5.2. Karakteristik pipa
Pipa yang digunakan di lapangan adalah terbuat dari bahan Galvanized Iron, diameter dan panjang pipa dapat dilihat pada tabel 5.13 di bawah ini:
Tabel 5.13: Data pipa
No. Pipa Diameter pipa
mm Panjang Pipa
m
A – B 75
492,145 B – C
75 291,553
C – D 75
310,430 D – E
75 115,333
E – F 50
50,828 F – G
50 59,211
G – H 50
59,211 H – I
50 54,171
I – J 50
86,682 J – K
50 64,229
K – H 50
152,191 K – L
50 83,380
L – G 50
177,926 L – M
50 60,328
M – F 50
179,005 M – D
50 167,759
N – C 50
426,569 N – O
50 226,406
O – P 50
157,768 P – Q
50 328,055
Q – R 75
120,194 R – O
50 295,031
R – S 75
222,782 S – N
50 281,229
S – T 75
316,175 T – B
75 370,763
T – A 75
409,645 Pipa yang digunakan merupakan Galvanized Iron, maka nilai kekasaran ε
berdasarkan bab 2 pada tabel 2.1 adalah 0,15 mm atau 0,0005 ft
Universitas Sumatera Utara
5.3. Hitungan Metode Hardy-Cross
Untuk memulai prosedur ini maka pertama kali dilakukan pembagian debit air awal Q
o
yang mengalir pada tiap – tiap pipa, seperti terlihat pada gambar 5.3 di bawah ini:
Gambar 5.3: Pemabagian debit awal Q
o
Universitas Sumatera Utara
ITERASI – I
Gambar 5.4: Loop 1 pada iterasi I LOOP 1
No. Pipa
D m
L m Qo
m3det εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q A - B
0,075 492,145 0,01480 0,002 0,004416 3,3511495 248847,73 0,0245 Grafik 419920,88
91,9474 12427,49 -0,00004
A - T 0,075 409,645
0,01610 0,002 0,004416 3,6467274 270796,59 0,0245 Grafik 349528,07 90,63022 11256,61 B - T
0,075 370,763 0,00089 0,002 0,004416 0,2014762
14961,10 0,0315 Grafik 406738,47 0,321919 723,7043 0,995259
24407,8
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.5: Loop 2 pada iterasi I
LOOP 2 No.
Pipa D m
L m Qo
m3de εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q B - C
0,075 291,553 0,01290 0,002 0,004416 2,9207785 216889,49 0,0245 Grafik
248766,51 41,37838 6416,714 -0,00029
C - N 0,050 426,569
0,00311 0,003 0,001963 1,5832166 78377,06 0,0281 Rumus 3170006,98 30,60273 19698,82
N - S 0,050 281,229
0,00322 0,003 0,001963 1,6424235 81308,09 0,0280 Rumus 2082489,12 21,63577 13424,79
S - T 0,075 316,175
0,01170 0,002 0,004416 2,6503467 196807,93 0,0245 Grafik 269775,14 36,94806 6314,323
T - B 0,075 370,763
0,00089 0,002 0,004416 0,2014762 14961,10 0,0315 Grafik
406738,47 0,321919 723,7043 13,7192 46578,35
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Untuk εD = 0,003 dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
V 1,325
ij; k l 3,7m :
5,74 no
-,g
pq
V
0r ,
is9k
, t,Lu,
,L1 L.tLL,v,
pq
= 0,0281
V
rw ,
is9k
, t,Lu,
,L1 . t.,,
pq
= 0,0280
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.6: Loop 3 pada iterasi I
LOOP 3 No.
