Konsep lapisan batas pertama kali dikemukakan pada tahun 1904 oleh Ludwig Prandtl, seorang ahli aerodinamika Jerman. Sebelumnya, analisa aliran fluida terbagi menjadi dua konsep dasar, yaitu aliran tanpa pengaruh gesekan yang dikemukakan oleh Leonhard Euler seorang ahli hidrodinamika pada tahun 1755. Analisa aliran tanpa gesekan dinyatakan dalam persamaan Euler. Dengan banyaknya kontradiksi pada hasil eksperimennya, persamaan Euler dijelaskan lebih rinci untuk kondisi aliran bergesekan oleh Navier pada tahun 1827, lalu oleh Stokes pada tahun 1845, yaitu persamaan Navier-Stokes.
Pada saat aliran fluida bergesekan, terjadilah sebuah gesekan. Pengaruh gesekan akan menimbulkan lapisan batas dan akhirnya disebut dengan boundary layer (lapisan batas)
Boundary layer (lapisan batas) adalah suatu lapisan yang terbentuk disekitar penampang yang dilalui oleh fluida tersebut, karena mengalami hambatan yang disebabkan oleh beberapa faktor, seperti faktor gesekan, dan efek- efek viskos.
Viskositas adalah kemampuan untuk menahan suatu gesekan (ukuran kekentalan fluida). Hubungan antara viskositas dengan aliran laminar dan turbulen, semakin besar viskositas yang terdapat pada fluida maka semakin kecil gesekan yang terjadi antara fluida dengan permukaan suatu benda sehingga kecepatan aliran antara molekul fluida lebih teratur, ini berarti aliran ini cenderung laminar. Begitupun sebaliknya, semakin kecil viskositas fluida maka alirannya cenderung bergolak (tidak teratur) atau turbulen.
Seperti yang sebelumnya pernah dijelaskan, lapisan laminar dan turbulen adalah aliran yang disebabkan oleh wadah suatu aliran fluida. saat aliran tidak teratur maka terjadilah turbulensi (contoh wadahnya adalah pipa yang berkelok). Begitu juga dengan laminar, aliran yang teratur disebut aliran laminar (contoh wadahnya adalah pipa lurus).
Lapisan batas suatu aliran fluida pada sebuah pipa :
Gambar ini menunjukan kecepatan angin yang menabrak pesawat dan menimbulkan lapisan batas :
Hal diatas terjadi karena adanya tegangan geser pada lapisan batasnya sehingga pada lapisan batasnya, kecepatan aliran fluida dan tekanannya sama dengan nol.
Boundary layer dan tegangan geser dapat kita temukan dimana saja, karena kita selalu menggunakan fluida dalam kehidupan sehari-hari.
Leave a comment
No comments yet.
Ronipanjoel's Blog 
Leave a comment