transfer phenomena

1. Velocity
Distribution in
Turbulent Flow
TRANSPORT PHENOMENA
Disusun Oleh:
Anggi Anggraeni Tanjung
Ari Wijaya
Dino Dewantara

2. COMPARISONS OF LAMINAR AND TURBULENT FLOWS
The flow conduits of circular and triangular cross section, low along a plat plate, and lows in jets.
a. Circular tube

4. b. Non Circular Tube
The fluid particles move rectilinearly in the z direction, parallel to the walls of the duct.
c. Flat Plate

5. d. Circular and plane jets
The fluid emerges from a circular tube or a long narrow slot, and lows into a large body of the same
fluid. Various observations on the jets can be made: the width of the jet, the center-line velocity of the jet, and
the mass flow rate through a cross section parallel to the xy plane.

6. TIME-SMOOTHED EQUATIONS OF CHANGE FOR INCOMPRESSIBLE FLUIDS
The actual velocity can be regarded as the sum of the mean value (designated by an overbar) and
the fluctuation (designated by a prime). For example, for the z component of the velocity
we write

7. In other words, the fluctuations in the x direction are not independent of the fluctuations in the y
direction.
Having defined the time-smoothed quantities and discussed some of the properties of the
fluctuating quantities, we can now move on to the time-smoothing of the equations of change.

10. The time-smoothed velocity profile
near a wall
a. Lapisan subviskos
b. Lapisan buffer
c. Lapisan inersia di awal aliran turbulen utama
d. Aliran turbulen utama
The Logaritmic and Power Law Velocity Profiles in the Inertial Sublayer
Pers. 5.3-1 Diintegrasi menjadi Pers. 5.3-2
Menjadi

11. Secara eksperimental nilai konstanta adalah K = 0,4 dan λ = 5,5,

12. Taylor-Series Development in the Viscous Sublayer
1. Suku pertama adalah nol dengan kondisi tanpa slip
2. Koefisien suku kedua dapat diperoleh dari Persamaan. 5.3-8, vx’ dan vy’ adalah 0
didinding maka
3. Koefisien suku ketiga melibatkan turunan kedua dari persamaan 5.3-8 dengan y = 0
4. Koefisien suku keempat melibatkan turunan ketiga
1.
Didapatkan hasil akhir dengan koefisien C

13. Emperical expressions for the
turbulent momentum flux
The Eddy Viscocity of Bousiness
Geseran Aliran Turbulen
The Mixing Length of Prandtl
K1 dan K2  konstan

14. The Modified Van Driest Equation
EXAMPLE 5.4-1

15. TURBULENT FLOW IN DUCTS
Beberapa pengukuran eksperimental
dari kuantitas, v2L, vz’ dan vz’vi’ untuk
aliran dalam arah z dalam saluran
persegi panjang

16. EXAMPLE 5.5-1

17. Persamaan 5.5-1 untuk menjelaskan penurunan tekanan versus laju aliran
EXAMPLE 5.5-2

18. EXAMPLE 5.5-3

20. TURBULENT FLOW IN JETS

21. TURBULENT FLOW IN JETS
Asumsi :
• J tidak terikat dengan z
• Vz min = 0
• Vz max = z-1 (berbanding terbalik)
• (t) = v(t)= Constant
• b = z

22. TURBULENT FLOW IN JETS
Asumsi :
• J tidak terikat dengan z
• Vz min = 0
• Vz max = z-1 (berbanding terbalik)
• (t) = v(t)= Constant
• b = z

23. REVIEW JURNAL

24. REVIEW JURNAL
• Jurnal ini membahas tentang pengaruh kondisi awal dan batas pada evolusi dan perilaku aliran jet
turbulen.
• Jurnal ini juga membahas tentang pengaruh Reynolds number, profil kecepatan keluaran,
geometri nozzle, dan kondisi batas pada perkembangan aliran jet.
• Jurnal ini juga menyoroti kebutuhan akan penelitian eksperimental lebih lanjut untuk mengisi
kesenjangan pemahaman dan menyarankan pembuatan aliran jet acuan untuk penelitian masa
depan.

25. REVIEW JURNAL

26. REVIEW JURNAL
• Reynold number tinggi, aliran cepat berkembang dan stabil
• Reynold number tinggi, tingkat turbulensinya lebih tinggi
• Reynold nuber tinggi, membuat garis radial tengah aliran bekurang

27. REVIEW JURNAL
Maka, berdasarkan penelitian ini, kondisi awal bilangan Reynolds memiliki pengaruh signifikan terhadap aliran turbulen
jet.
• Ketika bilangan Reynolds pada pintu keluar jet lebih besar dari beberapa ribu, penyebaran radial dari medan
kecepatan rata-rata dan penurunan kecepatan pusat garis tengah dalam arah hilir tidak tergantung pada bilangan
Reynolds.
• Namun, jika bilangan Reynolds kurang dari 30, jet tersebut bersifat laminar.
• Ketika bilangan Reynolds lebih besar dari 500, jet memiliki panjang laminar sebelum menjadi turbulen. Panjang
laminar ini berkurang seiring dengan peningkatan bilangan Reynolds.
• Namun, untuk bilangan Reynolds lebih besar dari sekitar 2000, jet menjadi dengan laju penyebaran jet menjadi
konstan

28. REVIEW JURNAL

29. REVIEW JURNAL
Pengaruh geometri nozzle pada aliran turbulen adalah sebagai berikut:
1. Panjang inti potensial jet: Nozzle dengan geometri yang lebih terdefinisi dengan baik, seperti nozzle dengan tepi tajam,
dapat menghasilkan inti potensial jet yang lebih panjang dibandingkan dengan nozzle dengan geometri yang kurang
terdefinisi dengan baik .
2. Penyebaran jet: Nozzle dengan geometri yang kurang terdefinisi dengan baik, seperti nozzle dengan tepi tajam, dapat
menyebabkan penyebaran jet terjadi lebih awal dibandingkan dengan nozzle dengan geometri yang terdefinisi dengan
kurang baik
3. Struktur turbulensi: Nozzle dengan geometri yang kurang terdefinisi dengan baik dapat menghasilkan struktur
turbulensi yang lebih kompleks dan tiga dimensi dibandingkan dengan nozzle dengan geometri yang terdefinisi dengan
baik
4. Laju penurunan kecepatan: nozzle dengan geometri yang kurang terdefinisi dengan baik dapat menghasilkan laju
penurunan kecepatan yang lebih cepat dibandingkan dengan nozzle dengan geometri yang terdefinisi dengan baik

30. REVIEW JURNAL
Penyebaran jet pada nozzle dengan rasio
aspek yang lebih tinggi (AR=60) cenderung
lebih cepat dibandingkan dengan nozzle
dengan rasio aspek yang lebih rendah
(AR=15). Hal ini menunjukkan bahwa
geometri nozzle, dalam hal ini rasio aspek,
dapat mempengaruhi karakteristik
penyebaran jet.

31. TERIMA KASIH