Mekanika Fluida Interaktif Blogger

Simulasi Manometer Interaktif

Geser permukaan cairan untuk mengamati hubungan antara beda tinggi, massa jenis fluida, dan beda tekanan.

Jenis manometer

Piezometer Manometer U sederhana Manometer U diferensial Manometer terbalik

Tinggi kolom, h2,00 m

Fluida yang diukur

Air — 1.000 kg/m3 Air 20°C — 998 kg/m3 Air laut — 1.025 kg/m3 Minyak ringan — 850 kg/m3 Alkohol — 790 kg/m3 Gliserin — 1.260 kg/m3 Kustom

Massa jenis, ρ_f1.000 kg/m³

Fluida manometer

Merkuri — 13.600 kg/m3 Gliserin — 1.260 kg/m3 Air — 1.000 kg/m3 Minyak ringan — 850 kg/m3 Alkohol — 790 kg/m3 Kustom

Massa jenis, ρ_m13.600 kg/m³

Tekanan dan elevasi

Tekanan referensi P₂ (kPa gauge)

Elevasi titik 1, z₁0,00 m

Elevasi titik 2, z₂0,00 m

Tampilkan tekanan absolut Tampilkan garis ukur dan label

Interaktif: tarik pegangan hijau pada permukaan fluida. Pada manometer U, kedua permukaan bergerak berlawanan untuk mempertahankan volume cairan.

Beda tekanan, P₁ − P₂19,62 kPaP₁ lebih besar

Beda tinggi2,00 mtinggi kolom piezometer

Tekanan P₁19,62 kPagauge

Tekanan P₂0,00 kPagauge

Head ekuivalen air2,00 mberdasarkan ρ = 1.000 kg/m³

Rasio massa jenis1,00ρ_f / ρ_air

Persamaan yang digunakan

P₁ − P_atm = ρ_f g h

= (1.000)(9,81)(2,00) = 19,62 kPa

Dasar teori manometer

Manometer mengubah perbedaan tekanan menjadi perbedaan tinggi kolom fluida. Pada fluida diam, tekanan bertambah ketika bergerak ke bawah dan berkurang ketika bergerak ke atas.

1. Piezometer

P_gauge = ρgh

Tabung vertikal terbuka digunakan untuk mengukur tekanan cairan. Metode ini tidak cocok untuk tekanan gas, tekanan negatif besar, atau tekanan yang membutuhkan kolom sangat tinggi.

2. Manometer U sederhana

P₁ − P₂ = ρ_mgΔh

Untuk gas pada kedua kaki, massa jenis gas biasanya diabaikan. Fluida manometer yang lebih berat menghasilkan kolom yang lebih pendek untuk beda tekanan yang sama.

3. Manometer diferensial

P₁ − P₂ = ρ_fg(z₂−z₁) + (ρ_m−ρ_f)gΔh

Digunakan untuk membandingkan tekanan pada dua titik dalam fluida yang sama, termasuk ketika kedua titik memiliki elevasi berbeda.

4. Manometer terbalik

P₁ − P₂ = ρ_fg(z₂−z₁) + (ρ_m−ρ_f)gΔh

Fluida manometer harus lebih ringan daripada fluida yang diukur. Susunan ini cocok untuk mengukur beda tekanan kecil pada cairan.

Konvensi tanda: pada manometer U biasa dan diferensial, Δh positif ketika permukaan kanan lebih tinggi daripada permukaan kiri. Pada manometer terbalik, tanda dan posisi antarmuka tetap dihitung konsisten melalui persamaan hidrostatik.

Cara menggunakan simulasi

Pilih jenis manometer dan fluida, lalu geser permukaan cairan melalui pegangan hijau. Tekanan P₂ diperlakukan sebagai tekanan referensi. Aplikasi kemudian menghitung beda tekanan serta tekanan P₁. Untuk manometer diferensial dan terbalik, elevasi kedua titik dapat diubah secara terpisah.