Praktikum Mekanika Fluida BAB I PERCOBAAN OSBORNE REYNOLDS
1. Pendahuluan
Dalam percobaan ini diharapkan dengan melihat indikasi zat pewarna tinta pada pesawat Osborne Reynolds kita bisa mengamati tiga jenis aliran, yaitu : a. Aliran laminer. b. Aliran transisi. c. Aliran turbulen. Pada dasarnya jenis aliran yang terjadi pada percobaan Osborne Reynolds dipengruhi oleh kecepatan aliran air terhadap waktu dan volume
dimana akan didapatkan bilangan Reynolds. 2. Maksud dan Tujuan
a. Menentukan bilangan Reynolds berdasarkan debit yang mengalir. b. Menentukan jenis aliran dengan mempergunakan bilangan Reynolds.
c. Menentukan atau mengetahui jenis aliran secara visual. d. Mengamati grafik hubungan antara bilangan Reynolds (Re) dan kecepatan (V ). ). 3. Alat dan Bahan
a. Pesawat Osborne Reynolds. b. Mesin pompa penyuplai air. c. Cairan tinta. d. 2 buah Stopwatch. e. Termometer. f. Gelas ukur. 4. Prosedur Percobaan
a.
Menstabilkan alat, lalu diperhatikan pada nivo (oleh instruktur).
b.
Memastikan saluran-saluran pemasukan dan pelimpah terpasang.
Kelompok 14
Praktikum Mekanika Fluida c.
Mengisi reservoir tinta dengan zat warna, kemudian menurunkan injektor zat warna sehingga ujungnya mencapai mulut “inlet” bagian atas.
d.
Menghidupkan/mengalirkan Menghidupkan/mengalirkan suplai air.
e.
Memastikan tinggi air yang konstan dengan terbuangnya aliran yang berlebihan pada saluran pelimpah.
f.
Membiarkan kondisi demikian hingga 5 menit, lalu mengukur suhu airnya dengan termometer.
g.
Membuka katup pengontrol aliran sedikit demi sedikit dan atur katup jarum pengontrol zat warna sampai tercapai aliran laminer dengan zat warna, terlihat dengan jelas.
h.
Menentukan besar debit yang lewat dengan menampung air yang lewat pipa pembuang selama selang waktu tertentu ke dalam gelas ukur.
i.
Mengulangi prosedur di atas untuk debit (Q) yang berubah-ubah dari kecil (keadaan laminer) ke besat hingga tercapai aliran kritis dan turbulen.
j.
Mengerjakan kebalikan dari proses di atas untuk debit yang berubah-ubah dari besar ke kecil hingga tercapai kembali kondisi transisi dan laminer.
k.
Untuk mengetahui profil kecepatan, turunkan injektor zat warna ke dalam mulut inlet, dan dalam keadaan tidak ada aliran bukalah katup jarum dari reservoir zat warna dan teteskan zat warna dalam air. Bukalah katup pengontrol aliran dan amati tetesan zat warna tersebut.
l.
Mengukur kembali temperatur pada setiap akhir percobaan.
m.
Menggambar grafik hubungan antara kecepatan aliran ( v) dan bilangan Reynolds (Re).
5. Dasar Teori
Pada percobaan ini aliran yang diamati terdiri atas dua komponen yaitu air dan tinta hitam. Sifat-sifat aliran akan diamati secara visual untuk kemudian diselidiki besaran-besaran yang berhubungan dengan itu. Pesawat Osborne Reynolds digunakan untuk mengamati aliran fluida pada pengaliran dalam pipa
atau aliran tertekan. Sifat aliran fluida f luida dalam pipa dapat dibedakan menjadi :
Kelompok 14
Praktikum Mekanika Fluida a. Aliran laminer. Kondisi aliran dengan garis-garis aliran mengikuti jalur yang sejajar sehingga tidak terjadi percampuran antara bidang-bidang geser fluida.
pewarna (tinta)
lintasan gerak partikel dalam aliran
Gambar 1.1 Aliran Laminer b.
