13
3.2. Landasan Teori 3.2.1. Kehilangan Tinggi Tekan pada Pipa Lurus
Suatu pipa lurus dengan diameter D yang tetap, akan mempunyai kehilangan tinggi tekan akibat gesekan sepanjang pipa L sebesar:
ℎ
�
=
��
3.1 dimana:
• h
L
= kehilangan tinggi tekan akibat gesekan m •
f = koefisien gesek tidak berdimensi •
L = panjang pipa m •
D = diameter pipa m •
v = kecepatan aliran mdetik •
g = percepatan gravitasi mdetik
2
Persamaan di atas dikenal sebagai persamaan Darcy-Weisbach dengan f sebagai konstanta tidak berdimensi yang merupakan fungsi dari bilangan Reynolds dari aliran dan kekasaran permukaan pipa
3.2.2. Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Ekspansi Tiba-tiba
a. Tanpa kehilangan tinggi tekan
Persamaannya adalah:
Gambar 3.1 Ekspansi tanpa Kehilangan Tinggi Tekan
3.2
14
b. Dengan Kehilangan Tinggi Tekan
Gambar 3.2 Ekspansi dengan Kehilangan Tinggi Tekan
Persamaannya adalah:
� −� �
=
�
[ −
4
]
3.3
3.2.3. Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Kontraksi Tiba-tiba
a. Tanpa kehilangan tinggi tekan
Gambar 3.3 Kontraksi tanpa Kehilangan Tinggi Tekan
Persamaannya adalah:
� −� �
=
�
[ −
4
]
3.4
15
b. Dengan kehilangan tinggi tekan
Gambar 3.4 Kontraksi dengan Kehilangan Tinggi Tekan
Persamaannya adalah:
� −� �
=
�
[ −
4 4
−
�
− ]
3.5 Keterangan:
P
i
: Tekanan pada titik tinjau 1
P
2
: Tekanan pada titik tinjau 2
V
1
: Kecepatan fluida pada titik tinjau 1
V
2
: Kecepatan fluida pada titik tinjau 2
Z : Ketinggian titik tinjau 1 dari datum
Z
2
: Ketinggian titik tinjau 2 dari datum
γ
:
pg
p : Massa jenis fluida
g : Percepatan grafitasi
3.2.4. Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Adanya Katup
Kehilangan Tinggi Tekan Akibat katup h
L
adalah ℎ
�
= � − �
�
16
ℎ
� �� � �
= ,6 ℎ
�
Koefisien kehilangan energi K dan K
koreksi
adalah � = ℎ
�
� �
�� � �
= ℎ
� �� � �
�
3.2.5. Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Tikungan Pada Pipa
Keterangan -------------
= Panjang lintasan
---------- =
Panjang yang diketahui
Rumus umum kehilangan tinggi tekan pada pipa: ℎ
�
= � �
dimana: •
h
L
= kehilangan energi akibat tikungan •
K = koefisien kehilangan tinggi tekan
Kehilangan tinggi tekan di dalam pipa di tikungan dan sepanjang yang diamati h
T
ℎ
�
= ℎ
�
+ ℎ Kehilangan tinggi tekan pada tikungan dibedakan atas dua macam:
1. Akibat perubahan geometri h
LB
dengan koefisien tinggi tekan K
B
2. Akibat geometri dan gesekan pada tikungan lingkaran h
LL
dengan koefisien kehilangan tinggi tekan K
L
a. Akibat Perubahan Geometri Pipa
17 � =
ℎ
�
−ℎ
�
�
3.6 b. Akibat Gesekan Pipa
�
�
=
�
ℎ
�
− [ −
�� �
] ℎ 3.7
dimana: •
g = percepatan gravitasi •
R = jari-jari tikungan •
L = panjang lintasan •
h
T
= kehilangan tinggi tekan pada tikungan •
h
T
= kehilangan tinggi tekan pada pipa lurus
18
3.3. Alat-Alat Percobaan
