Aliran takkental: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Perbaikan isi. |
|||
| (5 revisi perantara oleh pengguna yang sama tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
Dalam [[dinamika fluida|dinamika zalir]], '''aliran takkental''' adalah aliran sebuah zalir takkental, zalir dengan [[kekentalan]] kosong.<ref name=":03">{{Cite book|title=Transport phenomena|last1=E.|first1=Stewart, Warren|last2=N.|first2=Lightfoot, Edwin|date=2007-01-01|publisher=Wiley|isbn=9780470115398|oclc=762715172}}</ref>
[[Berkas:Liquid_helium_Rollin_film.jpg|jmpl|Helium cair, [[adizalir]], salah satu contoh permasalahan aliran takkental.]]▼
▲Dalam [[dinamika fluida|dinamika zalir]], '''aliran takkental''' adalah aliran sebuah zalir takkental, zalir dengan [[kekentalan]] kosong.<ref name=":03">{{Cite book|title=Transport phenomena|last1=E.|first1=Stewart, Warren|last2=N.|first2=Lightfoot, Edwin|date=2007-01-01|publisher=Wiley|isbn=9780470115398|oclc=762715172}}</ref> ABilangan Reynolds, yang berbanding terbalik dengan kekentalan, aliran takkenal mendekati takhingga. Karena gaya-gaya kental dapat diabaikan, [[persamaan Navier-Stokes]] dapat disederhanakan menjadi [[persamaan Euler]]. [[Adizalir]] adalah salah satu contoh alirantakkental.<ref name=":0">{{Cite book|title=Bose-Einstein condensation and superfluidity|last=S.|first=Stringari|isbn=9780198758884|oclc=936040211|year = 2016|publisher=Oxford University Press }}</ref>
Penyederhanaan Navier-Stokes menjadi Euler memberikan kemudahan dalam menyelesaikan bukan hanya permasalahan aliran takkental, melainkan juga aliran berkekentalan rendah dan aliran dengan bilangan Reynolds yang sangat tinggi.{{Sfn|Anderson|Cadou|2024|p=63}} Meskipun demikian, anggapan kekentalan yang dapat diabaikan tidak berlaku bagi daerah-daerah zalir yang berdekatan dengan batas padatan (dari sudut pandang [[lapisan batas]]) atau lebih umumnya lagi, daerah-daerah dengan [[laju perubahan kecepatan]] yang tinggi yang tentunya disertai dengan gaya-gaya kental.<ref name=":03" /><ref>Clancy, L.J., ''Aerodynamics'', p.xviii</ref><ref>Kundu, P.K., Cohen, I.M., & Hu, H.H., ''Fluid Mechanics'', Chapter 10, sub-chapter 1</ref>
== Anggapan dasar Prandtl ==
{{Main|Lapisan batas}}[[Image:Airfoil Kutta condition.jpg|thumb|right|400px|Bagan di atas menunjukkan garis arus yang bekerja pada [[lempeng sayap]] dalam aliran takkental dua dimensi. Bagan atas menunjukkan persebatan kosong dan [[Gaya angkat|angkat]] kosong; menunjukkan aliran [[pusaran]] kecepatan tinggi di tepi belakang yang tidak dapat dimodelkan secara tepat dengan [[keadaan tunak]]. Bagan bawah menunjukkan keadaan Kutta dengan persebaran hingga, angkat hingga, dan ketidakadaan aliran pusaran di tepi belakang; ciri-ciri ini tepat dimodelkan oleh keadaan tunak pada zalir nyata.]]▼
▲[[Image:Airfoil Kutta condition.jpg|thumb|right|400px|Bagan di atas menunjukkan garis arus yang bekerja pada [[lempeng sayap]] dalam aliran takkental dua dimensi. Bagan atas menunjukkan persebatan kosong dan [[Gaya angkat|angkat]] kosong; menunjukkan aliran [[pusaran]] kecepatan tinggi di tepi belakang yang tidak dapat dimodelkan secara tepat dengan [[keadaan tunak]]. Bagan bawah menunjukkan keadaan Kutta dengan persebaran hingga, angkat hingga, dan ketidakadaan aliran pusaran di tepi belakang; ciri-ciri ini tepat dimodelkan oleh keadaan tunak pada zalir nyata.]]
