Memahami Viskositas suatu Fluida

Pengertian Viskositas

Viskositas diartikan sebagai tahanan internal terhadap aliran, dan beberapa ahli dapat juga mendefiniskan sebagai gesekan dari fluida.
Viskositas adalah nilai yang diukur dari tahanan fluida yang berubah bentuk karena tegangan geser (shear stress) maupun tegangan tarik (tensile stess). Dalam kehidupan sehari-hari dapat kita jumpai pada fluida seperti air, jelly, madu, susu, dapat pula dikatakan karena tegangan geser air kecil, sehingga mudah jatuh maka viskositas air lebih kecil dibandingkan dengan madu, karena madu mempunyai tegangan geser internal yang lebih besar, sehingga saat diteteskan madu lebih sulit untuk jatuh dibandingkan dengan air. Pengertian yang paling sederhana semakin kecil nilai viskositas maka semakin mudah suatu fluida untuk bergerak.
Fluida ideal adalah fluida yang tidak memiliki tahanan gesekan terhadap tegangan geser biasanya disebut juga dengan inviscid fluid, sedangkan fluida normal selalu mempunyai tahanan gesekan terhadapa tegangan geser, yang disebut dengan viskos fluid.
Rheology adalah ilmu yang mempelajari aliran suatu benda. Yang didalamnya terdapat juga konsep viskositas, thermofluid dan hubungan lainnya.

Tegangan geser dan viskositas

hubungan antara tegangan geser dan viskositas dan perubahan kecepatan dapat dipahami pada kasus aliran diantara dua plat datar, misalkan jarak antar palt adalah y, dan diantara plat tersebut terdapat fluida dengan isi yang homogen, asumsikan bahwa plat sangat luas, dengan luas A yang besar, pengaruh rusuk dapat dianggap tidak ada. pada plat bagian bawah diaanggap tetap lalu diberikan gaya sebesar F pada plat atas. bila ternyata gaya ini menyebabkan material diantara dua plat bergerak dengan perubahan kecepatan u. gaya yang diberikan proposional dengan luas dan perubahan kecepatan

gaya yang bekerja dapat ditulis dengan

Sehingga tegangan geser dapat ditulis dengan

sehingga untuk aliran laminar, teganan geser dapat dinyatakan sebagai

Atau dapat kita ambil poitnya sebagai berikut
-    Tegangan geser berbanding lurus dengan perubahan kecepatan dengan arah tegak lurus layer.
-    Teganan geser juga berbanding lurus dengan nilai viskositas suatu fluida, semakin besar nilai viskositas fluida, semakin besar pula tegangan geser yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida.

Tipe Viskositas

Newtonian: fluida yang memiliki viskositas konstan, misalnya air dan kebanyakan gas mempunyai viskositas yang konstan.
• Shear thickening: viskositas akan naik dengan kenaikan laju geseran.
• Shear thinning: viskostias menurun dengan pertambahan geseran,
• Thixotropic: material yang mempunyai viskositas rendah ketika di gerakkan, diberikan tegangan
• Rheopectic: materials yang mempunyai viskositas meningkat ketika digerakkan, terkena benturan, maupun diberi tegangan. .
• A Bingham plastic  adalah material yang mempunyai wujud solid ketika teganan kecil tetapi mengalir ketika diberi tegangan besar is a material that behaves as a solid at low stresses but flows as a viscous fluid at high
stresses.

Posted in: cfd, viskositas