Aliran turbulen. Kondisi aliran dengan garis-garis aliran yang saling bersilangan sehingga terjadi percampuran antara bidang-bidang geser di dalam fluida.
zat pewarna (tinta)
lintasan gerak partikel dalam aliran
Gambar 1.2 Aliran Turbulen c.
Aliran transisi. Kondisi aliran peralihan dari aliran laminer menjadi aliran turbulen atau sebaliknya.
zat pewarna (tinta)
lintasan gerak partikel dalam aliran
Gambar 1.3 Aliran Transisi
Kelompok 14
Praktikum Mekanika Fluida Rumus-rumus yang digunakan : a. Tentukan viskositas (υ) air dengan menggunakan data suhu pada tabel atau grafik. b. Kecepatan V
Q
Α
c. Angka gesekan
d. Tegangan geser
ΔT .
0,5. .V
2
f . .V
atau f
Τ
0,5. .V
2
2
8
e. Bilangan Reynolds Re
V .D
Re < 2000 = Aliran laminer Dimana :
2000 < Re < 4000 = Aliran transisi Re > 4000 = Aliran turbulen
6. Hasil Percobaan
Tabel 1.1 Data Hasil Percobaan dengan Diameter Pipa 13 mm
Temperatur
Volume
(oC)
(ml)
t1
t2
(detik)
Visual Aliran
1
30oC
400
57,7
58,03
57,865
Laminer
2
30oC
400
7,83
7,73
7,78
Transisi
3
30oC
400
5,43
6,08
5,755
Turbulen
4
30oC
400
6,05
6,07
6,06
Transisi
5
30oC
400
81,18
81,04
81,11
Laminer
No.
Kelompok 14
Waktu (detik)
trata-rata
Praktikum Mekanika Fluida 7. Analisa Perhitungan
Tabel 1.2 Data Hasil Percobaan dengan Diameter Pipa 13 mm dan Suhu 30°C Volume
Waktu (detik)
trata-rata
(ml)
t1
t2
(detik)
Laminer
400
57,7
58,03
57,865
Transisi
400
7,83
7,73
7,78
Turbulen
400
5,43
6,08
5,755
Transisi
400
6,05
6,07
6,06
Laminer
400
81,18
81,04
81,11
Visual Aliran
Luas penampang (A)
1
4 1
π.D 2 π.(0,013m) 2
4 1,326.10
4
m2
Viskositas kinematik (ν) pada suhu 30 oC = 8,04.10-7 m2 /det a. Menghitung debit (Q) -4
3
Dik : Volume (V) = 400 ml = 4.10 m trata-rata Q
Q=
= 20,35 detik
V t rata rata -4
3
4.10 m 57,865 detik -6
3
Q = 6,913. 10 m / det
Kelompok 14
Praktikum Mekanika Fluida b. Menghitung kecepatan ( v) -6
3
Dik : Q = 6,913. 10 m / det -4
2
A = 1,326.10 m Jawab :
v
Q
A -6
3
v = 6,913. 10 m / det -4
2
1,326.10 m v = 0,0521 m/ det
c. Menghitung bilangan Reynolds (Re) -4
3
Dik : v = 4.10 m D = 0,013 m
-6
2
v = 0,804.10 m /det
Jawab : Re
vD
Re = 0,0521 m/ det . 0,013 m -7 2 8,04.10 m /det = 842,413
Bila Re < 2000, maka cairan dalam keadaan laminer.
Kelompok 14
Praktikum Mekanika Fluida Tabel 1.2 Data Hasil Perhitungan
NO
Temperatur Volume (oC)
aktu rata-rata
Dedit(Q)
Luas(A)
Kecepatan
w
Re
Jenis Aliran
Visual Aliran
841,744
laminer
laminer
1
30
0,0004
57, 865
6,91264E-06
0,0001328
0,05206
8, 04E-07
0,013
2
30
0,0004
7, 78
5,14139E-05
0,0001328
0,38719
8, 04E-07
0,013
6.260,606 turbulen
trans is i
3
30
0,0004
5,755
6,95048E-05
0,0001328
0,52344
8, 04E-07
0,013
8.463,512 turbulen
turbulen
4
30
0,0004
6, 06
6,60066E-05
0,0001328
0,49709
8, 04E-07
0,013
8.037,543 turbulen
trans is i
5
30
0,0004
81,11
4,93157E-06
0,0001328
0,03714
8, 04E-07
0,013
Kelompok 14
Praktikum Mekanika Fluida
Grafik Hubungan Re dengan V 0.6 0.52344 0.49709
0.5
0.4
0.38719
) t e d / 0.3 m ( v
0.2
0.1
0.03714 0.05206
0 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Re
8. Analisa Grafik
Dari grafik terlihat hubungan antara Re dan v: Nilai Re bergantung pada besarnya nilai v (kecepatan).
