ABSTRAK SISTEM INSTLASI PIPA AIR PDAM untuk mengalirkan atau mendistribusikan suatu fluida cair membutuhkan sistem instalasi perpipa perpipaan merupakan suatu rangkaian dari beberapa pipa dan alat-alat penunjang (outfitting) yang di untuk melakukan fungsinya. Setiap fluida yang mengalir dalam suatu instalasi pipa akan mengalami ker karena penyebab tertentu. Pada percobaan instalasi pipa ini dilakukan analisa untuk mengetahui head l terjadi akibat pengaruh karakteristik instalasi pipa yang digunakan. Head Losses yang terjadi dapat diseb gesekan fluida yang mengalir dengan permukaan instalasi pipa. Selain itu losses juga disebabkan ole perlengkapan yang ada pada pipa, baik itu berupa katub, fitting (belokan ,sambungan dan lain-lain) ke lain sebagainya. Praktikum ini dilakukan agar dapat menghitung Head loss pada pipa dengan menggunaka jenis instalasi dengan pipa berpermukaan halus, dengan berbagai faktor koefisien gesek dan kecepatan suatu fluida sehingga didapatkan pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap head loss yang terjadi kontrolnya adalah diameter pipa dan panjang pipa. variabel responnya adalah nilai tekanan masuk dan k manometer. Dan variabel manipulasinya adalah variasi bukaan katup angle seat valve. To distribute liquid fluid we need pipe instsllation system. Pipe installation system is a series that consistin pipe and fitting,that joined together in order to do its function. Every flowing fluid in an installation of pip experience losses because certain cause . In this experiment of water pipe installation we doing analysis to losses that occur as result of installation characteristic influence of pipe . Head Losses happened because o friction when the fluid flowing at the surface of installation pipe. Besides that, losses is also occur because accessories of the pipe, that is in the form of valve, fitting ( bend , joint and others) output and others. The of this experiment is to calculate Head loss at pipe using various installation types e.g. pipe is having smoo with various friction coefficient factors and speed of flow from a fluid causing is got the factors influence to happened. the control variable in this eksperiment is pipe lenght and pipe diameter . the response variable and outlet pressure value at manometer. And the manipulation variable is various opening angle seat valve
Transcript
ABSTRAKSISTEM INSTLASI PIPA AIR
PDAM untuk mengalirkan atau mendistribusikan suatu fluida cair membutuhkan sistem instalasi perpipa
perpipaan merupakan suatu rangkaian dari beberapa pipa dan alat-alat penunjang (outfitting) yang di
untuk melakukan fungsinya. Setiap fluida yang mengalir dalam suatu instalasi pipa akan mengalami ker
karena penyebab tertentu. Pada percobaan instalasi pipa ini dilakukan analisa untuk mengetahui head l
terjadi akibat pengaruh karakteristik instalasi pipa yang digunakan. Head Losses yang terjadi dapat diseb
gesekan fluida yang mengalir dengan permukaan instalasi pipa. Selain itu losses juga disebabkan ole
perlengkapan yang ada pada pipa, baik itu berupa katub, fitting (belokan ,sambungan dan lain-lain) ke
lain sebagainya. Praktikum ini dilakukan agar dapat menghitung Head loss pada pipa dengan menggunaka
jenis instalasi dengan pipa berpermukaan halus, dengan berbagai faktor koefisien gesek dan kecepatan
suatu fluida sehingga didapatkan pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap head loss yang terjadi
kontrolnya adalah diameter pipa dan panjang pipa. variabel responnya adalah nilai tekanan masuk dan k
manometer. Dan variabel manipulasinya adalah variasi bukaan katup angle seat valve.
