dan daya mesin pesawat yang dibutuhkan dalam Horse Power. 2. Sebuah sistem turbin air dibuat seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Diameter seluruh pipa adalah 150 mm dan panjang pipa masukan (inlet) adalah 50 m. Laju aliran air yang terjadi adalah 20 liter/detik. Asumsikan bahwa faktor kerugian gesek (f) pipa adalah konstan sebesar 0.02 dan kerugian minor [minor losses) dapat diabaikan. a) Berapakah head ideal yang dapat dihasilkan sistem ini? Buktikan! b) Berapakah daya poros turbin yang dapat dihasilkan jika efisiensi turbin (侶turbin) mencapai 70%? c) Hitung besarnya tekanan masuk (Pin) dan tekanan keluar (Pout) turbin! 3. Suatu bangunan berbentuk silinder dengan dinding berpermukaan halus, bangunan tersebut mempunyai diameter D= 10 m dengan ketingian H= 50 m diterpa angin dengan profif kecepatan turbulen ( ) dengan 隆 tebal lapisan batas kecepatan U= 40 km/j, Retyped by DivPen HMM-ITB 2010/2011
  • 2. jika koefisien gaya tahanan untuk selinder seperti gambar dibawah ini, data udara = 1,23 袖=1,79.10-5 kg/(m.s) carilah: a. Gaya tahanan (Drag Force) jika profil kecepatan berupa kecepatan angin turbuien b. Carilah Momen yang disebabkan oleh profil kecepatan tsb c. Bandingkan kedua besaran Gaya Tahanan dan Momen diatas jika kecepatan angin seragam dengan kecepatan U 4. Terowongan angin supersonik seharusnya beroperasi pada bilangan Mach= 2,2 pada seksi test Sebelum seksi test, terdapat sebuah nosel dengan luas penampang 0,07 m2. Udara dicatu pada kondisi stagnasi pada temperatur 500 K dan tekanan 1,0 MPa (abs). Pada suatu kondisi aliran, sewaktu kecepatan didalam terowongan angin menuju ke kecepatan supersonik, terjadi kejutan normal (normal shock) tepat pada keluaran nosel. Aliran dianggap stedi selama terowongan angin beroperasi, dari kondisi awal diatas, mencapai kondisi kejutan carilah dan gambarkan pada diagram T-s a) Bilangan Mach b) Tekanan Statik c) Tekanan stagnasi d) Penampang minimum teoritis dari leher (throat) kedua setelah seksi test Retyped by DivPen HMM-ITB 2010/2011