Mekanika Fluida

1. Aliran Dua FaseAliran Dua Fase
Pendidihan &Pendidihan &
Fluks KalorFluks Kalor
KritisKritis

2. Aliran Dua Fase
ObjectiveObjective
 Mempelajari perilaku fluida yangMempelajari perilaku fluida yang
dipanaskandipanaskan

3. Aliran Dua Fase
Evaporasi danEvaporasi dan
PendidihanPendidihan
 Evaporasi adalah perubahan fase dari cairEvaporasi adalah perubahan fase dari cair
menjadi uap dimana prosesnya terjadi padamenjadi uap dimana prosesnya terjadi pada
interfaceinterface cair-gas ketika tekanan uap lebihcair-gas ketika tekanan uap lebih
rendah daripada tekanan jenuhrendah daripada tekanan jenuh liquidliquid padapada
temperatur tertentu.temperatur tertentu.
 Pendidihan adalah perubahan fase dari cairPendidihan adalah perubahan fase dari cair
menjadi uap dimana prosesnya terjadi padamenjadi uap dimana prosesnya terjadi pada
interfaceinterface padat-cair ketikapadat-cair ketika liquidliquid bersentuhanbersentuhan
dengan permukaan yang temperaturnya didengan permukaan yang temperaturnya di
atas temperatur jenuhatas temperatur jenuh liquidliquid..

4. Aliran Dua Fase
Pola PendidihanPola Pendidihan
 single-phase regimesingle-phase regime
 nucleate boiling regimenucleate boiling regime
 transition boiling regimetransition boiling regime
 film boiling regimefilm boiling regime

5. Aliran Dua Fase
Pola PendidihanPola Pendidihan

6. Aliran Dua Fase
Free convectionFree convection
boilingboiling
 ∆∆TTee = T= Tss – T– Tsatsat = 5= 5°C°C
 Kadang timbul bubbleKadang timbul bubble
 Pergerakan fluida karena efek konveksiPergerakan fluida karena efek konveksi
bebasbebas

7. Aliran Dua Fase
Nucleate boilingNucleate boiling
 Terjadi nukleasiTerjadi nukleasi
 ∆∆TTee = 5 - 30= 5 - 30°C°C
 Gerak fluidaGerak fluida ↑↑ , h dan q”, h dan q” ↑↑
 Pertukaran kalor langsung dariPertukaran kalor langsung dari
permukaan ke liquid, bukan melaluipermukaan ke liquid, bukan melalui
vapor bubblesvapor bubbles
 Isolated bubbles &Isolated bubbles & jets and columnsjets and columns
bubble coalescencebubble coalescence

8. Aliran Dua Fase
Transition boilingTransition boiling
 Unstable film boiling/partial film boilingUnstable film boiling/partial film boiling
 ∆∆TTee = 30 - 120= 30 - 120°C°C
 Pembentukan bubble cepatPembentukan bubble cepat
 Bagian film uapBagian film uap ↑↑
 Konduktifitas termal uap < liquid, makaKonduktifitas termal uap < liquid, maka
q”q”↓↓

9. Aliran Dua Fase
Film boilingFilm boiling
 ∆∆TTee >> 120120°C°C
 Terbentuk jaket uapTerbentuk jaket uap
 Transfer kalor secara konduksi danTransfer kalor secara konduksi dan
radiasi melalui filmradiasi melalui film
 Temperatur permukaanTemperatur permukaan ↑↑ , radiasi, radiasi
signifikan, q”signifikan, q” ↑↑

10. Aliran Dua Fase
CHF dan LeidenfrostCHF dan Leidenfrost
 Waktu evaporasi minimum disebut fluksWaktu evaporasi minimum disebut fluks
kalor kritiskalor kritis
 Waktu evaporasi maksimum disebutWaktu evaporasi maksimum disebut
sebagai temperatur Leidenfrostsebagai temperatur Leidenfrost
 LeidenfrostLeidenfrost phenomenonphenomenon

11. Aliran Dua Fase
Contact AngleContact Angle
 Metode penilaianMetode penilaian wettabilitywettability
 Superhydrophilic surfaceSuperhydrophilic surface ((θθ<10<10°°))
 Hydrophilic surfaceHydrophilic surface (10(10°°<<θθ<90<90°°))
 Hydrophobic surfaceHydrophobic surface (90(90°°<<θθ<150<150°°))
 Superhydrophobic/super-water-repellent surfaceSuperhydrophobic/super-water-repellent surface ((θθ>150>150°°))






= −
r
h1
tan2θ