Dokumen tersebut membahas tentang aliran udara yang dapat dikompresikan (compressible flow) pada mata kuliah Aerodinamika Pesawat Terbang II. Dokumen tersebut menjelaskan konsep-konsep penting seperti entalpi, proses adiabatis, stagnasi, kondisi reversibel dan isentropis yang berkaitan dengan aliran udara yang dapat dikompresikan. Dokumen tersebut juga menunjukkan langkah-langkah perumusan hubungan tekan

1. SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO
AERODINAMIKA
PESAWAT
TERBANG II
NAMA : Aldy Dwi Prasetyo
NIM : 18050002
Kelas : C
Dosen : Buyung Junaidin, S.T., M.T

2. TOPIK UTAMA
COMPRESSIBLE FLOW
(ALIRAN KOMPRESIBEL)
Tujuan yang ingin dicapai:
1. Memahami pengaruh kompresibilitas pada aliran udara;
2. Memehami kenapa sebuah nosel harus memiliki baian divergen
untuk mempercepat aliran udara menjadi supersonic;
3. Memprediksi munculnya gelombang kejut (Shock Wave) dan
menghitung perubahan sifat aliran yang melewatinya;
4. Memahami pengaruh gesekan dan perpindahan panas pada
aliran kompresibel.

3. Apa yang
dimaksud
dengan
Entalpi?
Entalpi merupakan isitilah yang ditemukan
di dalam termodinamika yang menyatakan jumlah
energi internal yang terdapat di dalam sebuah
sistem termodinamika ditambah dengan jumlah
energi yang digunakan untuk melakukan aktifitas
pada suatu materi.
Total entalpi tidak dapat diukur secara
langsung, hanya perubahannya yang dapat dinilai.
Untuk mengukur entalpi maka harus terlebih dahulu
menentukan TITIK REFFERENCE terlebih dahulu lalu
baru dapat ditentukan juga perubahan Entalpi-nya.
Perubahan entalpi jika bernilai negatif disebut
eksoterm sedangkan jika bernilai positif disebut
dengan endoterm
Tugas 3 Aerodinamika Pesawat Terbang II

4. Apa yang dimaksud kondisi Adiabatis?
Proses adibatik merupakan salah satu proses
termodinamika yang mana tidak ada transfer energi
masuk maupun keluar dari sistem dan umumnya didapat
dengan mengelilingi seluruh sistem dengan bahan isolasi,
proses ini sangat cepat sehingga tidak ada waktu untuk
transfer panas
Grafik hubungan antara P dan V
Untuk substansi sederhana, pada proses adiabatik dimana
volume meningkat maka energi dalam dari substansi harus
berkurang

5. Apa yang dimaksud dengan
proses stagnasi?
ARTI KATA
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, Stagnasi memiliki arti suatu
keadaan tidak mengalir
PROSES/KEADAAN STAGNASI
Keadaan teoritis dimana aliran udara dibawa ke kondisi tanpa gerak sepenuhnya
dalam proses isentropik tanpa adanya gaya lain seperti gaya gravitasi. Ada beberapa
properti/sifat dari keadaan stagnasi yaitu temperatur, densitas dan tekanan yang
biasanya ditandai dengan subscript "0"

6. Apa yang dimaksud kondisi
Reversible?
Kondisi Reversible yaitu di mana tidak ada fenomena
disipatif terjadi atau merupakan suatu proses jika dalam
proses-proses tersebut fungsi-fungsi keadaan sistem
tidak berbeda dengan keadaan lingkungannyna dalam
waktu yang lama dan tidak terukur. Fungsi – fungsi yang
tidak berubah tersebut seperti viskositas, konduktivitas
termal, difusi massa, dan besaran termodinamika lainnya.
Namun kenyataannya tidak ada proses reversible
didalam kehidupan nyata, karenan semua yang
berlangsung di alam adalah irreversible

7. Apa yang dimaksud kondisi
isentropis?
Isentropik merupakan proses yang berlangsung tanpa
disertai dengan perubahan entropi. Proses isentropic
berlangsung jika tidak ada kalor yang masuk atau keluar
dari sistem dan tidak ada energi yang hilang akibat
gesekan yang terjadi saat proses reversible. Kondisi ini
jika disimpulkan adalah gabungan dari sifat adibatik dan
reversible.
Proses isentropic ini biasanya digunakan untuk
menganalisa proses yang ada di mesin Otto maupun
Diesel
MESIN OTTO MESIN DIESEL

8. Stagnation State pada proses reversible disebut
dengan Isentropic Stagnation State. Dalam
grafik tersebut dijelaskan bahwa Stagnation
Entalpi sama dengan isentropic stagnation state
dan juga actual stagnation state.
Pressure Stagnation (P0) lebih besar
dibandingkan dengan Actual Pressure
Stagnation (P0, act) dikarenakan adanya
peningkatan entropi (s) akibat adanya
gesekan fluida