Pipa D m
L m Qo
m3de εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q S - N
0,050 281,229 0,00322 0,003 0,001963 1,6424235 81308,09 0,0280 Rumus 2082489,12 21,63577 13424,79
-0,00094 N - O
0,050 226,406 0,00265 0,003 0,001963 1,3504809 66855,49 0,0283 Rumus 1694489,86 11,90242 8981,876
O - R 0,050 295,031
0,00103 0,003 0,001963 0,5234696 25914,34 0,0308 Rumus 2403161,60 2,53621
4937,58 R - S
0,075 222,782 0,00428 0,002 0,004416 0,9692130 71971,26 0,0260 Grafik
201725,95 3,694746 1726,645
Universitas Sumatera Utara
27,30723 29070,89
Universitas Sumatera Utara
Untuk εD = 0,003 dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
V
wr ,
is9k
, t,Lu,
,L1 . t.,,
pq
= 0,0280
V
rx ,
is9k
, t,Lu,
,L1 vv.,1,
pq
= 0,0283
V
x ,
is9k
, t,Lu,
,L1 1,t1,
pq
= 0,0308
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.7: Loop 4 pada iterasi I
LOOP 4 No.
Pipa D m
L m Qo
m3de εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q R - O
0,050 295,031 0,00103 0,003 0,001963 0,5248408 25982,22 0,0308 Rumus 2403161,60
2,549514 4950,513 0,00128
O - P 0,050 157,768
0,00042 0,003 0,001963 0,2140127 10594,69 0,0353 Rumus 1472849,03 0,259811 1237,193
P - Q 0,050 328,055
0,00325 0,003 0,001963 1,6560510 81982,72 0,0280 Rumus 2429233,72 25,65878 15790,02
Q - R 0,075 120,194
0,00325 0,002 0,004416 0,7360226 54655,15 0,0265 Grafik 110926,93
1,171666 721,025
-29,12015 22698,75
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Untuk εD = 0,003 dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
V
x ,
is9k
, t,Lu,
,L1 . , ,
pq
= 0,0308
V
x ,
is9k
, t,Lu,
,L1 1,v,
pq
= 0,0353
V
, is9k
, t,Lu,
,L1 . . ,L ,
pq
= 0,0280
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.8: Loop 5 pada iterasi I
LOOP 5 No.
Pipa D m
L m Qo
m3de εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q D - E
0,075 115,333 0,00208 0,002 0,004416 0,4708936 34967,34 0,0280 Grafik
112465,66 0,486239 467,6973
0,00002 E - F
0,050 50,828
0,00208 0,003 0,001963 1,0595105 52451,01 0,0288 Rumus 387132,93
1,673748 1609,923 F - M
0,050 179,005 0,00045 0,003 0,001963 0,2293168 11352,31 0,0348 Rumus 1647437,75
0,333657 1482,806 M - D
0,050 167,759 0,00141 0,003 0,001963 0,7188335 35585,81 0,0298 Rumus 1322107,29
2,631132 3730,222 -0,137488 7290,648
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Untuk εD = 0,003 dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
V
yz ,
is9k
, t,Lu,
,L1 1 , ,
pq
= 0,0288
V
z{ ,
is9k
, t,Lu,
,L1 t ,t ,
pq
= 0,0348
V
{ ,
is9k
, t,Lu,
,L1 t.,. ,
pq
= 0,0298
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.9: Loop 6 pada iterasi I
LOOP 6 No.
Pipa D m
L m Qo
m3de εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q M - F
0,050 179,005 0,00045 0,003 0,001963 0,2293168 11352,31 0,0348 Rumus 1647437,75
0,333657 1482,806 0,00006
F - G 0,050
59,211 0,00163 0,003 0,001963 0,8301937 41098,70 0,0294 Rumus
460377,76 1,22206 1500,146
G -L 0,050 177,926
0,00007 0,003 0,001963 0,0341843 1692,29 0,0378 Rumus 1779541,96
0,008009 238,7674 L - M
0,050 60,328
0,00186 0,003 0,001963 0,9481502 46938,13 0,0211 Rumus 336349,46
1,164567 1251,721 -0,284172 4473,441
Universitas Sumatera Utara
Untuk εD = 0,003 dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
V
{z ,
is9k
, t,Lu,
,L1 t ,t ,
pq
= 0,0348
V
z| ,
is9k
, t,Lu,
,L1 1 .,L,
pq
= 0,0294
V
| g , g
=
0,0378
V
{ ,
is9k
, t,Lu,
,L1 1vt., t,
pq
= 0,0211
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.10: Loop 7 pada iterasi I
LOOP 7 No.
Pipa D m
L m Qo
m3de εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q L - G
0,050 177,926 0,00007 0,003 0,001963 0,0341843
1692,29 0,0378 Rumus 1779541,96 0,008009 238,7674 -0,00001
G -H 0,050
59,211 0,00061 0,003 0,001963 0,3089641 15295,25 0,0331 Rumus
518316,46 0,190559 628,554
H - K 0,050 152,191
0,00126 0,003 0,001963 0,6426639 31815,04 0,0301 Rumus 1211490,67 1,927113 3055,932 K - L
0,050 83,380
0,00179 0,003 0,001963 0,9139659 45245,84 0,0292 Rumus 643886,55 2,071518 2309,825
0,054164 6233,078
Universitas Sumatera Utara
Untuk εD = 0,003 dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
V
|
64 1692,29
= 0,0378
V
|~ ,
is9k
, t,Lu,
,L1 , ,
pq
= 0,0311
V
~• ,
is9k
, t,Lu,
,L1 t . ,1,
pq
= 0,0301
V
• ,
is9k
, t,Lu,
,L1 1 1,.1,
pq
= 0,0292
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.11: Loop 8 pada iterasi I
LOOP 8 No.
Pipa D m
L m Qo
m3de εD
A m2 v ms
Re f
Ket K
hf 2KQ
∆Q K - H
0,050 152,191 0,00126 0,003 0,001963 0,6426639 31815,04 0,0301 Rumus 1211490,67
1,927113 3055,932 0,00014
H - I 0,050
54,171 0,00187 0,003 0,001963 0,9516280 47110,29 0,0291 Rumus
416892,85 1,454046 1557,153
I - J 0,050
86,682 0,00053 0,003 0,001963 0,2713020 13430,79 0,0338 Rumus
774836,79 0,219652 825,0929
J - K 0,050
64,229 0,00053 0,003 0,001963 0,2713020 13430,79 0,0338 Rumus
574132,95 0,162756 611,3714
-0,855476 6049,549
Universitas Sumatera Utara
Untuk εD = 0,003 dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
V
•~ ,
is9k
, t,Lu,
,L1 t . ,1,
pq
= 0,0301
V
~€ ,
is9k
, t,Lu,
,L1 1L , ,
pq
= 0,0291
V
ۥ ,
is9k
, t,Lu,
,L1 t1t,L,
pq
= 0,0338
V
•• ,
is9k
, t,Lu,
,L1 t1t,L,
pq
= 0,0338
Universitas Sumatera Utara
Karena ∆Q sudah mendekati 0 nol maka perhitungan Hardy-cross dihentikan pada iterasi 1 ini. Maka debit aliran pada masing-masing pipa dapat
dilihat pada tabel 5.14 dan pada gambar 5.12 berikut:
Gambar 5.12: Hasil akhir aliran dalam pipa
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.14: Hasil akhir aliran dalam pipa No.Pipa
Diameter Pipamm
Panjang Pipam
Debit m3s
A-B 75
492,145 0,01480
B-C 75
291,553 0,01290
C-D 75
310,430 0,00430
D-E 75
115,333 0,00208
E-F 50
50,828 0,00208
F-G 50
59,211 0,00163
G-H 50
59,211 0,00061
H-I 50
54,171 0,00187
I-J 50
86,682 0,00053
J-K 50
64,229 0,00053
K-H 50
152,191 0,00126
K-L 50
83,380 0,00179
L-G 50
177,926 0,00007
L-M 50
60,328 0,00007
M-F 50
179,005 0,00045
M-D 50
167,759 0,00141
N-C 50
426,569 0,00311
N-O 50
226,406 0,00265
O-P 50
157,768 0,00042
P-Q 50
328,055 0,00325
Q-R 75
120,194 0,00325
R-O 50
295,031 0,00103
R-S 75
222,782 0,00428
S-N 50
281,229 0,00322
S-T 75
316,175 0,01170
T-B 75
370,763 0,00089
T-A 75
409,645 0,01610
5.4. Perbandingan Debit
Kategori