Viskositas Diameter
Semakin besar nilai v maka semakin besar pula nilai Re.
Kelompok 14
8000
9000
600,512
laminer
laminer
Praktikum Mekanika Fluida
Grafik Hubungan Re dengan V 0.6 0.52344 0.49709
0.5
0.4
0.38719
) t e d / 0.3 m ( v
0.2
0.1
0.03714 0.05206
0 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
Re
8. Analisa Grafik
Dari grafik terlihat hubungan antara Re dan v: Nilai Re bergantung pada besarnya nilai v (kecepatan).
Semakin besar nilai v maka semakin besar pula nilai Re.
Kelompok 14
Praktikum Mekanika Fluida 9. Kesimpulan :
Berdasarkan data-data percobaan dan pembahasan di atas, maka dapat diambil kesimpulan : a. Semakin besar debit maka semakin besar pula Bilangan Reynolds, dan Besar kecilnya Bilangan Reynolds dapat digunakan untuk menentukan jenis-jenis aliran. b. Jenis-jenis aliran yaitu : Aliran Laminer, yaitu kondisi aliran dengan garis-garis aliran
mengikuti
jalur
yang
sejajar
sehingga
tidak
terjadi
percampuran antara bidang-bidang geser fluida. Aliran Turbulen, yaitu kondisi aliran dengan garis-garis aliran
yang saling bersilangan sehingga terjadi percampuran antara bidang-bidang geser fluida. Aliran Transisi, yaitu kondisi aliran peralihan dari aliran
Laminer menjadi aliran Turbulen, atau dari Turbulen menjadi
Praktikum Mekanika Fluida 9. Kesimpulan :
Berdasarkan data-data percobaan dan pembahasan di atas, maka dapat diambil kesimpulan : a. Semakin besar debit maka semakin besar pula Bilangan Reynolds, dan Besar kecilnya Bilangan Reynolds dapat digunakan untuk menentukan jenis-jenis aliran. b. Jenis-jenis aliran yaitu : Aliran Laminer, yaitu kondisi aliran dengan garis-garis aliran
mengikuti
jalur
yang
sejajar
sehingga
tidak
terjadi
percampuran antara bidang-bidang geser fluida. Aliran Turbulen, yaitu kondisi aliran dengan garis-garis aliran
yang saling bersilangan sehingga terjadi percampuran antara bidang-bidang geser fluida. Aliran Transisi, yaitu kondisi aliran peralihan dari aliran
Laminer menjadi aliran Turbulen, atau dari Turbulen menjadi Laminer. c. Pada perhitungan poercobaan ini didapatkan hasil sebagai berikut : Aliran Laminer dengan Re = 841,744 Aliran Tutbulen dengan Re = 6.260,606 Aliran Tutbulen dengan Re = 8.463,512 Aliran Tutbulen dengan Re = 8.037,543 Aliran Transisi dengan Re = 600,512
d. Pada percobaan ini terlihat perbedaan jenis visual aliran dengan hasil perhitungan. e. Perbedaan jenis visual aliran dengan hasil perhitungan terjadi karena kekurangtelitian praktikan dalam melaksanakan praktikum seperti dalam hal : Mencatat volume zat cair yang keluar; Perhitungan waktu yang dibutuhkan; Kecermatan mata dalam mengamati bentuk-bentuk aliran
zat.
