Contoh Soal: Profil Kecepatan pada Lapisan Batas Atmosferik

Sebuah lapisan batas atmosferik terbentuk ketika angin bertiup di dekat permukaan bumi. Profil kecepatan yang khas untuk itu dapat dituliskan sebagai hukum pangkat: u=ayn, di mana konstanta a dan n tergantung pada kekasaran permukaan bumi. Seberti yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini, nilai yang khas adalah n= 0,40 untuk daerah pemukiman, n= 0,28 untuk daerah hutan atau daerah pinggiran, dan n= 0,16 untuk daerah datar terbuka. (a) Jika kecepatan adalah 20ft/s pada bagian bawah layar dari perahu Anda (y= 4 ft), berapakah kecepatannya di puncak layar (y= 30 ft)? (b) Jika kecepatan angin rata-rata adalah 10 mph pada lantai 10 bangunan di daerah pemukiman, berapa kecepatan rata-rata pada lantai 60?

Diketahui:

u = ayn

n = 0,40 (untuk daerah pemukiman)

n = 0,28 (untuk daerah hutan atau daerah pinggiran)

n = 0,16 (untuk daerah datar terbuka)

Ditanya:
a) Pada layar, u(4 ft) = 20 ft/s. u(30 ft) = …?

b) Pada gedung, u(lantai 10) = 10 mph. u(lantai 60) = …?

Jawab:

a) u=a.y0,16, di mana a adalah konstanta.

Sehingga, u2/u1 = (y2/y1)0,16 atau u2=20 ft/s ((30 ft)/(4 ft))0,16=27,6 ft/s

b)u=a.y0,40, di mana a adalah konstanta.

Sehingga, u2/u1 = (y2/y1)0,40 atau u2=10 mph(60/10)0,16=20,5 mph

Sumber: Munson, Bruce .R – Young, Donald .F – Okiishi, Tod .H. 2002. Fundamentals of Fluid Mechanics: Fourth Edition. USA: John Wiley & Sons, Inc.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: