Judul Praktikum
PENGUKURAN ALIRAN PADA SALURAN TERTUTUP
Sub Judul:
PENERAPAN HUKUM KONTINUITAS PADA SALURAN TERTUTUP
Tujuan Praktikum:
Tujuan dari praktikum aliran fluida pada saluran tertutup ini adalah: 1. Mengamati pembagian tekanan sepanjang pipa. 2. Memahami aplikasi hukum Bernoulli pada saluran tertutup. 3. Mengetahui besarnya koefisien gesek pada pipa. 4. Mengetahui adanya kehilangan mayor dan total pada pipa. 5. Mengukur kehilangan mayor dan total pada saluran tertutup.
Latar Belakang
Saluran tertutup adalah saluran yang alirannya tidak dipengaruhi oleh tekanan udara secara langsung kecuali oleh tekanan hidrolik. Perbedaan saluran terbuka dengan saluran tertutup yang paling mendasar pada saluran terbuka dan aliran pada pipa adalah adanya permukaan yang bebas yang hampir selalu berupa udara pada saluran terbuka. Penggunaan pipa secara umum banyak digunakan pada industri, salah satunya industri air minum, yang mana penggunaan pipa paling banyak digunakan untuk penyaluran air bersih. Aliran air terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan di kedua tempat, tekanan terjadi karena adanya perbedaan elevasi muka air atau karena digunakannya pompa untuk mengalirkan mengalirkan air dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi. Salah satu gangguan atau hambatan yang sering terjadi dan tidak dapat diabaikan pada aliran air yang menggunakan pipa adalah kehilangan energi akibat gesekan dan perubahan penampang atau pada tikungan serta gangguan-gangguan lain yang mengganggu aliran normal. Hal ini menyebabkan aliran air semakin lemah dan mengecil.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Dasar Teori 1. Jenis Aliran
Pipa adalah saluran tertutup yang biasanya berpenampang lingkaran yang digunakan untuk mengalirkan fluida dengan tampang aliran penuh. Fluida yang dialirkan melalui pipa bisa berupa zat atau gas dan tekanan bisa lebih besar atau lebih kecil dan tekanan atmosfer (Triatmodjo, 1996). Aliran terbagi menjadi dua, yaitu: a. Aliran tunak ( steady flow) flow) pada pipa Jika kecepatan (v) di suatu titik adalah konstan terhadap waktu aliran fluida dikatakan tunak (Marthen, 2006). Menurut Ven Te Chow (1959) aliran tunak terbagi menjadi aliran seragam (uniform (uniform flow) flow) dan aliran berubah yang meliputi aliran berubah lambat laun ( gradually flow varied flow) flow) dan aliran berubah tibatiba (rapidly (rapidly varied flow). flow). b. Aliran tidak tunak (unsteady (unsteady flow) flow) pada pipa Aliran tidak tunak pada pipa merupakan persoalan yang penting dalam praktek rekayasa karena aliran tidak tunak menimbulkan persoalan -persoalan kelebihan tekanan, getaran, viskositas dan suara-suara bising yang juah dari jangkauan analisis aliran tunak (Watters, 1984). 2. Persamaan Persamaan Bernouli
Penurunan persamaan Bernoulli untuk aliran sepanjang garis arus didasarkan pada hukum II tentang gerak persamaan ini diturunkan berdasarkan anggapan sebagai berikut (Triatmodjo, 1993): 1.
Zat cair adalah ideal, jadi tidak mempunyai kekentalan (kehilangan energi akibat gesekan adalah nol).
2.
Zat cair adalah homogen dan tidak termampatkan (rapat massa zat cair adalah konstan).
3.
Aliran adalah kontinyu dan sepanjang garis arus.
4.
Kecepatan aliran adalah merata dalam suatu penampang.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
5.
Gaya yang bekerja hanya gaya berat dan tekanan persamaan Bernoulli adalah persamaan yang menjelaskan gerakan fluida melalui suatu penampang. Bentuk umumnya umumnya yaitu yaitu (Marthen, 2006): P1 +
ρ ∙ v12 + ρ ∙ g ∙ h 1 = P2 + ρ ∙ v22 + ρ ∙ g ∙ h
Z1 +
∙
+
= Z1 +
∙
+
+ hf
P2 = P1 + (Z1 – Z Z2)
3. Persamaan Persamaan Kontinuitas
Persamaan kontinuitas yang menyatakan bahwa di dalam aliran tetap satuan waktu adalah sama di semua penampang di sepanjang aliran. Q = A1 ∙ V1 = A2 ∙ V2 Jika suatu fluida mengalir dengan aliran tunak, maka fluida yang masuk ke dalam satu ujung pipa haruslah sama dengan massa fluida yang keluar dari ujung pipa yang lain selama selang waktu yang sama (Marthen, 2006). Kelajuan aliran fluida tak termampatkan berbanding terbalik dengan luas penampang yang dilaluinya dinyatakan dengan persamaan (Marthen, 2006) 2006)
1 2
=
2 1
4. M ajor aj or L oss osses
Major losses losses adalah kehilangan tekanan atau energi dalam pipa akibat gesekan dengan dinding pipa. Kehilangan energi akibat gesekan dengan dinding pipa di aliran seragam dapat dihitung dengan persamaan Darcy-Weibasch: hf = f ∙ 4 f =
v ∙
∙
L
∙g∙D∙hf ∙∙4∙∙
5. M i nor L oss osses
Minor losses adalah losses adalah kehilangan tekanan yang terlepas di sepa njang perpipaan pada valve. valve. Minor losses losses adalah kerugian kecil di dalam sistem perpipaan. Kerugian
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
1.
