4.4. Metode pembagian

Teknik pembagian aliran pada penampang tetap digunakan pada pengukuran aliran refrigeran ataupun instalasi fluida pada industri, dimana tidak praktis untuk memasang peralatan seperti nosel, venturi dan lain-lain alat ukur yang terpasang tetap.

Kecepatan aliran diukur tepat di pusat penampang dengan pitot tube ataupun anemometer. Seperti telah dibahas pada bab I, tabung Pitot dapat dipergunakan untuk mengukur tekanan statik dan tekanan stagnasi dari fluida, dengan mengetahui kapasitas aliran yang diberikan.

Sebaliknya dengan mengetahui perbedaan tekanan statis dan tekanan stagnasi, maka tekanan dinamis dapat ditentukan dan pada akhirnya tekanan dinamis fluida dapat dinyatakan dalam kecepatan fluida. Kapasitas aliran tiap bagian penampang adalah perkalian kecepatan dengan luas penampang. Kapasitas total adalah jumlah kapasitas tiap bagian.

Tabung pitot yang dipasang didalam pipa berupa silinder kecil dapat juga dipergunakan untuk menentukan arah aliran dengan sangat peka. Silinder pitot ini dipakai dipesawat terbang untuk menunjukkan laju naik turun pesawat. Selain itu silinder pitot juga dipasang dalam pipa untuk mendeteksi aliran-aliran spiral.

Pemakaian pitot tube mengharuskan adanya penetrasi ke dalam aliran sehingga hasilnya akan tidak akurat apabila responnya terlalu lambat atau timbulnya pergeseran garis arus (streamline) aliran. Pemakaian thermal anemometer atau anemometer laser Doppler dapat mengatasi hal tersebut. Thermal anemometer menggunakan elemen yang kecil yang dipanaskan dengan arus listrik. Perbedaan laju aliran panas dikalibrasikan untuk menyesuaikan dengan perubahan kecepatan aliran. Karena ukuran elemen yg sangat kecil, yaitu diameternya 0,002 mm dan panjangnya 0,1 mm maka respon dari fluktuasi aliran sangat cepat bahkan sampai mencapai 50 kHz . Maka dari itu sangat tepat untuk aplikasi pada aliran turbulen. Alat ini banyak dipergunakan untuk riset dan sinyal yg dihasilkan diolah dengan prosesor digital ataupun Transformasi Fourier.

Laser Doppler anemometer bekerja berdasarkan efek Doppler dimana frekuensi dari sinar laser akan tergeser akibat perubahan kecepatan aliran. Karena pengukuran kecepatan langsung dapat dihitung, tanpa kalibrasi sinyal juga tidak terpengaruh oleh perubahan suhu, massa jenis ataupun komposisi fluida pada aliran. Kekurangan dari alat ini adalah peralatan optik yang harus dipakai mahal dan mudah pecah.

Hot Wire Anemometer memanfaatkan efek pendinginan konveksi pada sebuah silinder yang sengaja dipanaskan dan dipasang tegak lurus terhadap aliran fluida. Pendinginan merupakan fungsi suhu fluida, suhu kawat dan kecepatan fluida. Kawat dengan diameter antara 0,01 - 0,1 mm dan panjang sekitar 1,5 mm dipasang pada ujung sepasang garpu pada suatu aliran fluida. Dua metode pengukuran yang digunakan adalah :

1. Hambatan kawat dijaga tetap dengan mengatur aliran arus yang melewati dan kecepatan fluida ditentukan dari pengukuran arus menggunakan instrumen yang telah dikalibrasi.

2. Aliran arus melewati kawat dijaga tetap dan perubahan hambatan kawat akibat pendinginan konveksi diukur menurut penurunan tegangan antara ujung-ujungnya. Fluktuasi kecepatan dideteksi dengan rangkaian elektronik yang dirancang untuk keperluan ini.

Anemometer kawat panas ini umumnya dipergunakan untuk mengukur profil kecepatan yang gradien kecepatannya besar juga untuk mengukur intensitas turbulensi aliran gas.