To distribute liquid fluid we need pipe instsllation system. Pipe installation system is a series that consistin pipe and fitting,that joined together in order to do its function. Every flowing fluid in an installation of pip experience losses because certain cause . In this experiment of water pipe installation we doing analysis to losses that occur as result of installation characteristic influence of pipe . Head Losses happened because o friction when the fluid flowing at the surface of installation pipe. Besides that, losses is also occur because accessories of the pipe, that is in the form of valve, fitting ( bend , joint and others) output and others. The of this experiment is to calculate Head loss at pipe using various installation types e.g. pipe is having smoo with various friction coefficient factors and speed of flow from a fluid causing is got the factors influence to happened. the control variable in this eksperiment is pipe lenght and pipe diameter . the response variable and outlet pressure value at manometer. And the manipulation variable is various opening angle seat valve
I. DASAR TEORI
Dimana : Re : Reynold Number u : Kecepatan Aliran fluida (m/s) D : Diameter pipa (m) v : Viskositas kinematis fluida (m2/s)
Hukum kontinuitas
Jika fluida bersifat tak kompresibel, maka besarnya volumen fluida yang lewat penampang A1 dan A2 pers waktu adalah sama, sehingga diperoleh A1 v1 = A2 v2 Atau Q = A v = konstan Dimana : Q :kapasitas fluida (m3/s) A :Luas permukaan pipa yang dilalui fluida (m2) v :Kecepatan aliran fluida (m/s)
Di dalam suatu aliran fluida terdapat parameter-parameter tertentu yang dapat digunakan, antara lain: an Reynold, Persamaan Bernoulli, dan sebagainya. Angka Reynold ialah sebuah nilai yang dapat digunakan un mengetahui jenis aliran fluida, apakah termasuk jenis aliran Laminer ataukah aliran turbulen. Harga Reyn number dinyatakan dengan
Aliran fluida ini dikategorikan menjadi :Aliran laminer ialah suatu kondisi aliran dimana partikel-part fluidanya bergerak disepanjang lintasan lurus, sejajar dalam lapisan-lapisan atau laminer. Besarnya kecepa lamine yang berdekatan tidak sama.
• Aliran laminar untuk Re < 2300→ merupakan aliran yang arah alirannya teratur
Sedangkan pengertian aliran turbulen ialah suatu kondisi aliran dimana partikel-partikel fluida yang be dalam lintasan yang sangat tidak teratur sehingga megakibatkan pertukaran momentum dari suatu bagian bagian yang lain secara acak.
• Aliran turbulen untuk Re > 4000→ merupakan aliran yang arah alirannya tidak teratur
• Daerah transisi (aliran transisi) untuk Re = 2300 – 4000→ Pada daerah transisi ini aliran dapat bersifat laminar atau turbulen tergantung pada kondisi pipa dan al Persamaan dasar untuk aliran fluida dalam pipa. Beberapa persamaan yang sering dipakai dalam berbagai aliran fluida adalah
Re = (u.D)/v (Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso, halama
Head
Dimana :Hs :Z1 :Z2 :
Dimana : Q :kapasitas fluida (m3/s) A :Luas permukaan pipa yang dilalui fluida (m2) v :Kecepatan aliran fluida (m/s)
Head adalah energi yang terkandung dalam fluida. Terdapat empat komponen yang berpengaruh terhadap head, yaitu :
• Head Statik (Static Head) : Merupakan head karena perbedaan ketinggian antara discharge dan suction a ketinggian maximum pada sistem untuk mengalirkan fluida dalam arah vertikal dengan tinggi permukaan suctionnya.