Lubang masuk atau lubang keluar pipa.
2.
Kelokan, siku, sambungan T dan piting lain.
3.
Pemuaian atau penyusutan tiba-tiba.
4.
Katup yang terbuka atau sebagian tertutup.
5.
Pemuaian atau penyusutan berangsur.
6. Bilangan Reynold
Bilangan Reynold (Re) adalah perbandingan antara efek inersia dan viskositas dalam aliran. Untuk mencari bilangan Reynold dapat digunakan persamaan (Robert, 2002): Re =
v⋅R
Lokasi Praktikum
Praktikum dilakukan di Workshop Training Centre Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Tirta Khatulistiwa Kota Pontianak.
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan adalah: 1.
Selang
2.
Keran
3.
Sambungan T
4.
Pipa
5.
Watermeter
6.
Gelas ukur
7.
Stopwatch
8.
Penggaris
Prosedur Prosedur Praktikum
Prosedur kerja yang dilakukan pada pratikum ini yaitu: 1.
Dihidupkan pompa yang telah tersedia.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
2.
Dibuka tiga katup yang telah tersedia pada pipa secara full . Selanjutnya baca tekanan pipa yang terdapat pada alat pressure switch atau switch atau baca tinggi muka air pada selang yang tersedia.
4.
Diukur debit aliran yang keluar keran. Pengukuran Pengukuran debit dilakukan dengan cara menampung aliran air menggunakan gelas ukur dengan interval waktu yang telah ditentukan.
5.
Dikurangi bukaan bukaan katup perlahan-lahan dan ulangi ulangi prosedur pengukuran. Lakukan perubahan katup minimal sebanyak 3 kali.
6.
Diukur suhu air untuk untuk mendapatkan viskositas air dari tabel viskositas viskositas terlampir.
7.
Dicatat panjang pipa dan diameter pipa.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Tabel Pengamatan
Diameter pipa
:
Viskositas
:
Luas penampang
:
Percobaan Satu keran terbuka full Dua keran terbuka full Kedua keran terbuka setengah Keran bawah terbuka full, keran atas terbuka setengah Keran atas terbuka full, keran bawah terbuka setengah
Tekanan di titik (m) 1
2
3
Volume 4
5
6
3
(m )
Waktu (s)
Debit 3
(m /s)
Kecepatan (m/s)
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Tabel Hasil Analisa Kehilangan Tekanan di Titik 1 -2 Percobaan
Q 3
(m /s)
Kecepatan
Headloss
(m/s)
(m)
Nilai Reynold
Log
Klasifikasi
Koefisien
Reynold
Aliran
Gesek
Log
Klasifikasi
Koefisien
Reynold
Aliran
Gesek
1 2 3 4 5
Tabel Hasil Analisa Kehilangan Tekanan di Titik 4-5 Percobaan 1 2 3 4 5
Q
Kecepatan
Headloss
(m3/s)
(m/s)
(m)
Nilai Reynold
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Tabel Hasil Analisa Analisa Kehilangan Tekanan di Titik 2-3 Percobaan
3
Q (m /s)
Kecepatan (m/s)
Headloss (m)
1 2 3 4 5
Tabel Hasil Analisa Kehilangan Tekanan di Titik 3-4 Percobaan
3
Q (m /s)
Kecepatan (m/s)
Headloss (m)
1 2 3 4 5
Laporan:
Laporanditulisdengan format yang diberikan, disertaidengan data pengamatan, teori, hasilanalisis, dokumentasidanmenjawabsemuapertanyaan yang diberikan.
Format Laporan
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Trusted by over 1 million members
Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.
Microsoft Equation atau yang setara. Perhitungan berulang atau berjumlah banyak dapat menggunakan menggunakan format tabel dan dibuat dibuat dengan bantuan MS Excel atau yang setara. Tabel hitungan dapat disisipkan pada bab atau diletakkan pada bagian lampiran. 3. Penulisan laporan disesuaikan dengan format skripsi. 4. Peta dan gambar rancangan dibuat dengan menggunakan bantuan komputer (CAD) atau manual (gambar tangan). Skala disesuaikan dengan ukuran kertas dan jenis peta/gambar. Notasi peta/gambar sesuai dengan jenis peta/gambar dan kotak informasi mengikuti format yang diberikan bersama problem bersama problem set ini. ini. Setiap peta/gambar diberi nomor urut sesuai dengan tata urut penyampaian informasi atau tujuan penggunaan. penggunaan. 5. Laporan disertai dengan minimal 5 kutipan tinjauan pustaka yang bersumber dari buku atau jurnal ilmiah. 6. Penomoran halaman diletakan pada bagian tengah bawah. 7. Laporan dijilid rapi (jilid tempel) sebelum diserahkan. 8. Sampul laporan menggunakan kertas buffalo berwarna biru benhur (seperti warna biru bendera fakultas teknik) dan mengikuti format.
Pontianak, ……………………… 2015 Asisten Praktikum