Ketika disuruh menyebutkan contoh fluida, beberapa orang menyebutkan zat cair, seperti air, minyak, dan sejenisnya. Padahal, gas hingga angin juga tergolong sebagai jenis aliran fluida, walaupun bukan zat cair. Untuk memahami hal itu, perlu ketahui dulu arti dan macam-macam fluida sendiri.
Pada dasarnya, suatu zat bisa dikatakan sebagai fluida, dengan catatan mampu berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Fluida secara umum terjadi menjadi 6 jenis yang akan dibahas tuntas pada topik kali ini.
Nah, mau tahu lebih lanjut apa saja jenis-jenis fluida yang ada beserta contohnya? Bagaimana pula suatu zat bisa mengalami pergerakan atau perpindahan?
Kupas semua pertanyaan tersebut melalui pembahasan menarik di bawah ini. Yuk, diperhatikan!
Baca juga:
- Siklus kerja PLTU(Opens in a new browser tab)
- Pembangkit Listrik Tenaga Angin / Bayu (PLTB) – Cara Kerja, Komponen Utama & Tipe Turbin(Opens in a new browser tab)
- Cara Membaca Kode Warna Resistor & Menghitungnya(Opens in a new browser tab)
Apa Itu Aliran Fluida?
Menurut KBBI, aliran berarti gerakan maju zat cair (fluida). Sementara arti fluida adalah zat yang mudah mengalir. Tidak dikatakan bahwa fluida hanya cairan saja. Jika digabungkan, aliran fluida merupakan dinamika fluida yang membentuk aliran dalam kecepatan tertentu.
Coba bayangkan, sahabat mempunyai cangkir berisi air. Cangkir tersebut dituang dari ketinggian, ketika dimiringkan, air yang dekat dengan bibir cangkir akan memiliki kecepatan yang tinggi, sedangkan air yang berada di bagian dasar cangkir memiliki kecepatan yang sangat rendah.
Ketidakseimbangan ini disebabkan oleh gravitasi bumi. Oleh karena itu, fluida tidak selalu bergerak secara searah atau dalam kecepatan konstan.
Aplikasi perhitungan aliran zat fluida sangat penting untuk sejumlah industri dan permesinan. Karena itu, hadirlah beberapa jenis aliran berbeda yang disesuaikan dengan kebutuhan.
Jenis-jenis Aliran Fluida
Secara umum, aliran ini dikelompokkan menjadi beberapa jenis dan masing-masing dibagi lagi menjadi tipe yang lebih kecil. Pahami hal ini supaya tahu apa jenis yang tepat untuk kebutuhan yang diinginkan, berikut penjelasannya:
1. Fluida Dinamis dan Statis
Dinamis
Fluida yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari ini memiliki kecepatan konstan pada titik tertentu. Sebab, fluida dinamis tidak tergantung pada waktu. Pergerakan alirannya juga membentuk aliran berlapis atau laminar.
Statis
Ini adalah kebalikan dari fluida dinamis, di mana fluida ini tidak bergerak atau diam. Sekiranya ada pergerakan, itu akan sangat kecil dan seolah tak terlihat pergerakan dari partikel-partikel di dalamnya. Pergerakan partikel tidak menimbulkan gaya geser layaknya fluida dinamis.
Contoh fluida statis adalah air pada gelas, di mana partikel di dalamnya bergerak, namun tidak menimbulkan gaya geser. Contoh lainnya yaitu air sungai yang arusnya mengalir pada kecepatan yang tetap atau konstan.
2. Fluida Laminar, Transisi dan Turbulen
Laminar
Jenis aliran fluida selanjutnya adalah fluida laminar. Aliran ini bisa terbentuk karena tidak adanya gangguan atau perpotongan dari aliran lainnya. Karena itulah, fluida laminar biasanya tidak membentuk pusaran, pencampuran garis aliran atau persilangan.
Contohnya yaitu pergerakan fluida pada pipa sejajar yang tidak memiliki komponen radial.
Transisi
Seperti namanya, aliran ini terbentuk karena proses transisi dari fluida laminar menjadi turbulen. Perubahan disebabkan akibat adanya perbedaan sifat pada aliran laminar dan turbulen. Bisa juga disebabkan karena aliran mencapai kecepatan kritis.
Fluida transisi umumnya terjadi pada pipa yang tidak sejajar dengan dinding pipa.
Turbulen
Kecepatan jenis aliran ini tidak searah atau berubah-ubah. Akan tetapi, pada bagian permukaan dinding pipa, aliran tersebut tetap laminer berkat adanya lapisan tipis yang memiliki kekentalan tertentu.
