HIDRODINAMIKA

Kata hidrodinamika pertama dikenalkan oleh Daniel Bernoulli pada tahun 1700-1783 untuk mengenalkan dua macam ilmu hidrostatik dan hidraulik. Beliaupun mengeluarkan teori yang terkenal dengan nama teori Bernoulli. Kemudian d’Alembert pada tahun 1717-1783 melakukan penelitian mengenai tahanan, dan menghasilkan paradox atas nama dirinya dan mengenalkan teori hukum konservasi massa, persamaan kontinyuitas pada aliran fluida. Euler pada tahun 1707-1783 menghasilkan persamaan gerak fluida ideal dan mengembangkan teori matematisnya dan dilanjutkan oleh Lagrange pada tahun 1736-1813. Navier pada tahun 1785-1836 menyatakan penemuan tentang persamaan gerak untuk fluida berviskositas berdasarkan interkasi molekul. Stokes pada tahun 1819-1903 juga menemukan persamaan gerak untuk fluida berviskositas, beliau terkenal dengan penemuan teori mdern hidrodinamika. Rankine pada tahun 1820-1872 mengembangkan teori sumber (source) dan sumur (sinks). Helmholtz pada tahun 1821-1894 mengenalkan teori potensial kecepatan (velocity potential) dan menemukan teori vortex dan pergerakan yang tidak berlanjut. Kirchhhof pada tahun 1824-1887 dan Rayleigh pada tahun 1842-1919 melanjutkan penelitian mengenai pergerakan yang tidak berlanjut suatu fluida dan tahanannya. Osborne Reynolds pada tahun 1842-1912 melakukan penelitian tentang pergerakan fluida berviskositas, mengenalkan konsep aliran laminar dan turbulent dan mengenalkan perubahan yang tiba-tiba pada fluida dari satu regime keregime lainnya. Joukowski pada tahun 1847-1921 mengembangkan teori dari perencanaan aerofoil dan teori tersebut terkenal dengan namanya sendiri. Lanchester pada tahun 1868-1945 mengembangkan dua teori modern tentang penerbangan, pertama ide sirkulasi yang mnyebabkan gaya angkat dan kedua ide adnya ulekan diujung foil yang menghasilkan gaya drag. Prandtl pada tahun 1875-1953 mengenalkan teori lapisan batas (boundary layer) sehingga mengenalkan ide fluida viscous dan inviscid.

Kata Hidrodinamika mempunyai pengertian bahwa suatu ilmu yang mempelajari tentang phenomena yang terjadi pada fluida dimana fluida diasumsikan incompressible dan inviscid (zero viscosity). Analisa aliran fluida dapat menggambarkan bentuk dari aliran dimana sesuai perkiraan dari aliran sebenarnya pada daerah di luar lapisan batas (boundary layer). Pada umumnya fluida akan mengalami deformasi, elastis, plastis dan mengalir akibat adanya gaya. Fluida terbagi menjadi gas (gases) dan air (liquid), untuk gas (gases) pada umumnya diklasifikasikan pada fluida kompresibel (compressible fluid) dan air (liquid) diklasifikasikan sebagai aliran yang tidak mengalami perubahan tekanan (incompressible fluids). Di dalam analisa hidrodinamika maka secara keseluruhan fluida dianggap incompressible. Dalam hal ini pengertian liquid dapat diartikan sebagai air meskipun sedikit mempunyai viskositas. Untuk mempermudah didalam perhitungan matematisnya maka digunakan pengertian ilmu mekanika dan memprmudah assumsi dengan menganggap bahwa fluida adalah inviscid atau fluida ideal.

Inviscid fluid adalah fluida tidak mengalami perubahan viskositas, viskositasnya kontinyu dan gesekan antar partikelnya relatif kecil. Lebih jauh lagi, apabila fluida mengalir dalam suatu pipa maka tangential stress pada fluida sama dengan nol, sehingga tidak ada energi dan fluida dapat mengalir bebas tanpa adanya hambatan.

Satuan yang sering digunakan didalam analisa hidrodinamika adalah panjang, massa, waktu, temperature, kecepatan, percepatan, gaya, tekanan dan energi. Dalam perhitungan matematisnya satuan tersebut dalam besaran dan arah, sebagai contoh dalam sistem dinamika maka suatu penurunan dapat diartikan mempunyai panjang, massa dan waktu, dan berubah unit satuannya dari foot, pound, detik ke mile, ton dan jam.