BINGHAM PLASTIC

Definisi Mekanika Fluida

      Mekanika fluida adalah subdisiplin dari mekanika kontinum yang mempelajari fluida (yang dapat berupa cairan dan gas). Mekanika fluida dapat dibagi menjadi fluida statik dan fluida dinamik. Fluida statis mempelajari fluida pada keadaan diam sementara fluida dinamis mempelajari fluida yang bergerak.

Jenis Fluida

1.      Fluida Newtonian

Sebuah Fluida Newtonian (dinamakan dari Isaac Newton) didefinisikan sebagai fluida yang tegangan gesernya berbanding lurus secara linier dengan gradien kecepatan pada arah tegak lurus dengan bidang geser. Definisi ini memiliki arti bahwa fluida newtonian akan mengalir terus tanpa dipengaruhi gaya-gaya yang bekerja pada fluida. Sebagai contoh, air adalah fluida Newtonian karena air memiliki properti fluida sekalipun pada keadaan diaduk.

2.      Fluida Non-Newtonian

Suatu fluida yang akan mengalami perubahan viskositas ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut. Hal ini menyebabkan fluida non-Newtonian tidak memiliki viskositas yang konstan. Berkebalikan dengan fluida non-Newtonian, pada fluida Newtonian viskositas bernilai konstan sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida.

Fluida non-Newtonian adalah suatu fluida yang akan mengalami perubahan viskositas ketika terdapat gaya yang bekerja pada fluida tersebut. Hal ini menyebabkan fluida non-Newtonian tidak memiliki viskositas yang konstan. Berkebalikan dengan fluida non-Newtonian, pada fluida Newtonian viskositas bernilai konstan sekalipun terdapat gaya yang bekerja pada fluida.

  

Klasifikasi dari fluida non-Newtonian meliputi:

Tipe fluida	Perilaku	Karakteristik	Contoh
Plastik padat	Plastik sempurna	Tegangan tidak menghasilkan regangan yang berkebalikan	Logam duktil lewat titik ‘yield’ nya
	Plastik Bingham	Tegangan geser dan regangan memiliki hubungan linier bila batas tegangan geser mulai berpengaruh terlampaui	Lumpur, beberapa koloid
	Yield pseudo-plastik	Pseudo-plastik yang melampaui beberapa batas tegangan geser mulai berpengaruh
	Yield dilatan	Dilatant yang melampaui beberapa batas tegangan geser mulai berpengaruh

Mekanika fluida dikembangkan dengan baik sebagai ilmu, ada banyak fisik fenomena yang kita belum sepenuhnya memahami. Salah satunya adalah deformasi

tarif dan tekanan cairan yang dihasilkan dalam lapisan batas untuk cairan non Newtonian. Satu non-Newtonian cairan akan menjadi minyak mentah lilin mengalir dalam pompa sentrifugal. Ini jenis aliran dapat dimodelkan secara numerik dengan sistem disk yang berputar, dalam kombinasi dengan persamaan konstitutif yang sesuai, seperti hubungan untuk fluida Bingham. Sebuah Bingham cairan tidak mulai mengalir hingga besarnya stres melebihi tegangan luluh. Namun, pengukuran eksperimental juga diminta untuk melayani sebagai database untuk dikompensasi dengan Hasil simulasi numerik dapat diinterpretasikan dan divalidasi.

Pengaruh jumlah Bingham pada perilaku aliran diidentifikasi. Ini mengurangi besarnya kecepatan radial dan aksialkomponen, dan meningkatkan besarnya komponen kecepatan tangensial. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik dariperilaku cairan Bingham di lapisan batas laminar pada disk berputar. untuk iniproyek, dua teknik berbeda yang bekerja: simulasi numerik, dan penyelidikan laboratorium  menggunakan partikel velocimetry Gambar (PIV) dan visualisasi aliran. Kedua metode yang diterapkan untuk aliran cairan Bingham atas disk yang berputar.

Perbandingan antara hasil numerik dan eksperimental untuk aksial dan profil kecepatan radial untuk air ditemukan memuaskan. perbedaan yang signifikan yang ditemukan antara hasil numerik dan nilai-nilai terukur untuk cairan Bingham, terutama pada kecepatan rotasi rendah, sebagian besar berkaitan dengan pembentukan permukaan. Bingham Model sekarang perhatikan aliran cairan Bingham atas disk yang berputar. Sebuah Bingham cairantidak merusak sampai tingkat stres mencapai tegangan luluh, setelah itu "kelebihan stres "di atas tegangan luluh drive deformasi. Hal ini menghasilkan aliran dua-lapisyang terdiri dari 'lapisan plug' dan 'lapisan geser. Gambar 3.2 menunjukkan sketsa Bingham fluida yang mengalir melalui disk yang berputar, dengan menggunakan sistem koordinat silindris (r, φ, z).

Sumber :

http://id.wikipedia.org/wiki/Fluida_non-Newtonian