Dimana : u : kecepatan aliran (m/s) g : percepatan gravitasi (m/s2) Z : tinggi permukaan fluida (m) P : tekanan (atm) γ : berat jenis fluida (N/m3) Perhitungan kapasitas aliran fluida di dalam pipa Q = A . v = V/t (FisIka Dasar 1, dosen-dosen FMIPA,hal 151)
Hukum kontinuitas
Untuk persamaan stedy inkompresibel maka persamaan yang digunakan adalahQ = A1.V1=A2V2
aliran fluida adalah
Static head (m)ketinggian di permukaan 1 ( m )ketinggian di permukaan 2 ( m )
• Head Tekanan (Pressure Head ) : Merupakan head karena adanya perbedaan selisih jumlah tekanan disc jumlah tekanan suction (jumlah tekanan yang dimaksud adalah pada permukaan cairan dan ujung pipanya HP =(P2-P1)/ϒ (Pompa dan Kompresor, Ir.Sularso, halaman 26)
Zg
vP++
2
2
γ
( Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso, halam
Dimana : Hv : velocity head (m) v1 : kecepatan aliran fluida di titik 1 (m/s) v2 : kecepatan aliran fluida di titik 2 (m/s)
• Head Kerugian (Friction Head)Head Kerugian dibagi menjadi 2 bagian yaitu :- Head mayor, adalah head kerugian yang disebabkan oleh panjang pipa. Head mayor berbanding lurus de panjang pipa dan berbanding terbalik dengan diameter pipa.
Hmayor =λ.(L/D).(ν2/2g)(Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso, halaman 2
Dimana : Hp : pressure head (m) P1 : tekanan di permukaan fluida 1 (N/m2)
P2 : tekanan di permukaan fluida 2 (N/m2) g : berat jenis fluida (N/m3)
• Head Kecepatan (Velocity Head) : Merupakan head karena perbedaan kecepatan pada saat menuju disch pada saat suction.
Dimana : L : panjang pipa (m) D : diameter pipa (m)v : kecepatan fluida yang melalui pipa (m/s)λ : koefisien friksi untuk pipa panjangg : percepatan gravitasi ( 9,8 m/s2 )
untuk aliran laminer, λ = 64/Re tapi untuk aliran turbulen menggunakan formula Darcy. f diperoleh dari moody
( ) ( )g
vvHV 2
21
22 −
=
• Instalasi perpipaan untuk saluran sanitasi gedung • Instalasi perpipaan untuk pemadam kebakaran• Instalasi perpipaan untuk rumah tangga misal pengisian bak air mandi• Instalasi perpipaan untuk pengairan sawah. • Instalasi perpipaan untuk PDAM
Daftar Koefisien Gesek untuk aksesoris pepipaan
sehingga Head Kerugian (Hf) = Hmayor + HminorHead Total dapat dicari dengan persamaan HTot = HP + HV + HS + Hf
Di kehidupan sehari-hari ada berbagai macam aplikasi dari sistem perpipaan, baik di darat maupun di kap lain:Aplikasi sistem perpipaan di darat :
Aplikasi sistem perpipaan pada kapal : • Instalasi perpipaan untuk sistem lubricating oil • Instalasi perpipaan untuk sistem bahan bakar • Instalasi perpipaan untuk system ballast • Instalasi perpipaan untuk sistem fire fighting • Instalasi perpipaan untuk bongkar muat pada kapal tanker
Untuk membaca diagram Moody, kita perlu mencari nilai Reynold number terlebih dahulu. Reynold numb dicari dengan menggunakan persamaan:
Re = (u.D)/v (Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso, halam Kemudian kita cari nilai kekasaran relatif dari pipa yang kita gunakan. Kemudian kita tarik garis dengan tr pada kekasaran relatif yang sesuai dengan garis yang telah ada pada diagram hingga berpotongan dengan n Reynold number yang telah kita peroleh diamana pada nilai Reynold number tadi kita tarik garis vertikal h berpotongan dengan trend line. Dari titik potong tersebut kita tarik garis ke kiri hingga diperoleh nilai koef gesekan yang sesuai dengan yang kita cari.
o Angka reynold untuk pelat datarAngka reynold kritis untuk transisi diatas plat rata biasa dianggap 5 x 10^5,nilai kritisini sangat bergantung pada kekasaran-permukaan plat dan tingkat keturbilenan arusbebas.