Biasanya aliran ini terjadi sebentar saja, karena partikel-partikel di dalamnya kemudian akan saling bertumbukan dan menyatu.
3. Fluida Uniform dan non-Uniform
Uniform (Seragam)
Aliran ini bisa bergerak secara seragam. Hal tersebut memungkinkan terjadi apabila parameter aliran konstan di sepanjang jalur aliran. Contohnya ketika fluida mengalir pada pipa yang memiliki diameter konstan.
Non-Uniform (Tidak Seragam)
Aliran bisa menjadi tidak seragam apabila parameter aliran mengalami perubahan. Kejadian ini bisa menimpa ketika fluida mencapai batas padat atau batas kecepatan.
Akan tetapi, seringkali aliran tidak seragam disebut sebagai seragam apabila ukuran dan bentuk penampang aliran konstan.
4. Fluida Steady dan Unsteady
Steady (Stabil)
Ada lagi jenis yang disebut sebagai aliran fluida steady atau stabil. Aliran ini bersifat tunak alias tidak terikat dengan waktu, sehingga kecepatan, penampang dan tekanannya bisa berubah dari satu titik ke titik lainnya.
Namun biasanya, aliran stabil jarang sekali terjadi. Pada kebanyakan kasus, aliran tetap memiliki parameter konstan pada waktu tertentu, namun biasanya berubah dari waktu ke waktu dalam kisaran yang kecil, jadi hampir tidak terdeteksi.
Unsteady (Tidak Stabil)
Ketika aliran menunjukkan parameter tidak stabil atau tidak konstan, hal ini sebetulnya disebabkan oleh adanya kondisi (tekanan dan kecepatan) yang bervariasi dari titik ke titik. Sebaliknya, aliran bisa disebut konstan karena kondisi aliran stabil.
Aliran tidak stabil bisa tergolong sebagai fluida seragam dan tidak seragam, sama seperti aliran konstan. Hanya saja, pada aliran tidak stabil, kecepatan aliran konstan untuk sepanjang waktu. Dan jika disebut sebagai aliran seragam, maka luas penampang fluida ini konstan.
5. Fluida Rotational dan Irrotational
Rotational
Aliran ini cukup unik, di mana partikel fluida di dalamnya berputar pada satu poros saat bergerak di sepanjang garis aliran.
Irrotational
Sedangkan jenis aliran fluida irrotational, aliran ini memiliki partikel yang tidak berputar pada satu poros pada saat fluida mengalir.
6. Fluida Compressible dan Incompressible
Compressible (Terkompresi)
Karena adanya proses kompresi atau pemampatan, partikel pada fluida ini memiliki ukuran dan volume yang lebih kecil.
Namun, ketika dialirkan, massa aliran ini berubah-ubah dari satu titik ke titik lainnya, sehingga dapat disebut tidak konstan.
Incompressible (Tidak Terkompresi)
Fluida zat cair tidak bisa dimampatkan, beda dengan zat gas yang dapat diperkecil ukuran dan volume partikelnya. Pasalnya, zat cair mempunyai kondisi yang sulit dikompresi, meski pada saat stabil.
Perbedaan pada tekanan tertentu bisa berubah, sehingga penting untuk diperhitungkan. Aliran fluida ini bergerak secara konstan.
7. Dimensi Aliran (Satu, Dua dan Tiga)
Disebut sebagai fluida satu, dua dan tiga, istilah tersebut sebetulnya merujuk pada jumlah ruang terkoordinasi untuk menggambarkan aliran. Secara umum, semua jenis aliran mempunyai beberapa bentuk dimensi, pergerakannya berubah-ubah tergantung dari kondisi serta sifat aliran.
Namun, semua jenis fluida mengalir secara tiga dimensi. Dibutuhkan perhitungan dan analisis mendalam supaya menemukan dimensi aliran tersebut.
Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan diatas, aliran fluida berarti aliran yang bergerak dari satu titik ke titik lainnya. Aliran ini bisa mengalami perubahan tekanan, sifat, hingga kecepatan dari waktu ke waktu. Karena hal tersebut fluida dibagi menjadi beberapa jenis.
Pembagian jenis ini diharapkan memudahkan orang dalam menentukan aplikasi fluida yang dibutuhkan pada industri. Sebagai informasi tambahan, semua fluida sebenarnya dapat dikompresi untuk mereduksi volume partikel. Pada zat cair misalnya, kerapatannya bisa berubah karena tekanan.
Itu dia jenis-jenis aliran fluida beserta contohnya yang perlu diketahui. Memahami bagaimana fluida bergerak dapat membantu menemukan solusi-solusi atas permasalahan yang disebabkan oleh aliran. Memang diperlukan perhitungan dan analisis lebih lanjut untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.