Dengan pertukaran kalor Diagram Alir Penelitian

Dia sum sika n ke ka sa ra n re la tif sa lura n a nulus se mp it h eD = 0, d e ng a n m e to d e ite ra tif d id a p a t d a ta : f = 0,03218 · Bilangan Poiseuille aktual Aktual Po Po = Aktual f . Re = 0,03357 . 8573,678 = 287,818 · Bilangan Poiseuille Blasius Blasius Po Po = Blasius f . Re = 0,03288 . 8573,678 = 281,903 · Bilangan Poiseuille Colebrook Colebrook Po Po = Colebrook f . Re = 0,03218 . 8573,678 = 275,901

4.2.2 Dengan pertukaran kalor

with heat exchange 1. Contoh perhitungan untuk data percobaan dengan bilangan Reynolds terkecil : Data fluida : Be d a ke ting g ia n a ir p a d a m a no m e te r ∆h : 1,200 m La ju a lira n m a ssa a ir p a d a a nulus se mp it · m : 0,004 kg s Te m p e ra tur a ir m a suk a nulus se m p it i c, T : 30,2 o C Te m p e ra tur a ir ke lua r a nulus se m p it o c, T : 58,3 o C Te m p e ra tur a ir p a d a m a no m e te r : 27 o C Te m p e ra tur b ulk ra ta - ra ta a ir p a d a a nulus se mp it c b, T : C 44,3 2 C 3 , 58 30,2 2 T T T o o o c, i c, c b, = + = + = Da ri Ta b e l A.9 Sifa t – sifa t a ir J.P Ho lm a n, 1984 d id a p a t d a ta p ro p e rti a ir p a d a te mp e ra tur b ulk ra ta – ra ta c b, T 44,3 o C : De nsita s a ir w r : 990,2860 kg m 3 Visko sita s d ina mik a ir µ : 0,000607 kg m .s · Kecepatan aliran air pada anulus sempit V · m = V . A . ρ c w V = c w A . ρ m · = 2 3 m 0,0001608 . kgm 2860 , 90 9 0,004kgs = 0,02512 m s · Bilangan Reynolds pada anulus sempit Re Re = µ D . V . ρ h w = kgm.s 000607 , m 0,00477 . ms 0,02512 . kgm 2860 , 90 9 3 = 195,483 · Berat jenis air yang mengalir pada anulus sempit w γ w γ = g . ρ w = 990,2860 kg m ³ . 9,8 m s² = 9704,803 kg m ².s² · Berat jenis air pada manometer m γ Da ri Ta b e l A.9 Sifa t – sifa t a ir J.P Ho lm a n, 1984 d id a p a t d a ta p ro p e rti a ir p a d a te mp e ra tur 27 o C : m ρ = 995,7465 kg m 3 m γ = g . ρ m = 995,7465 kg m ³ . 9,8 m s² = 9758,316 kg m ².s² · Persamaan Energi : 1 2 1 w 1 z g 2 V γ P + + = f 2 2 2 w 2 h z g 2 V γ P + + + w 2 1 γ P P - = f h z z g 2 V V 1 2 2 1 2 2 + - + - Pip a b e rd ia m e te r ko nsta n h2 h1 D D = se hing g a V V V 2 1 = = , ke rug ia n he a d g e se ka n : w 2 1 γ P P - = f 1 2 h z z + - Δh . γ m = f w h z . . γ w g + D Ke rug ia n he a d g e se ka n f h f h = w w m γ Δz . γ Δh . γ - = .s kgm 803 , 704 9 m 1,198 . .s kgm 04,803 7 9 m 1,200 . .s kgm 316 , 758 9 2 2 2 2 2 2 - = 0,009 m Fric tio na l p re ssure d ro p [ Δz g. . ρ - ΔP w ] Δz g. . ρ - ΔP w = f w h . g . ρ = 990,2860 kg m ³ . 9,8 m s² . 0,009 m = 87,3432 kg m .s² = 0,0873432 kPa · Faktor gesekan aktual Aktual f f = 2 w w h V . ρ Δz g. . ρ - ΔP D 2 l = 2 3 2 ms 0,02512 . kgm 2860 , 990 .s kgm 3432 , 87 m 1,198 m 0,00477 2 = 1,11307 · Faktor gesekan aliran laminar Re 64 f f = Re 64 = 483 , 195 64 = 0,32739 · Faktor gesekan berdasar prediksi Sun Sun f f = Re 64 r r 1 r r ln r r 1 r r ln r r 1 2 o i o i 2 o i o i 2 o i ÷÷ ø ö çç è æ - + ÷÷ ø ö çç è æ ú ú û ù ê ê ë é ÷÷ ø ö çç è æ + ÷÷ ø ö çç è æ ÷÷ ø ö çç è æ - = 195,483 64 m 0,01192 m 0,009535 1 m 0,01192 m 0,009535 ln m 0,01192 m 0,009535 1 m 0,01192 m 0,009535 ln m 0,01192 m 0,009535 1 2 2 2 ÷÷ ø ö çç è æ - + ÷÷ ø ö çç è æ ú ú û ù ê ê ë é ÷÷ ø ö çç è æ + ÷÷ ø ö çç è æ ÷÷ ø ö çç è æ - = 0,49068 · Bilangan Poiseuille aktual Aktual Po Po = Aktual f . Re = 1,11307 . 