o Rumus angka reynold untuk pelat datarRe = ρ.u(tak hingga).x/µ = u(tak hingga).x/vdimana :ρ = massa jenis fluidax = jarak dari tepi depanv = µ/ρ = viskositas kinematiku(tak hingga) = kecepatan aliran bebas
Transisi dari aliran laminar menjadi turbulen terjadi apabila: ρ.u(tak hingga).x/µ = u(tak hingga).x/v > 5 x 10^5
o Jenis aliran berdasarkan angka reynold pada pelat datar
o Gambar aliran berdasarkan angka reynold
pada pelat datar
o Daftar kekasaran ekivalen untuk pipa baru
2.3 Hukum Darcy WeisbachBanyak rumus-rumus telah diusulkan dan dipakai untuk menentukan kerugian tinggi tekan yang di-sebabkan oleh gesekan fluida yang mengalir melalui suatu haluan.Salah satu dari yang umum diteri-adalah persamaan Darcy weisbach :
D 2g
dimana : v = kecepatan rata-rata fluida (m/s)L = panjang laluan (m)
(Mekanika Fluida;Bruce R.M
- aliran transisi : 5 x 10^5 Re < 2x106 - aliran laminer : Re<5 x 105
- aliran turbulen : Re> 2.106
(Mekanika Fluida;Bruce R.M
ΔH = f . L . v2 (m)(Mekanika Fluida;Bruce R.Munson hal 43)
D = diameter pipa (m) f = suatu koefisien empiris yang tergantung pada ReΔH = kerugian tinggi tekan (m)
IV. PROSEDUR PERCOBAAN4.1. Membandingkan nilai head loss pipa horizontal (mendatar) pada percobaan dan melalui pendekatan perhitungan.1. Hubungkan test probe pada tap yang diinginkan untuk percobaan2. Tutup semua katub yang tidak diperlukan pada instalasi pipa3. Nyalakan pompa4. Buka katub yang diperlukan untuk percobaan5. Variasikan nilai kapasitas dengan melihat rotameter6. Ukur tekanan yang pada inlet dan outlet pipa dengan manoometer air raksa7. Catat waktu yang digunakan untuk mencapai volume tertentu8. Lakukan percobaan ini pada kelima pipa, yaitu : - roughened pipe Φ 17 mm - roughened pipe Φ 23 mm - perspex test pipe Φ 6.5 mm - smooth bore test pipe Φ 16.5 mm - smooth bore test pipe Φ 26.5 mm
4.2. Menentukan nilai head loss pada pipa karena fitting (variasi bukaan katup).1. Hubungkan test probe pada tap yang diinginkan untuk percobaan2. Tutup semua katub yang tidak diperlukan pada instalasi pipa3. Nyalakan pompa4. Buka katub yang diperlukan untuk percobaan5. Variasikan nilai kapasitas dengan melihat rotameter6. Ukur tekanan yang ada pada inlet dan outlet pipa dengan manometer air raksa7. Lakukan percobaan ini pada pipa ke empat dengan memvariasikan bukaan katup angle seat valve, yaitu -smooth bore test pipe Φ 16.5 mm, angle seat valve full flow -smooth bore test pipe Φ 16.5 mm, angle seat valve half flow8. Lakukan percobaan ini pada pipa ke lima dengan memvariasikan bukaan katup gate valve,
: untuk mengukur kapasitas
b. Bak air : untuk menampung airc. Manometer air rak : untuk mengetahui perbedaan tekanand. Bak air : untuk menampung air
a. Penggaris : untuk megukur panjang pipa
j. Handphone atau arloji : untuk menghtiung waktu
III. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
h. Pompa : untuk mengalirkan air dari bak air ke pipai. Instalasi pipa yang terdiri dari: - Katub : untuk mengatur aliran air, terdiri dari ball valve, angle seat valve, gate - Pipa yang terdiri dari pipa lurus, bercabang, fitting, smooth bore pipe (pipa yang dinding dalamnya smooth), pengecilan, pembesaran, dan pengecilan tiba-tiba.