Praktikum Mekanika Fluida Lampiran RESERVOIR ZAT WARNA
KRAN PENGATUR ZAT WARNA
SEKRUP PENGATUR POSISI
TABUNG HALUS PENYUNTIK ZAT WARNA
TANGKI PENENANG KELERENG
PIPA PEMBUANG
WATER SUPPLY
PENYANGGA KAKI PIPA PERAGA KRAN PENGATUR
KAKI (DAPAT DIATUR)
OUT FLOW
Gambar Osborne Reynolds Apparatus
Praktikum Mekanika Fluida BAB IV ALIRAN DALAM PIPA
A.
MAKSUD DAN TUJUAN PERCOBAAN
Peristiwa pengaliran melalui pipa dapat kita temui misalnya pada pipa yang menghubungkan dua reservoir yang mempunyai perbedaan tinggi pipa atau pada pengambilan air dari bendungan. Pada peristiwa tersebut cairan yang mengalir di dalam pipa biasanya tidak mempunyai permukaan bebas dan cairan itu akan berada pada suatu tekannan tertentu, di atas ataupun di bawaha atmosfer.
Menentukan kehilangan tinggi tekan akibat gesekan dan kecepatan aliran air melalui pipa licin.
Menentukan tinggi tekan diramalkan oleh persamaan gesekan pipa dihubungkan dengan aliran air melalui pipa licin.
Mendapatkan hubungan antara koefisien gesekan zat alir dan angka Reynolds untuk pengaliran air melalui pipa dengan kekasaran.
B.
C.
ALAT DAN BAHAN
Satu set model aliran melalui pipa
Stopwatch
Intenal Vernier Caliper
PROSEDUR PERCOBAN
1. Atur selang penhubung pada katup-katup, peralatan atau konstruksi yang dikehendaki. 2. Tetapkan pipa yang akan diukur dan diamati, ukur jarak antara katup, ukur diameter dalam pipa. 3. Pastikan bahwa tabung air raksa manometer dalam keadaan bersih.
Praktikum Mekanika Fluida 4. Hidupkan pompa, buka katup pengatur debit, baca H pada manometer air raksa, atau tekanan kecil dapat dibaca pada manometer air, ukur volume per satuan waktu. 5. Ulangi percobaan untuk debit dan alat atau konstruksi lain.
D.
DATA HASIL PERCOBAAN
Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan Volume Time
Flow Rate
Diameter
Velocity
Head Loss
(lt)
(sec)
Q (m /det)
3
(mm)
(m/det)
mm Hg
5
14.8
0.00034
7.5
7.692308
140
10
29.44
0.00034
7.5
7.692308
140
15
45.88
0.00033
7.5
7.466063
140
5
18.05
0.00028
7.5
6.334842
135
10
34.9
0.00029
7.5
6.561086
135
15
53.78
0.00026
7.5
5.882353
135
5
19.17
0.00026
7.5
5.882353
112
10
39.88
0.00025
7.5
5.656109
112
15
55.86
0.00027
7.5
6.108597
112
5
21.94
0.00023
7.5
5.20362
81
10
42.35
0.00024
7.5
5.429864
81
15
60.89
0.00025
7.5
5.656109
81
5
22.20
0.00023
7.5
5.20362
26
10
45.22
0.00022
7.5
4.977376
26
15
70.34
0.00021
7.5
4.751131
26
Praktikum Mekanika Fluida E.
PERHITUNGAN 1. Dasar Teori Gesekan aliran dalam pipa
Berdasarkan demonstrasi prof. Osborne Reynolds terdapat dua tipe aliran dalam pipa:
Aliran laminer pada kecepatan rendah diman kehilangan tinggi tekan hf merupakan fungsi kecepatan (u), (h dan u)
Aliran turbulen pada kecepatan tinggi dimana (h dan u)
Diantaranya terdapat aliran transisi diman tidak terdapat hubungan hdan u yang jelas
Kehilangan tinggi tekan karena gesekan
Untuk pengaliran pipa penuh, kehilangan tinggi tekan karena gesekan (nH2O) dapat dihitung dengan persamaan: 2
Hf = 4.f.L.u / (2.g.d)
atau
2
Hf = .L.u / (2.g.d)
Dimana: L = panjang titik yang diamati d
= diameter dalam pipa
u
= kecepatan rata-rata
g
= percepatan gravitasi
f
= 4 = koefisien gesekan / factor gesekan
hf = kehilangan gesekan
Praktikum Mekanika Fluida Untuk menentukan bilangan Reynolds diambil berdasarkan persamaan : Re = xuxd / Di mana :
= density / kerapatan massa u = kecapatan rata-rata d = diameter pipa
= viskositas / kekentalan mutlak
Hubungan antara f dan Re
a. Menurut Blasius ; bila e antara 750-25.000 f = 0,233 / R
1.33
b. Menurut Prantol van Karman ; bila e > 25.000 0.5
1 / f
0.5
= 2.log (R + f ) + 0,4
c. Bila Re > 100.000 c.1. Untuk pipa kasar 0.5
1 / f
0.5
= 2.log (R + f ) + 0,4
0.5
atau 1 / f
0.5
= 2.log (R + f ) – 0,8
c.2. Untuk pipa halus 0.5
1 / f
= 2.log (Re / ) – 1,71
Di mana : r = jari-jari pipa
= kekarsaran permukaan
Praktikum Mekanika Fluida 2. Contoh Perhitungan
Dari hasil percobaan I di dapat : Volume 1 = 5 liter = 0.005 m Volume 2 = 10 liter = 0.01 m
3
3
Volume 3 = 15 liter = 0.015 m
3
Menentukan Debit air (Q)
Q1 = V1 / T1 = 0.005 / 14.8
3
= 0.000337 m /det 3
Q2 = V2 / T2 = 0.01 / 29.44 = 0.000339 m /det 3
Q3 = V3 / T3 = 0.015 / 45.88 = 0.000326 m /det
Menentukan Luas Penampang ( A )
Luas Penampang = ¼ .d
2
= ¼ (3.14) (0.0075) = 0.000442 m
Viskositas Kinetik ( o
Pada suhu 30 C
A
= 0.000337/ 0.000442
V2
Q2 A
2
-6
2
= 0.804 mm / s = 0.804 x 10 m /s
Q1
= 7.692308 m/s
2.
)
Menentukan kecepatan (v)
V1
2
Praktikum Mekanika Fluida = 0.000339 / 0.000442 = 7.692308 m/s V3
Q3 A
= 0.000326 / 0.000442 = 7.466063m/s
Menentukan Bilangan Reynolds (Re)
Re1 =
V 1 . D
-6
= 7.692308 x 0.0075 / (0.804 x 10 ) = 71756.60448 Re2 =
V 2 . D
-6
= 7.692308 x 0.0075 / (0.804 x 10 ) = 71756.60448
Re3 =
V 3 . D
-6
= 7.466063 x 0.0075 / (0.804 x 10 ) = 69646.11007 Menentukan Koefisien Gesekan ( f )
0.5
1 / f 1 = 2log (Re1 / ) – 1,71 0.5
f 1 = 1/(2log (Re1 / ) – 1,71) = 1/(2log (71756.60448/ 1) – 1,71)
Praktikum Mekanika Fluida f 1
=
0.5
0.11478784
= 0.229576
0.5
1 / f 2 = 2log (Re2 / ) – 1,71 0.5
f 2 = 1/(2log (Re2 / ) – 1,71)
= 1/(2log (71756.60448/ 1) – 1,71) f 2
=
0.5
0.11478784
= 0.229576
0.5
1 / f 3
0.5
= 2log ( Re 3 / ) – 1,71 = 1/(2log ( Re 3 / ) – 1,71)
f 3
= 1/(2log (69646.11007/ 1) – 1,71) f 3
=
0.5
0.11513052
= 0.230261
Menentukan Kehilangan Gesekan ( Hf )
4 f 1 Lu1
Hf 1 =
2
2 gd
=
4 (0.22957)( 1)( 7.692308
2(9.81)(0.0075 )
= 369.26569
Hf 2 =
4 f 1 Lu1 2 gd
2
Praktikum Mekanika Fluida =
4 (0.22957)( 1)( 7.692308
2(9.81)(0.0075 )
= 369.26569
Hf 3 =
4 f 3 Lu 3
=
2
2 gd 4 (0.230261) (1)( 7.466063 2(9.81)(0.0075 )
= 348.90204
Praktikum Mekanika Fluida 3. Tabel Hasil Perhitungan
Dari percobaan Di laboratorium diperoleh data sebagai berikut : Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan log Head Head Volume Time Flow Rate Diameter Velocity Loss Loss Log V 3 (lt) (sec) Q (m /det) (mm) (m/det) mm mm Hg H2O 14.8 0.00034 7.5 5 7.692308 140 3679.2 0.88606
Log h 3.56575
10
29.44
0.00034
7.5
7.692308
140
3679.2 0.88606
3.56575
15
45.88
0.00033
7.5
7.466063
140
3679.2 0.87309
3.56575
5
18.05
0.00028
7.5
6.334842
135
3024
0.80174
3.48058
10
34.9
0.00029
7.5
6.561086
135
3024
0.81698
3.48058
15
53.78
0.00026
7.5
5.882353
135
3024
0.76955
3.48058
5
19.17
0.00026
7.5
5.882353
112
2734.2 0.76955
3.43683
10
39.88
0.00025
7.5
5.656109
112
2734.2 0.75252
3.43683
15
55.86
0.00027
7.5
6.108597
112
2734.2 0.78594
3.43683
5
21.94
0.00023
7.5
5.20362
81
2532.6 0.71631
3.40357
10
42.35
0.00024
7.5
5.429864
81
2532.6 0.73479
3.40357
15
60.89
0.00025
7.5
5.656109
81
2532.6 0.75252
3.40357
5
22.20
0.00023
7.5
5.20362
26
2016
0.71631
3.30449
10
45.22
0.00022
7.5
4.977376
26
2016
0.697
3.30449
15
70.34
0.00021
7.5
4.751131
26
2016
0.6768
3.30449
Praktikum Mekanika Fluida
Tabel 4.2 Data Hasil Perhitungan bilangan Reynolds (Re), koefisien gesekan (f) dan kehilangan gesekan ( Hf ) Volume (lt) 5
Time (sec) 14.8
Diameter Velocity (mm) (m/det) 7.5 7.692308
Bilangan Reynold (Re)
Koefisien Gesekan (f)
Hf (mm)
71756.60448
0.229576
369.26569
10
29.44
7.5
7.692308
71756.60448
0.229576
369.26569
15
45.88
7.5
7.466063
71756.60448
0.230261
348.90204
5
18.05
7.5
6.334842
59093.67537
0.234108
255.3799
10
34.9
7.5
6.561086
61204.16045
0.233275
272.97313
15
53.78
7.5
5.882353
61204.16045
0.235885
221.87173
5
19.17
7.5
5.882353
54872.6959
0.235885
221.87173
10
39.88
7.5
5.656109
52762.21082
0.236836
205.96044
15
55.86
7.5
6.108597
56983.18097
0.234976
238.34547
5
21.94
7.5
5.20362
48541.23134
0.238885
175.83291
10
42.35
7.5
5.429864
50651.71642
0.237835
190.61345
15
60.89
7.5
5.656109
52762.21082
0.236836
205.96044
5
22.20
7.5
5.20362
48541.23134
0.238885
175.83291
10
45.22
7.5
4.977376
46430.74627
0.239992
161.62085
15
70.34
7.5
4.751131
44320.25187
0.241161
147.97943
Dari Tabel 4.2 Tabel hasil perhitungan bilangan Reynolds (Re),koefisien gesekan (f) dan kehilangan gesekan (Hf). Pada percobaan dengan volume air 5 liter dalam waktu 6.23 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 3.299 m/s menghasilkan Re = 71756.60448; f = 0.229576; Hf = 369.26569. Dengan volume air 10 liter dalam waktu 12,53 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 3.281 m/s menghasilkan Re = 71756.60448; f = 0.229576; Hf = 369.26569. Dengan volume air 15 liter dalam waktu 19 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 3.245 m/s menghasilkan Re = 71756.60448; f = 0.230261; Hf = 348.90204. Dengan volume air 5 liter dalam waktu 7,14 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.879 m/s menghasilkan Re = 59093.67537; f = 0.234108; Hf =
Praktikum Mekanika Fluida 255.3799. Dengan volume air 10 liter dalam waktu 13,64 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 3.014 m/s menghasilkan Re = 61204.16045; f = 0.233275; Hf = 272.97313. Dengan volume air 15 liter dalam waktu 20,72 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.976 m/s menghasilkan Re = 61204.16045; f = 0.235885; Hf = 221.87173. Dengan volume air 5 liter dalam waktu 7,58 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.712 m/s menghasilkan Re = 54872.6959; f = 0.235885; Hf = 221.87173. Dengan volume air 10 liter dalam waktu 14,71 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.795 m/s menghasilkan Re = 52762.21082; f = 0.236836; Hf = 205.96044. Dengan volume air 15 liter dalam waktu 22,16 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.783 m/s menghasilkan Re = 56983.18097; f = 0.234976; Hf = 238.34547. Dengan volume air 5 liter dalam waktu 8,09 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.541 m/s menghasilkan Re = 48541.23134; f = 0.238885; Hf = 175.83291. Dengan volume air 10 liter dalam waktu 15,74 detikm berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.612 m/s menghasilkan Re = 50651.71642; f = 0.237835; Hf = 190.61345. Dengan volume air 15 liter dalam waktu 23,75 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 2.597 m/s menghasilkan Re = 52762.21082; f = 0.236836; Hf = 205.96044. Dengan volume air 5 liter dalam waktu 11,16 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 1.842 m/s menghasilkan Re = 48541.23134; f = 0.238885; Hf = 175.83291. Dengan volume air 10 liter dalam waktu 21,59 detik,berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 1.904 m/s menghasilkan Re = 46430.74627; f = 0.239992; Hf = 161.62085. Dengan volume air 15 liter dalam waktu 32,12 detik, berdiameter 0.0075 m dan dengan kecepatan 1.919 m/s menghasilkan Re = 44320.25187; f = 0.241161; Hf = 147.97943
Praktikum Mekanika Fluida 4. Grafik
Hubungan Koefisien Gesekan Zat Alir dan Angka Reynolds 0.242
) f ( 0.24 r i l a t 0.238 a z n0.236 a k e s e0.234 g n e0.232 i s i f e 0.23 o K 0.228 0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
Angka Reynolds
Grafik 4.1 Hubungan Koefisien Gesekan Zat Alir dan Angka Reynolds
Pada Grafik 4.1 Hubungan Koefisien Gesekan Zat Alir dan Angka Reynolds, terlihat semakin kecil koefisien gesekan zat alir semakin besar angka Reynolds.
Praktikum Mekanika Fluida F.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Semakin banyak kehilangan tinggi tekanan akibat gesekan dan kecepatan aliran air melalui pipa licin, semakin cepat kecepatan aliran air tersebut. 2.
Semakin besar koefisien gesekan zat alir semakin kecil tekanan.
3. Semakin kecil koefisien gesekan zat alir semakin besar angka Reynolds. Hal ini menunjukkan bahwa angka Reynolds berbanding terbalik dengan koefisien gesek zat alir.
Praktikum Mekanika Fluida LAMPIRAN 21
10
20 5
6
3
1
2
7 27
16
25 22
4
15
11
12
26
13
14
23
19
24 Pada percobaan ini digunakan pipa No.1 GAMBAR 4.9 ALAT PERCOBAAN ALIRAN DALAM PIPA Keterangan Gambar :
Praktikum Mekanika Fluida
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Pipa φ6 mm. Pipa φ10 mm. Pipa yang kekasarannya dapat berubah-ubah. Pipa φ17,4 mm. Katup yang dapat dibuka/tutup sewaktu-waktu. Katup yang dapat membesarkan aliran. Katup bola. Pipa siku 45 . Pipa sambungan Y. Kran pembuka. Kran bulat. Saringan. Pipa siku 90 . Pipa lengkung. º
º
15. Pipa sambungan T. 16. Tabung pitot statis. 17. Venturi meter. 18. Orifice meter. 19. Contoh pipa. 20. Mercury meter. 21. Manometer air. 22. Tangki pengukur volume. 23. Tangki penampung. 24. Pompa. 25. Tabung pembacaan. 26. Stater pompa. 27. Skrup tanda pembacaan pengukuran. 28. Silinder pengukur. 29. Katup pembuangan.
