Jet Bebas (Free Jet)

Salah satu persamaan yang paling tua dalam mekanika fluida adalah persamaan mengenai aliran sebuah zat cair dari sebuah reservoir yang besar, seperti ditunjukan pada gambar 1.

 Gambar 1

Antara titik (1) dan (2) pada garis arus yang ditunjukan memberikan :

 

Kita menggunakan fakta bahwa z₁ = h, z₂ = 0, reservoir besar (V₁I = 0), terbuka ke atmosfer (P₁ = 0 pengukuran), dan fluida meninggalkan reservoir sebagai “jet bebas” (P₂ = 0). Jadi diperoleh:

 

Antara titik (1) dan (5) kecepatan meningkat menurut persamaan:

 

Untuk nossel yang horizontal seperti gambar 2 di bawah, kecepatan fluida pada garis tengah V₂, akan sedikit lebih besar daripada kecepatan di bagian atas, V₁ dan sedikit lebih kecil daripada kecepatan di bagian bawah V₃, karena adanya perbedaan ketinggian.  

 

Gambar 2

Jika lubang keluar bukan merupakan nossel yang dibentuk baik dan mulus, tapi hanya berupa pelat data seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut, diameter dari jet, d_j, akan lebih kecil dari diameter lubang d_h. Fenomena ini disebut sebagai efek vena contracta, sebagai akibat ketidakmampuan fluida untuk membelok 90° pada ujung sudut.

 

Efek vena contracta adalah fungsi dari bentuk geometri saluran keluar. Beberapa konfigurasi yang khas ditunjukkan pada gambar di bawah bersama dengan nilai koefisien kontraksi, Cc = A_j/A_h, dimana A_{j dan} A_h masing – masing adalah luas dari jet pada vena contracta dan luas lubang.