e. Flow control : untuk mengatur kapasitas aliranf. On-Off Control : untuk menghidupkan atau mematikan pompa.g. Rotameter
yaitu : - smooth bore test pipe Φ 26.5 mm, gate valve full flow - smooth bore test pipe Φ 26.5 mm, gate valve half flow
4.3.mendemonstrasikan aplikasi beda head di dalam pengukuran kapasitas dan kecepatan fluida di dalam pipa1. Hubungkan test probe pada tap yang diinginkan untuk percobaan2. Tutup semua katub yang tidak diperlukan pada instalasi pipa3. Nyalakan pompa4. Buka katub yang diperlukan untuk percobaan5. Variasikan nilai kapasitas dengan melihat rotameter6. Ukur tekanan yang ada pada inlet dan outlet pipa dengan manometer air raksa7. Catat waktu yang digunakan untuk mencapai volume tertentu8. Lakukan percobaan ini pada aksesoris berikut : - sudden enlargement - venturimeter - suddent contraction - elbow 90⁰ - elbow 45⁰V. GAMBAR INSTALASI PERCOBAAN
VI. TABEL PENGAMBILAN DATADari percobaan, diperoleh data-data sebagai berikut : - Panjang pipa =..............m - Diameter pipa =..............m
- Waktu pencapaian volume air =............... s - Tekanan inlet pipa (tap 1) =............... mmHg - Tekanan outlet pipa (tap 2) =............... mmHg
B. Analisa GrafikI. Grafik percobaan antara kapasitas aliran (Q) dan kecepatan (V)
II. Grafik percobaan antara kecepatan (V) dan fhitungan
Hf hit Hp f hitA Rn f (diagram)
Dari grafik dapat dilihat bahwa kenaikan kapasitas sangat mempengaruhi kecepatan. Semakin besar kapas maka kecepatan aliran juga semakin besar. Pada pipa 3 yang kapasitasnya kecil terlihat juga kecepatannya ini telah sesuai dengan rumusan ν = Q/A dimana nilai Q sebanding dengan kenaikan harga kecepatan alira (v). Sehingga dapat disimpulkan bahwa kapasitas berbanding lurus dengan kecepatannya.
00.00010.00020.00030.00040.00050.00060.0007
0 2 4 6 8 10
Q (m
3/s)
V (m/s)
Grafik antara Q dan V
Pipa
Pipa
Pipa
Pipa
Pipa
0.6 Grafik antara fhit dan V Grafik antara fhit dan V
III. Grafik percobaan antara fhitungan dan Diameter pipa
IV. Grafik percobaan antara Hfhitungan dan fhitungan
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa untuk nilai d yang sama pada tiap pipa, maka nilai f semakin tinggi kenaikan kecepatan aliran yang menyebabkan nilai Hf semakin tinggi. Hal ini sudah sesuai dengan rumusa Hfpercb./ (L/d) x( v2/2g). Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai f berbanding lurus dengan d
Dari grafik dapat dilihat bahwa kenaikan koefisien gesek sangat dipengaruhi oleh kecepatan. Semakin besa kecepatannya maka koefisien geseknya juga semakin besar. Hal ini tidak sesuai dengan rumusan f= Hfpe x( v2/2g) Seharusnya didapatkan nilai f yang semakin rendah untuk nilai v yang semakin tinggi. Hal ini dik nilai f yang berbanding terbalik terhadap nilai v menurut rumus di atas. Sehingga dapat disimpulkan bahw terjadi karena nilai Hf juga bertambah besar seiring dengan nilai v yang semakin besar. Karena itu didapat yang semakin besar pula
0
0.2
0.4
0.6
0 1 2 3 4
fhit
V(m/s)
pipa 1
pipa 2
pipa 4
pipa 50
10
20
30
0 2 4 6 8 1
fhit
V(m/s)
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0 0.2 0.4 0.6
D (m
)
fhit
Grafik fhit dan D
pipa 1
pipa 2
pipa 4
pipa 50
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0 10 20 30
Axis
Titl
e
Axis Title
Grafik fhit dan V
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 0.2 0.4 0.6
Hf(m
)
fhit
pipa 1
pipa 2
0
2
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30
Hf(m
)
fhit
V. Grafik percobaan antara Hfhitungan dan V
VI. Grafik antara kecepatan (v) dan f percobaan
VII. Grafik antara f percobaan dan diameter (D)
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan antara kecepatan aliran (v) berbanding terbalik den
koefisien geseknya (f). Hubungan ini dapat ditunjukkan dengan rumus Hf = f x L/D x v2/2g.