9. Berikut merupakan proses dari pembentukan persamaan di atas
Awal mula dari persamaan
tersebut bermula dari
persamaan GAS IDEAL
Volume gas terdiri dari
banyak molekul, maka
kumpulan banyak molekul
tersebut disebut sebagai
internal energy. Internal
energy per unit massa
disebut dengan specific
internal energy (e). Energi
ini berhubungan dengan
specific entalpi (h)
Di dalam gas ideal, h dan
e merupakan fungsi
temperatur saja.
Kemudian dengan melakukan
penurunan maka,
1 2
Cv merupakan specific
heat volume konstan
dan Cp merupakan
specific tekanan
konstan. Maka,
3
Untuk specific gas, Cv
dan Cp berhubungan dan
didefinisikan sebagai R
Lalu jika kita bagi dengan
Cp dan Cv, maka akan
menjadi
4
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
[ Persamaan (f) dibagi dengan Cp ]
[ Persamaan (f) dibagi dengan Cv ]
Lalu definisikan
𝑐 𝑝
𝑐𝑣
sebagai
k, maka persamaan (g) dan
(h) menjadi
(g)
(h)
(g1) (h1)

10. 5
Lalu dengan mengubah
bentuk dari (g1) dan (h1)
menjadi,
(g2) (h2)
Pada gerakan molekul gas di
suatu sistem, maka akan ada
internal energy yang
muncul (e).
6
Dengan adanya penambahan
panas dan kerja pada sistem,
maka akan menyebabkan
adanya perubahan energy.
Dikarenakan sistem tersebut
diam, maka perubahan energy
(de).
(i)
Pada proses Reversible
ditunjukkan bahwa
Maka persamaan (i) akan menjadi
(j)
Namun persamaan (i) tidak
selalu benar karena saat
dilakukan percobaan balok es
dengan plat besi panas tidak
selalu seperti apa yang
dinyatakan oleh persamaan (i).
Maka entropi (s) dapat
didefinisikan sebagai,
7
(k)
Dimana 𝛿𝑞 𝑟𝑒𝑣 merupakan
jumlah panas tambahan yang
ditambahkan secara terbalik ke
suatu sistem. Entropi
merupakan suatu state
variable, maka dapat dijadikan
reversible maupun
irreversile.
𝛿𝑞 merupakan total panas
sesungguhnya yang
ditambahkan selama proses
irreversible, dan 𝑑𝑠𝑖𝑟𝑟𝑒𝑣
adalah turunan entropi saat
proses irreversible.
(l)
8
(m)
Dengan mengkombinasikan
persamaan (l) dan (m),
didapat
Selanjutnya, jika proses
tersebut adiabatik, maka
𝛿𝑞 = 0.
Jika diasumsikan panas
yang ditambahkan itu
reversible dan persamaan
(k) disubtitusikan ke
persamaan (j), maka
(q)

11. 9
Kemudian, dari persamaan
entalphy
(r)
Kombinasikan (q) dan (r).
Maka menjadi,
(s)
Masukkan persamaan (d) ke
persamaan (q) dan (s)
Dengan menggunakan
persamaan gas ideal
10
Atau bisa menjadi
(u)
Subtitusi (u) ke (s1)
(q1)
(s1)
(s2)
Pada proses termodinamika,
baisanya ada inisial mula-mula
(1) dan akhir (2), maka
Karena R dan Cp itu konstan
11
Lakukan hal yang sama
terhada persamaan (q1),
maka akan mendapatkan
persamaan
*)sebagai catatan bahwa s
merupakan fungsi dari 2
varaibel termodinamika
Pada proses isentropic
melibatkan adiabatic dan
reversible maka
𝛿𝑞 = 0, 𝑑𝑠𝑖𝑟𝑟𝑒𝑣 = 0, 𝑑𝑠 = 0
12
Karena
𝑐 𝑝
𝑅
=
𝑘
𝑘−1
maka
𝑝2
𝑝1
=
𝑇2
𝑇1
𝑘
𝑘−1
0 = 𝑐 𝑣 𝑙𝑛
𝑇2
𝑇1
− 𝑅𝑙𝑛
𝑣2
𝑣1
Persamaan diatas sudah
sesuai dengan yang
ditanyakan di soal. Lalu
untuk persamaan yang
satunya dapat dilihat
bahwa sama dengan
yang ada disoal juga.
𝑙𝑛
𝑣2
𝑣1
= −
𝑐 𝑣
𝑅
𝑙𝑛
𝑇2
𝑇1
𝑣2
𝑣1
=
𝑇2
𝑇1
−
𝑐 𝑣
𝑅

12. 13
𝑣2
𝑣1
=
𝑇2
𝑇1
−
1
(𝑘−1)
Karena
𝜌2
𝜌1
=
𝑣1
𝑣2
maka,
𝜌2
𝜌1
=
𝑇2
𝑇1
1
(𝑘−1)
Aerodinamika Pesawat Terbang II

13. SOALKASUS

14. Aerodinamika Pesawat Terbang II
SOLUSIKASUS

15. TERIMA KASIH
Aerodinamika Pesawat Terbang II
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI ADISUTJIPTO