Bilangan Reynolds membantu Anda memahami perilaku fluida dalam kondisi laminar maupun turbulen. Konsep ini digunakan dalam ilmu mekanika fluida.
Bilangan ini tidak memiliki dimensi tetapi membantu insinyur memprediksi aliran fluida mengalir secara teratur dan tenang atau terjadi turbulensi pada sistem yang membutuhkan fluida seperti sistem perpipaan air bersih, sayap pesawat, maupun reaktor kimia.
Apa itu Bilangan Reynolds
Bilangan Reynolds rasio antara gara inersia dan gaya viskositas pada fluida mengalir dalam bentuk bilangan tak berdimensi. Dengan memakai bilangan ini dapat memprediksi perilaku krisis dari karakteristik aliran sistem secara menyeluruh.
Baca Juga : Jenis Flow Meter Air Dalam Sistem Perpipaan
Rumus menghitung Bilangan Reynolds
Bilangan reynolds diperoleh dengan memakai persamaan berikut
Re = (ρ × v × L) / μ
Where:
- ρ = densitas fluida (kg/m³)
- v = kecepatan fluida (m/s)
- L = skala panjang (m)
- μ = viskositas fluida (kg/(m·s))
Dengan hasil hitungan tidak berdimensi, nilai bilangan Reynolds dapat dipakai pada berbagai jenis dan skenario aliran fluida. Sangat fleksibel untuk penggunaan skema industri maupun penelitian.
Penggunaan yang paling sering dipakai adalah menentukan jenis aliran fluida antara aliran laminar dan turbulen.
Aliran laminar
Aliran laminar terjadi ketika fluida bergerak dalam lapisan yang halus dan sejajar dengan pencampuran di antara lapisan tersebut. Aliran ini biasanya memiliki kecepatan rendah dan viskositas tinggi, perilakunya teratur dan dapat diprediksi sehingga dapat mengetahui titik turbulensi.
Aliran turbulen
Aliran turbulen memiliki sifat tidak beraturan. Lapisan fluida bercampur dan berputar secara tak terduga, dengan menciptakan pusaran di sepanjang aliran. Walaupun turbulensi meningkat hambatan dan konsumsi energi, tetapi ia juga mempercepat perpindahan panas dan proses pencampuran fluida.
Dalam aliran laminar dan turbulen terdapat zona kritis yang menandakan sebagai wilayah transisi. Wilayah ini memiliki kondisi aliran yang tidak stabil, tidak dapat diprediksi karena memiliki sifat dari kedua jenis aliran tersebut.
Baca Juga : Pengertian Diagram Moody Beserta Panduan Cara Membaca
Contoh Perhitungan Bilangan Reynolds
| Nilai Bilangan Reynolds (Re) | Jenis Aliran | Karakteristik Utama |
| < 2.000 (atau 2.300 pada pipa) | Laminar | Gaya viskos (kekentalan) lebih dominan. Fluida bergerak secara teratur dalam lapisan yang halus dan konsisten. |
| 2.000 – 4.000 | Zona Kritis (Transisi) | Perilaku aliran berpotensi berubah-ubah dan tidak dapat diprediksi. Sering kali menunjukkan perpaduan antara fitur aliran laminar dan turbulen. |
| > 4.000 | Turbulen | Gaya inersia lebih dominan dan arus pusaran (eddy currents) mulai terbentuk. Kekasaran internal pipa menjadi faktor yang sangat signifikan dalam menentukan besaran gesekan. |
Diketahui air dengan massa jenis 1.000 kg/m³ dan viskositas dinamis 0,001 Pa·s mengalir di dalam sebuah pipa. Pipa tersebut memiliki diameter internal 0,1 meter, dan fluida mengalir di dalamnya dengan kecepatan konstan 2 m/s.
Tentukan
1. Nilai Bilangan Reynolds (\(Re\))
2. Jenis aliran di dalam pipa tersebu
Mengapa Bilangan Reynolds sangat krusial
Mengetahui cara menghitung Bilangan Reynolds adalah jembatan antara ilmu mekanika fluida dengan penerapan skema aliran di industri. Bilangan ini memberikan nilai yang dapat dibandingkan untuk menggambarkan karakteristik aliran fluida dari sebuah sistem.
Mahasiswa teknik menggunakan Bilangan Reynolds untuk mempelajari konsep dasar mekanika fluida. Sedangkan pelaku industri memakainya sebagai acuan pengerjaan sistem fluida seperti instalasi perpipaan.