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan nilai Hf terhadap kenaikan harga f. Sehingga un percobaan ini sesuai dengan rumusan f= Hfpercb./ (L/d) x( v2/2g)
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan harga kecepatan (v) terhadap kenaikan harga Hf. H telah sesuai dengan rumusan Hf =f.(L/D).(ν2/2g). dimana harga Hf sebanding lurus dengan kenaikan har kecepatan (v). Ini menunjukkan bahwa suatu aliran yang mengalir didalam pipa dengan kecepatan yang se besar maka akan juga mempunyai head kekasaran yang besar pula.
fhit fhit
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0 1 2 3 4
Hf(m
)
V(m/s)
pipa 1
pipa 2
pipa 4
pipa 5
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10
Hf(m
)
V(m/s)
0
1
2
3
4
0 0.2 0.4 0.6
kece
pata
n(m
/s)
f
kecepatan Vs f percobaan
pipa 1pipa 2pipa 4pipa 5
0
2
4
6
8
10
0 10 20 30
kece
pata
n (m
/s)
f
Kecepatan dan f percobaan
0.020.025
0.03
er(m
)
f percobaan Vs diameter
pipa 1
pipa 2
gv
df
21 2
VIII. grafik antara Hf percobaan dan f percobaan
IX. grafik antara hf percobaan dan kecepatan (v)
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan antara head minor pada percobaan (Hfpercobaan) ber lurus dengan kecepatan alirannya (v). Hubungan ini dapat ditunjukkan dengan rumus Hf = f x L/D x v2/2g semakin besar kecepatan alirannya maka semakin besar pula head minornya dan berlaku sebaliknya.
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan antara koefisien gesekan pada percobaan (fpercobaan) berbanding lurus dengan diameter pipanya (D). Hubungan ini dapat ditunjukkan dengan rumus Hf = f x L Bahwa semakin besar diameter pipanya maka semakin besar pula koefisien geseknya dan berlaku sebalikn
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan antara head minor pada percobaan (fpercobaan) berba terbalik dengan koefisien geseknya pada percobaan (fpercobaan). Bahwa semakin besar head minornya maka kecil pula koefisien geseknya dan berlaku sebaliknya.
Dalam analisa pada percobaan 2 ini kami menggunakan contoh perhitungan pada data pipa 4 dengan angle valve pada tabel pengambilan data bab VI, dengan data-data sebagai berikut :
Pada grafik diatas dapat disimpulkan bahwa hubungan antara koefisien gesek pada perhitungan (fhitungan) b terbalik dengan koefisien geseknya pada percobaan (fpercobaan). Hubungan ini dapat ditunjukkan dengan rum x L/D x v2/2g. Bahwa semakin besar koefisien geseknya pada perhitungan maka semakin kecil pula koefisie geseknya pada percobaan dan berlaku sebaliknya.
