Tekanan Stagnasi, Tekanan Statis, dan Tekanan Dinamis

1.      TEKANAN STATIS

Tekanan statik atau tekanan thermodinamika pada persamaan Bernoulli adalah tekanan fluida yang diukur oleh alat yang bergerak bersama dengan fluida. Kondisi ini sangat sulit diwujudkan, namun dengan kenyataan bahwa tidak ada variasi tekanan pada arah penampang tegak lurus aliran, maka tekanan statik dapat diukur dengan membuat lubang kecil pada dinding aliran sedemikian rupa sehingga sumbunya tegak lurus dinding aliran (wall pressure tap). Cara lain adalah dengan memasang probe atau tabung pitot pada aliran fluida jauh dari dinding aliran.

Jika p adalah tekanan statik pada penampang dengan kecepatan fluida  adalah V dan p_o adalah tekanan stagnasi dimana kecepatan stagnasi aliran fluida V_o adalah 0, maka dapat dihitung :

      

2.      TEKANAN STAGNASI

Tekanan Stagnasi adalah tekanan fluida yang diukur pada aliran fluida yang diperlambat sampai diam, V = 0 dengan kondisi aliran tanpa gesekan. Pengukuran tekanan stagnasi pada tabung pitot diukur oleh lubang kecil di mulut tabung yang akan tepat tegak lurus terhadap garis arus dari aliran. Untuk aliran tak mampu mampat dapat diterapkan persamaan Bernoulli pada kondisi tanpa perubahan ketinggian. Jika P adalah tekanan statik pada penampang dengan kecepatan fluida adalah V dan Po adalah tekanan stagnasi dimana kecepatan stagnasi aliran fluida Vo adalah 0, maka dapat dihitung : (12) Suku kedua, ρ V 2 /2 adalah tekanan dinamik yaitu tekanan akibat kecepatan fluida, yakni selisih antara tekanan statik dengan tekanan stagnasi. maka pengukuran tekanan statis dan tekanan stagnasi dengan tabung pitot dapat juga sekaligus mengukur tekanan dinamisnya. Penerapan yang lain dari persamaan ini adalah perubahan tekanan dinamis menjadi kecepatan fluida dengan kondisi aliran tak mampu mampat. Dengan demikian tabung pitot dapat juga dipergunakan sebagai alat ukur kapasitas aliran.

ü  Prinsip Kerja Pitot Tube (Tabung Pitot)

Tabung pitot (dibaca Pitou sesuai fonologi Prancis) adalah instrumen untuk melakukan pengukuran tekanan pada aliran fluida. Tabung pitot ditemukan oleh insinyur berkebangsaan Prancis, Henri Pitot pada awal abad ke 18, dan dimodifikasi oleh ilmuwan berkebangsaan Prancis, Henry Darcy di pertengahan abad ke 19 . Tabung pitot telah digunakan secara luas untuk menentukan kecepatan dari pesawat terbang dan mengukur kecepatan udara dan gas pada aplikasi industri .

·         Berbagai tipe tabung pitot

Tabung pitot sederhana terdiri dari tabung yang mengarah secara langsung ke aliran fluida. Tabung ini berisi fluida, sehingga tekanan bisa diukur dengan perubahan tinggi dari fluida tersebut. Tekanan stagnasi dari fluida, juga disebut dengan tekanan total atau tekanan pitot.

Tekanan stagnasi yang terukur tidak bisa digunakan untuk menentukan kecepatan fluida. Namun, persamaan Bernoulli menyatakan bahwa:

Tekanan stagnasi = Tekanan Statis + Tekanan Dinamis

yang juga bisa dinyatakan dengan:

Penyelesaian nilai kecepatannya menjadi:

Dimana  adalah kecepatan fluida,  adalah tekanan stagnasi,  adalah tekanan statik, dan  adalah densitas fluida

Namun persamaan di atas hanya untuk fluida inkompressibel (fluida yang tidak dapat ditekan), sehingga nilai tekanan akan turun sebesar Δp akibat perbedaan tinggi atau Δh yang terbaca pada manometer.

Tekanan dinamis adalah selisih antara tekanan stagnasi dan tekanan statis. Tekanan statis diukur menggunakan saluran statis pada salah satu sisi lubang. Tekanan dinamis ditentukan menggunakan diafragma di dalam kontainer tertutup. Jika udara pada satu sisi diafragma adalah tekanan statis, maka sisi yang lain adalah tekanan stagnasi, dan defleksi dari diafragma proporsional dengan tekanan dinamis.

3.      TEKANAN DINAMIS

Cukup sederhana, jika Anda memegang tangan. Anda di angin yang kuat atau ke luar dari jendela pada mobil yang berjalan, maka tekanan angin kuat dirasakan karena udara mempengaruhi tangan Anda. tekanan kuat tersebut melebihi dan diatas (selalu dihasilkan) tekanan statis, dan disebut tekanan dinamis. Tekanan dinamis dikarenakan gerakan relatif. Tekanan Dinamis terjadi jika sebuah benda bergerak melalui udara, atau udara mengalir ke dalam tubuh.

Tekanan Dynamic tergantung pada dua faktor:

ü  Kecepatan tubuh relatif terhadap arus tersebut. Semakin cepat mobil bergerak atau semakin kuat angin bertiup, maka tekanan dinamis makin kuat yang dirasakan pada tangan Anda. Hal ini karena jumlah molekul udara yang lebih besar tiap detiknya.

ü   Kerapatan udara. Tekanan dinamis bergantung juga pada kerapatan udara. Jika mengikuti arus udara, maka kerapatannya kecil, sehingga gayanya kecil dan maka tekanan dinamisnya akan kecil.

TEKANAN TOTAL

                  Di Atmosfir, beberapa tekanan statis selalu diberikan, tapi untuk tekanan dinamis akan diberikan jika ada gerakan tubuh relatif terhadap udara. Tekanan Total adalah jumlah dari tekanan statis dan tekanan dinamis. Tekanan Total juga dikenal dan disebut sebagai dampak tekanan, tekanan pitot atau bahkan tekanan ram.

Tekanan Stagnasi, Tekanan Statis, dan Tekanan Dinamis 2015-12-09T01:53:00-08:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Unknown