195,483 = 217,586 · Bilangan Poiseuille 64Re 64Re Po Po = Re 64 f . Re = 0,32739 . 195,483 = 64 · Bilangan Poiseuille Sun Sun Po Po = Sun f . Re = 0,49068 . 195,483 = 95,9 2. Contoh perhitungan untuk data percobaan dengan bilangan Reynolds terbesar : Data fluida : Be d a ke ting g ia n a ir p a d a m a no m e te r ∆h : 1,518 m La ju a lira n m a ssa a ir p a d a a nulus se mp it · m : 0,140 kg s Te m p e ra tur a ir m a suk a nulus se m p it i c, T : 28,3 o C Te m p e ra tur a ir ke lua r a nulus se m p it o c, T : 40,8 o C Te m p e ra tur a ir p a d a m a no m e te r : 27 o C Te m p e ra tur b ulk ra ta - ra ta a ir p a d a a nulus se mp it c b, T : C 6 , 4 3 2 C 0,8 4 28,3 2 T T T o o o c, i c, c b, = + = + = Da ri Ta b e l A.9 Sifa t – sifa t a ir J.P Ho lm a n, 1984 d id a p a t d a ta p ro p e rti a ir p a d a te mp e ra tur b ulk ra ta – ra ta c b, T 34,6 o C : De nsita s a ir w r : 994,0867 kg m 3 Visko sita s d ina mik a ir µ : 0,000729 kg m .s · Kecepatan aliran air pada anulus sempit V · m = V . A . ρ c w V = c w A . ρ m · = 2 3 m 0,0001608 . kgm 994,0867 kgs 0,140 = 0,87583 m s · Bilangan Reynolds pada anulus sempit Re Re = µ D . V . ρ h w = kgm.s 000729 , m 0,00477 . ms 0,87583 . kgm 0867 , 94 9 3 = 5696,852 · Berat jenis air yang mengalir pada anulus sempit w γ w γ = g . ρ w = 994,0867 kg m ³ . 9,8 m s² = 9742,050 kg m ².s² · Berat jenis air pada manometer m γ Da ri Ta b e l A.9 Sifa t – sifa t a ir J.P Ho lm a n, 1984 d id a p a t d a ta p ro p e rti a ir p a d a te mp e ra tur 27 o C : m ρ = 995,7465 kg m 3 m γ = g . ρ m = 995,7465 kg m ³ . 9,8 m s² = 9758,316 kg m ².s² · Persamaan Energi : 1 2 1 w 1 z g 2 V γ P + + = f 2 2 2 w 2 h z g 2 V γ P + + + w 2 1 γ P P - = f h z z g 2 V V 1 2 2 1 2 2 + - + - Pip a b e rd ia m e te r ko nsta n h2 h1 D D = se hing g a V V V 2 1 = = , ke rug ia n he a d g e se ka n : w 2 1 γ P P - = f 1 2 h z z + - Δh . γ m = f w h z . . γ w g + D Ke rug ia n he a d g e se ka n f h f h = w w m γ Δz . γ Δh . γ - = .s kgm 050 , 742 9 m 1,198 . .s kgm 050 , 742 9 m 1,518 . .s kgm 316 , 758 9 2 2 2 2 2 2 - = 0,323 m Fric tio na l p re ssure d ro p [ Δz g. . ρ - ΔP w ] Δz g. . ρ - ΔP w = f w h . g . ρ = 994,0867 kg m ³ . 9,8 m s² . 0,323 m = 3146,6820 kg m .s² = 3,1466820 kPa · Faktor gesekan aktual Aktual f f = 2 w w h V . ρ Δz g. . ρ - ΔP D 2 l = 2 3 2 ms 0,87583 . kgm 0867 , 94 9 s . kgm 6820 , 3146 m 1,198 m 0,00477 2 = 0,03286 · Faktor gesekan aliran turbulen Blasius f f = 0,25 Re 0,3164 - = 0,25 5696,852 0,3164 - = 0,03642 · Faktor gesekan dengan Persamaan Colebrook Colebrook f 5 , 1 f = ÷ ø ö ç è æ + - 0,5 h f . Re 2,51 3,7 eD log 2 Dia sum sika n ke ka sa ra n re la tif sa lura n a nulus se mp it h eD = 0, d e ng a n m e to d e ite ra tif d id a p a t d a ta : f = 0,03603 · Bilangan Poiseuille aktual Aktual Po Po = Aktual f . Re = 0,03286 . 5696,852 = 187,198 · Bilangan Poiseuille Blasius Blasius Po Po = Blasius f . Re = 0,03642 . 5696,852 = 207,479 · Bilangan Poiseuille Colebrook Colebrook Po Po = Colebrook f . Re = 0,03603. 5696,852 = 205,258

4.2.3 Ketidakpastian pengukuran