Menghitung luas lubang pipa
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.01 0.02 0.03
f per
hitu
ngan
f percobaan
f hitungan Vs f percobaan
pipa 1pipa 2pipa 3pipa 4
= ¼ x 3.14 x (0.0165)2
= 0.00021 m2
v = Qawal/ A = 0.00028 / 0.00021 = 1.29975 m/s
Hp = ∆P / = -133.32237 / 9800 = -0.0136 m
Hf = k.(v 2/2g) = 5 x ((1.29975)2/(2 x 9.8)) = 0.43096 m
Untuk menggabungkan antara Head loses karena tekanan dipakai rumusan: Hfpercob = ∆P / Hfpercob = kpercob.(v 2/2g)
kpercob = Hfpercb./(v 2/2g)
= -0.013/(1.29975)*2/(2*9.8) = -0.15784
Htotal = Hp + Hf + Hv + Hs = -0.0136+ 0.43096 + 0 + 0 nilai Hv=0 karena tidak ada perbedaan = 0.4174 m kecepatan aliran pada pipa. Nilai Hs=0
B. Analisa GrafikI. Grafik antara Hm dan Kecepatan (V)
dimana nilai Hf sebanding lurus dengan kenaikan harga kecepatan aliran fluida (v).
II. Grafik Hm dan k
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan harga Hf terhadap kenaikan harga v. Hal ini tdengan rumusan Hf =
K percb H tot
5 0.195
No k tabel Hf Hp
0
0.5
1
1.5
2
0 1 2 3
Hm(m
)
V(m/s)
Chart Title
open 1 pipa 4
open 0.5 pipa 4
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0 0.5 1 1.5
Hm(m
)
V(m/s)
Grafik antara Hm dan
1.82
0 01
0.012
gvk2
2
dimana nilai Hf sebanding lurus dengan kenaikan harga kecepatan aliran fluida (v).
III. Grafik antara k dan diameter pipa (m)
VII.3. Percobaan 3A. Perhitungan
Pipa 6 dengan fitting Sudden EnlargementQ awal = 1000 liter/jam = 0.00028 m3/sL = 0.125 mD = 20-35 mm
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan harga Hf terhadap kenaikan harga v. Hal ini tdengan rumusan Hf =
dapat dilihat pada grafik, bahwa semakin besar diameter pipa, maka nilai k akan semakin kecil,u katup bukaan penuh. Namun untuk bukaan 1/2, nilai k semakin besar dengan semakin besarnya
Dalam analisa pada percobaan 2 ini kami menggunakan contoh perhitungan pada data pipa 4 dengan apada tabel pengambilan data bab VI, dengan data-data sebagai berikut :
0 0.00654B. Analisa GrafikI. Grafik percobaan antara kapasitas aliran (Q) dan kecepatan (V)
II. Grafik percobaan antara Hm dan kecepatan (V)
Elbow 90o
6
Sudden Constructi
on
Sudden Enlargeme
nt
7
Fitting T
Elbow 45o
Elbow 90o
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan harga Q terhadap kenaikan harga v. Hal sesuai dengan rumusan Q = A. v dimana nilai Q sebanding lurus dengan kenaikan harga kecepat fluida (v).
0
0.0001
0.0002
0.0003
0.0004
0.0005
0.0006
0.0007
0 0.5 1 1.5 2
Q (m
3/s)
V (m/s)
sudden Construction
Sudden Enlargement
Fitting T
Elbow 45
Elbow 90
Linear (sudden Construction)
0.250.3
0.35
m)
sudden Construction
Sudden Enlargement
III. Grafik percobaan antara Hm dan k masing - masing aksesoris pipa
Pada grafik di atas dapat dilihat bahwa untuk harga k yang sama dengan kecepatan aliran fluida yang meni maka harga Hf akan semakin meningkat. Hal ini telah sesuai dengan rumusan Hm= k v2/2g dimana harga sebanding lurus dengan kenaikan nilai kecepatan aliran fluida (v). Namun hasil tersebut tidak terjadi pada di beberapa pipa, dimana nilai Hm nya tidak beraturan. Hal ini mungkin terjadi karena ketidakakuratan at kesalahan pengukuran.
grafik tersebut menunjukkan pengaruh nilai k terhadap besarnya Hm. Dapat dilihat bahwa hubungan kedu adalah berbanding lurus, sesuai dengan persamaan Hm= k v2/2g. Semakin besar nilai k maka semakin pula nilai Hm, begitu juga sebaliknya.
