Suatu model mobil dengan skala $1 : 5$ diuji dalam terowongan angin. Prototype mobil nantinya direncanakan untuk diuji pada kelajuan angin $50 \text{ km/jam}$. Kondisi udara pengujian model dan prototype sama $\rho = 1,18 \ \text{kg}/\text{m}^3$ dan $\mu = 18,49 \ \mu \text{ Pa} \cdot \text{ s}$. Tentukan berapa kecepatan angin yang diperlukan untuk menguji model secara tepat.
Kunci utama untuk menyelesaikan pengujian model fluida agar hasilnya akurat di lapangan (dinamakan kemiripan dinamik atau dynamic similitude) adalah memastikan Bilangan Reynolds ($Re$) antara model dan prototype bernilai sama.
$$Re_{\text{model}} = Re_{\text{prototype}}$$
Identifikasi Data
- Skala Model $(L_m : L_p) = 1 : 5$
- Kecepatan Prototype ($V_p$) = $50 \text{ km/jam}$
- Densitas = ($\rho_m = \rho_p = 1,18 \text{ kg/m}^3$)
- Viskositas dinamik = ($\mu_m = \mu_p = 18,49 \ \mu\text{Pa}\cdot\text{s}$)
Formulasi Bilangan Reynolds
Rumus umum Bilangan Reynolds adalah:
$$Re = \frac{\rho \cdot V \cdot L}{\mu}$$
Karena kondisi udara (nilai $\rho$ dan $\mu$) pada pengujian model dan prototype disebutkan sama, maka variabel fluida tersebut bisa kita eliminasi dari kedua sisi persamaan:
$$\frac{\rho_m \cdot V_m \cdot L_m}{\mu_m} = \frac{\rho_p \cdot V_p \cdot L_p}{\mu_p}$$
$$V_m \cdot L_m = V_p \cdot L_p$$
Kecepatan Terowongan Anggan
Kita susun ulang persamaannya untuk mencari nilai $V_m$:
$$V_m = V_p \cdot \left(\frac{L_p}{L_m}\right)$$
Masukkan nilai-nilai yang sudah diketahui:
$$V_m = 50 \cdot \left(\frac{5}{1}\right)$$
$$V_m = 50 \cdot 5$$
$$V_m = 250 \text{ km}/\text{jam}$$
