Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 214 538
ALAT UKUR ORIFICE METER I.
Tujuan
1. Mahasiswa dapat membuat kalibrasi alat ukur atau grafik antara kehilangan tekanan ( h ) dengan debit ( Q ). 2. Mahasiswa dapat menentukan koefisien kehilangan tekanan ( k ) akibat alat ukur orificemeter.
II.
Bahan dan Peralatan
NO.
NO. INVENTARIS
NAMA PERALATAN
1
15.400
Fluid friction apparatus
2
-
Stop Watch
3
-
Mistar Ukur
4
-
Jangka Sorong
III.
Dasar Teori
Orificemeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur debit dalam pipa. Alat ini terdiri dari plat yang mempunyai penyempitan bundar dengan sisi ujung tajam. Plat tersebut dipasang di tempat sambungan pipa sedemikian rupa sehingga penyempitannya konsentris dengan lubang pipa.Manometer air dipasang pada pipa untuk mengukur perbedaan tekanan, antara pipa dan penyempitannya.Orificemeter yang ada pada alat Fluid friction apparatus adlah seperti gambar di halaman berikut ( 3 ).Penerapan teori dalam percobaan ini adalah sebagai berikut :Meninjau penampang A 1 dan A2
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
51
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
E1 = E2
Keadaan
pipa,
(Hukum Bernoulli)
horizontal,
maka :
Hukum, kontinuitas : Q = A 1 . V1 = A2 . V2
( ) Debit (Q) = A2.V2
Jika koefisien alat ukur Orifice meter adalah k, maka : Debit (Q) = k.A2.v2
√ √ ,
Laporan Hidrolika Kelompok 2
atau
D3 - KG 2B
52
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
Dimana C = konstanta alat ukur. = IV.
Langkah Kerja
Beberapa
hal
yang
perlu
diperhatikan
/
dipersiapkan
dalam
mengoperasikan alat : 1. Isi tangki penampang (Sump tank) dengan air 2. Tutup kran dari (2) sampai dengan (10) 3. Hidupkan sumber listrik 4. Tekan tombol pompa dan yakinkan arah perputaran yang ditunjukkan dengan tanda panah. Jalannya Percobaan: 1.
Tutup semua cocks dari pressure pipings.
2.
Tekan tombol listrik dan buka kran (2) aliran akan mengalir dari alat over flow.
3.
Buka kran-kran (5), (6), (7), (8), (9), (11), dan pertahankan aliran beberapa menit agar udara keluar.
4.
Buka kran pembersih udara (air pluge) keluarkan udara dari pipa.
5.
Jika ada gelembung udara didalam tabung manometer tekanan tidak akan sama. Tarik sambungan tabung dan alirkan udara keluar sampai berisi air.
6.
Bila udara sudah keluar, semua tinggi tekanan pada manometer akan sama rat. Bila satu sama lain belum rata ulangi langkah kerajaan tadi.
7.
Buka kran padapipayang akan diamati, yaitu pipa (5) dan pipa (6).
8.
Alirkan berbagai debit Q1, Q2, Q3,……Qn. Masing -masing debit tiga kali pengukuran dan ambil harga rata-ratanya, cara mengukur debit adalah sebagai berikut :
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
53
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
a.
Tekan
knop
stop
watch
serentak
dengan
pengamatan
ketinggian air yang ditunjukan pada water gauge. b.
Bila air sudah mencukupi ketinggian yang ditentukan, tekanlah / hentikan stop watch pada waktu yang bersamaan.
c.
Sesudah pengukuran selesai buanglah air melaui dran pluge.
d. Untuk menghitung besarnya debit : Q1 =
Q1= Debit ke 1 V1 = Volume ke 1 T1= Waktu ke 1 9.
Ukur panjang dan lebar bak pengukur debit dengan memakai alat mistar. Dan diameter d1 dan d 2 dari alat tersebut.
10. Pada setiap pengukuran debit selau diikuti pengukuran
.
11. Untuk menentukan koefisien kehilangan tekanan (k) akibat alat ukur orificemeter, didapat dengan menggunakan rumus :
√
dimana :
k = koefisien alat ukur orificemeter. C = konstanta alat ukur orificemeter. =
h = hilang tekanan
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
54
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
V.
Gambar Kerja/Photo Alat
Skema Perletakan Orificemeter
Penampang Memanjang Dari Orificemeter
Potongan Orifice
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
55
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
VI.
Data Percobaan
D31 = 0,51 m D32 = 0,35 m A = 0,25 x 0,5 m
No. Percobaan
Tinggi Manometer 31 (m)
32 (m)
1.
0,552
0,515
2.
0,583
0,546
3.
0,618
0,588
4.
0,647
0,619
5.
0,697
0,676
.
VII.
Perhitungan
D1 = 0,051 m A1= ¼ π d² = 2,042.10 -3 m2 d2 = 0,035 m A2= ¼ π d² = 0,962.10 -3 m2 t =6,5 det 1 t = 5,9 det 2 t3 = 5,2 det t
rata-rata= 5,866 det
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
56
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
A
2 tangki= 25x50 = 1250 cm² = 0,125 m
²
= 6,392x10
m3/det
=
= 0.313 m/det hl = 0,552 – 0,515 = 0.037 m
= 2,042.10-3 m2. 0,962.10-3 m 2√2.9,81
√(2,042.10-3)²( 0,962.10-3)² = 2,2402x10 -3
√
= 1,483
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
57
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
VIII. Tabel Perhitungan Orifice
No. Percobaan
1
Pengukuran
H
Tratarata
Perhitungan
Tinggi manometer
3
Q (m /det)
Hasil
V (m/de t)
Hl
K
M
Detik
31 (m)
32 (m)
0,03
5,866
0,552
0,515
6,392x10-04
0.313
0.037
1,483
0,03
6,433
0,583
0,546
5,829x10-04
0,285
0,037
0,135
0,03
5,666
0,618
0,588
6,618x10-04
0,324
0.03
1,705
0,03
5,866
0,647
0,619
6,392x10-04
0,313
0,028
1,705
0,03
6,533
0,697
0,676
5,740x10-04
0,281
0,021
1,768
Rata2 2 Rata2 3 Rata2 4 Rata2 5 Rata2
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
58
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik Sipil LABORATORIUM HIDROLIKA Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 538
IX.
Grafik
X.
Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan pada alat orificemeter ini, kita dapat menghitung/mengukur koefisien kecepatan pada sebuah lubang kecil dalam aliran di bawah tekanan konstan dan tekanan berbeda. 1. Semakin rendah tinggi air maka semakin rendah pula volume air yang terukur persatuan waktu sehingga debit air juga semakin rendah. 2. Semakin rendah debit air maka besar koefisien debit cenderung tidak terpengaruhi karena penurunan debit diikuti juga oleh penurunan kecepatan teoritis. Sehingga teori rumus untuk koefisien debit pada sebuah orifice Cd dapat terbukti.
Laporan Hidrolika Kelompok 2
D3 - KG 2B
59
