Isi
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 menjadi ciri aliran cairan melalui tabung sebagai laminar atau turbulen. Angka Reynolds adalah variabel tak berdimensi, artinya tidak memiliki unit yang melekat padanya.
Menghitung Kecepatan Kritis
Jika Anda ingin menemukan kecepatan kritis untuk air yang bergerak melalui bagian pipa, mulailah dengan menggunakan rumus dasar untuk menghitung kecepatan kritis: Vcrit = (Nr_µ) / (D_ρ). Dalam persamaan ini, Vcrit mewakili kecepatan kritis, Nr mewakili bilangan Reynolds, μ (mu) mewakili koefisien viskositas (yaitu, hambatan untuk mengalir) untuk cairan yang diberikan, D mewakili diameter dalam pipa, dan ρ (rho ) mewakili kerapatan cairan yang diberikan. Variabel μ (mu) diukur dalam meter-kuadrat per detik dan kepadatan cairan yang diberikan diukur dalam kilogram per meter-kuadrat.
Katakanlah Anda memiliki bagian pipa sepanjang dua meter dengan diameter bagian dalam 0,03 meter, dan Anda ingin mengetahui kecepatan kritis air yang melewati bagian pipa itu pada kecepatan 0,25 meter per detik, diwakili oleh V. Meskipun μ bervariasi dengan suhu, nilainya khas 0,00000114 meter persegi per detik, jadi kami akan menggunakan nilai ini dalam contoh ini. Kepadatan, atau ρ, air adalah satu kilogram per meter kubik.
Jika nomor Reynolds tidak diberikan, Anda dapat menghitungnya menggunakan rumus: Nr = ρ_V_D / μ. Aliran laminar diwakili oleh bilangan Reynolds kurang dari 2.320, dan aliran turbulen diwakili oleh bilangan Reynolds lebih besar dari 4.000.
Masukkan nilai untuk masing-masing variabel dari persamaan bilangan Reynolds. Setelah memasukkan nilai-nilai, angka Reynolds adalah 6.579. Karena lebih besar dari 4.000, alirannya dianggap turbulen.
Sekarang masukkan nilai ke persamaan kecepatan kritis, dan Anda harus mendapatkan: Vcrit = (6.579_0.000000114 meter / kuadrat kedua) / (0,03 meter_1 kilogram / meter kubik) = 0,025 meter / detik.