00.05
0.10.15
0.2
0 0.5 1 1.5 2
Hm (
V (m)
Fitting T
Elbow 45
Elbow 90
Linear (sudden Construction)
Linear (Sudden Enlargement)
Linear (Fitting T)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 0.5 1 1.5 2
Hm (m
)
k
Sudden ConstructionSudden EnlargementFitting T
Elbow 45
Elbow 90
1
2
3
4
5
Penambahan nilai kapasitas sangat mempengaruhi kecepatan aliran. Dimana semakin besar kapasitasnya, maka kecepatan aliran juga semakin besar. Pada pipa 3 yang kapasitasnya kecil t juga kecepatannya kecil. Hal ini telah sesuai dengan rumusan : Q = A . v = V/t dimana nilai sebanding dengan kenaikan harga kecepatan aliran fluida (v). Sehingga dapat disimpulkan bah kapasitas berbanding lurus dengan kecepatannya.
Pada percobaan dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan harga kecepatan (v) terhadap kenaikan h Hal ini telah sesuai dengan rumusan Hf = f . (L/D . (v2/2g) dimana harga Hf sebanding lurus d kenaikan harga kecepatan (v). Ini menunjukkan bahwa suatu aliran yang mengalir didalam pip kecepatan yang semakin besar maka akan juga mempunyai head kekasaran yang besar pula.
BAB VKESIMPULAN
Dari semua percobaan dan pembahasan, analisa data serta analisa grafik yang telah dikerjamaka kita dapat menarik kesimpulan sebagai berikut :
Untuk diameter yang sama pada tiap pipa, maka nilai f semakin tinggi karena kenaikan kecepat yang menyebabkan nilai Hf semakin tinggi. Hal ini sudah sesuai dengan rumusan Hf = f.(L/d). Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai f berbanding lurus dengan d. Jika terdapat hasil yang berb dengan teori tersebut, hal ini mungkin disebabkan karena kesalahan pengukuran.
Untuk harga k yang sama dengan kecepatan aliran fluida yang meningkat maka harga Hf akan meningkat. Hal ini telah sesuai dengan rumusan Hm= k (v2/2g) dimana harga Hf sebanding lu kenaikan nilai kecepatan aliran fluida (v). Namun hasil tersebut tidak terjadi pada percobaan d pipa, dimana nilai Hf nya tidak beraturan. Hal ini mungkin terjadi karena ketidakakuratan atau kesalahan pengukuran.
Dengan melakukan percobaan sistem instalasi perpipaan ini, telah dibahas hubungan antara te berhubungan dengan head loss aliran di dalam pipa dengan keadaan aktual berupa data hasil p yang kemudian telah dianalisis lebih lanjut. Sehingga dapat ditarik beberapa kesimpulan tentan perhitungan head loss pada pipa dan penentuan hubungan antara head loss karena friksi dan k fluida di dalam pipa. Maka praktikan dapat mengetahui dengan jelas parameter aplikasi beda h dalam pengukuran kapasitas dan kecepatan fluida di dalam pipa dengan mendemonstrasikann
2. Sularso, Pompa dan kompreso r, PT.Pradnya Paramita, Jakarta, 1993
DAFTAR PUSTAKA1. Munson, R., Bruce, Young, F., Donald, and Okiishi, H., Theodore, Mekanika Fluida , Jilid 2, Erlangga, Ja 2003
3. Tim laboratorium mesin fluida dan sistem Teknik Sistem, Buku petunjuk praktikum mesin fluida, Surab 2008
