Materi Fisika – Rumus Bilangan Reynolds

AhmadDahlan.Net – Fluida merupakan bentuk zat yang dapat mengalir, contohnya seperti air, atau gas. Fluida sendiri memiliki 3 jenis aliran yang berbeda, yaitu aliran laminer, aliran turbulen, dan aliran transient. Untuk menentukan jenis aliran pada fluida, kita dapat menggunakan Bilangan Reynolds. Adapun pembahasan lebih lanjut mengenai Bilangan Reynolds adalah sebagai berikut.

A. Pengertian

Bilangan Reynolds merupakan rasio antara gaya inersia terhadap viskositas fluida yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis aliran pada fluida. Bilangan Reynolds diusulkan oleh Osborne Reynolds (1842 – 1912) pada tahun 1883.

Bilangan Reynolds dapat dihitung menggunakan rumus :

Re = \frac{ρ. υ.d}{μ}

atau

Re = \frac{ υ.d}{ν}

dimana,
Re = bilangan Reynolds
ρ = massa jenis fluida (kg/m³)
υ = kecepatan aliran fluida (m/s)
d = diameter pipa (m)
μ = viskositas fluida (kg/m.s)
ν = viskositas kinematik fluida (ν = μ/ρ)

Apabila diperoleh bilangan Reynolds kurang dari 2100 maka fluida memiliki jenis aliran laminer. Apabila diperoleh bilangan Reynolds lebih besar dari 4000 maka fluida memiliki jenis aliran turbulen. Tetapi, apabila diperoleh bilangan Reynolds diantara 2100 sampai 4000 maka fluida memiliki jenis aliran transient.

B. Contoh Soal Bilangan Reynolds

Diketahui air dengan aliran laminer, mengalir melalui sebuah pipa dengan diameter 20 mm. Apabila diketahui viskositas air adalah 0,001 kg/m.s, maka berapakah kecepatan aliran air yang melalui pipa tersebut?

Penyelesaian

Diketahui :
d = 20 mm = 0,02 m
ρ = 1000 kg/m³ (massa jenis air)
μ = 0,001 kg/m.s
Re = 2000 (jenis aliran laminer)

Ditanyakan :
υ = ? (kecepatan aliran air)

Penyelesaian :
Re = (ρ.υ.d)/(μ)
2000 = (1000 kg/m³.υ.0,02 m) / (0,001 kg/m.s)
(2000)(0,001 kg/m.s) = (1000 kg/m³)(υ)(0,02 m)
υ = (2000)(0,001 kg/m.s) / (1000 kg/m³)(0,02 m)
υ = (2 kg/m.s) / (20 kg/m²)
υ = 0,1 m/s

Jadi, kecepatan aliran air yang melalui pipa tersebut adalah 0,1 m/s