[[Ludwig Prandtl]] mengembangkan gagasan modern [[lapisan batas]]. Anggapan dasarnya menyatakan bahwa pada zalir berkekentalan rendah, gaya-gaya geser imbas kekentalan hanya terjadi pada daerah tipis yang terletak di lapisan zalir yang dekat dengan permukaan padatan. Di luar daerah ini, termasuk daerah dengan laju perubahan tekanan yang menguntungkan, gaya geser kental tidak ada. Oleh karena itu, medan aliran zalir dapat dianggap sama dengan aliran zalir takkental. Dengan menggunakan anggapan dasar Prandtl, kita dapat memperkirakan aliran zalir nyata di daerah berlaju perubahan tekanan yang menguntungkan dengan beranggapan bahwa aliran yang terjadi berupa aliran takkental dan mempelajari [[aliran takputar]] di sekitar suatu benda padat.<ref name="Streeter">Streeter, Victor L. (1966) ''Fluid Mechanics'', sections 5.6 and 7.1, 4th edition, McGraw-Hill Book Co., Library of Congress Catalog Card Number 66-15605</ref>
Zalir nyata mengalami pemisahan lapisan batas dan hasilnya, olak turbulen. Walaupun demikian,
== Adizalir ==
▲{{Main|Keadizaliran}}{{Seealso|Adizalir helium-4}}[[Berkas:Liquid_helium_Rollin_film.jpg|jmpl|[[Adizalir helium-4|Helium cair]], [[Keadizaliran|adizalir]], salah satu contoh permasalahan aliran takkental.]]
Keadizaliran adalah keadaan ketika suatu benda mengalir tanpa gesek dan dengan kekentalan kosong. Dengan kata lain, benda tersebut mengalir dengan asas aliran takkental.<ref name=":0" /> Hingga kini, [[helium]] adalah satu-satunya zalir yang dapat menunjukkan sifat adizalir. [[Helium-4]] menjadi adizalir ketika didingankan ke bawah 2,2 [[Kelvin|K]], titik yang dikenal sebagai [[titik lambda]].<ref>{{Cite web|url=https://www.aps.org/publications/apsnews/200601/history.cfm|title=This Month in Physics History|website=www.aps.org|language=en|access-date=2017-03-07}}</ref> Pada suhu di atas titik lambda, helium berupa cairan yang berperilaku dinamika zalir biasa. Ketika didinginkan ke bawah 2,2 K, helium mulai menunjukkan sifat-sifat [[kuantum]]. Misalnya, pada titik lamba, terdapat peningkatan [[kapasitas kalor]] secara tajam, lalu mulai menurun kembali seiring didinginkannya sang zalir.<ref>{{Cite journal|last=Landau|first=L.|title=Theory of the Superfluidity of Helium II|journal=Physical Review|volume=60|issue=4|pages=356–358|doi=10.1103/physrev.60.356|bibcode=1941PhRv...60..356L|year=1941}}</ref> Terlebih lagi, [[Konduktivitas termal|keterhantaran panas]] sangat tinggi; bersumbangsih sebagai sifat pendingin sempurna adizalir helium.<ref>{{Cite web|url=http://www.nature.com/physics/looking-back/superfluid/index.html|title=nature physics portal - looking back - Going with the flow -- superfluidity observed|website=www.nature.com|access-date=2017-03-07}}</ref> Selain helium-4, [[helium-3]] pun mulai menunjukkan sifat adizalirnya ketika mencapai suhu 2,491 mK.
== Catatan kaki ==
| |||