Analisa Kapasitas Aliran Fluida

ix

4.2.1 Analisa Kapasitas Aliran Fluida

Setelah menentukan besarnya kapasitas aliran fluida yang mengalir dalam pipa – pipa pada suatu jaringan pipa dengan cara menaksirnya, maka persoalan di atas belum dapat dianggap selesai begitu saja. Langkah selanjutnya ialah dengan mencari harga kerugian head head loses perpanjang pipa untuk memperoleh kesetimbangan aliran fluida pada setiap pipa. Head loses kerugian head yang terjadi dapat dihitung dengan menggunakan rumus empiris. Yaitu : hf = 10,666 Q 1,85 C 1,85 d 4,85 Misalnya Untuk pipa no. 1 pada Loop 1 diperoleh : Q = laju aliran total keseluruhan kebutuhan air bersih disetiap loop = 0,005139167 m³s, diasumsikan Q pipa 1 = 0,00098672 m³s C = koefisien kekasaran pipa Hazen – Williams = 150 untuk PVC L = Panjang Pipa = 36 m d = Diameter pipa = 0,1016 m Sehingga diperoleh : hL = 10,666 0,00098672 1,85 150 1,85 0,1016 4,85 36 m = 0.0065216808 m³s Perhitungan secara manual : Gambar 4.2 Loop 1 iterasi 1 Universitas Sumatera Utara x Tabel 4.3 Perhitungan Loop 1 iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 1 36 0,1016 0,0009867200 0,0001811578 0,0065216808 6,6094543709 3 65 0,1016 -0,0026004183 0,0010879983 -0,0707198887 27,1955818377 4 65 0,0508 0,0005466429 0,0017520464 0,1138830183 208,3316517241 5 36 0,0508 -0,0004862782 0,0014110117 -0,0507964225 104,4595923457 -0,0011116122 346,5962802784 Gambar 4.3 Loop 2 iterasi 1 Tabel 4.4 Perhitungan Loop 2 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 4 65 0,0508 -0,0005466429 0,0017520464 -0,1138830183 208,3316517241 6 45 0,0508 0,0004395578 0,0011705052 0,0526727318 119,8311843531 7 65 0,0508 0,0004395578 0,0011705052 0,0760828348 173,0894885101 8 45 0,0508 -0,0002273944 0,0003458090 -0,0155614057 68,4335484303 -0,0006888574 569,6858730176 Universitas Sumatera Utara xi Gambar 4.4 Loop 3 Iterasi 1 Tabel 4.5 Perhitungan Loop 3 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 8 45 0,0508 0,0002273944 0,0003458090 0,0155614057 68,4335484303 12 50 0,0508 0,0004501928 0,0012234354 0,0611717716 135,8790535217 13 45 0,0508 0,0001026439 0,0000793890 0,0035725028 34,8048232365 14 50 0,0508 -0,0005309214 0,0016599678 -0,0829983917 156,3289626807 -0,0026927117 395,4463878693 Gambar 4.5 Loop 4 Iterasi 1 Universitas Sumatera Utara xii Tabel 4.6 Perhitungan Loop 4 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 5 36 0,0508 0,0004862782 0,0014110117 0,0507964225 104,4595923457 14 50 0,0508 0,0005309214 0,0016599678 0,0829983917 156,3289626807 15 36 0,0508 0,0004023140 0,0009936633 0,0357718801 88,9153249790 16 50 0,0508 -0,0008035293 0,0035731144 -0,1786557207 222,3387756353 -0,0090890264 572,0426556407 Gambar 4.6 Loop 5 Iterasi 1 Tabel 4.7 Perhitungan Loop 5 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 11 23 0,0508 -0,0009777573 0,0051371378 -0.1181541705 120,8420234030 16 50 0,0508 0,0008035293 0,0035731144 0,1786557207 222,3387756353 17 8 0,0508 0,0012058433 0,0075714989 0,0605719912 50,2320585168 18 15 0,0508 0,0005269535 0,0016370897 0,0245563462 46,6005941576 19 35 0,0508 -0,0008048203 0,0035837421 -0,1254309743 155,8496651906 20 15 0,0508 -0,0004595524 0,0012709064 -0,0190635960 41,4829647374 0,0011353173 637,3460816407 Universitas Sumatera Utara xiii Gambar 4.7 Loop 6 Iterasi 1 Tabel 4.8 Perhitungan Loop 6 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 2 23 0,1016 0,0015520283 0,0004187575 -0,0096314224 6,2057002338 3 65 0,1016 0,0026004183 0,0010879983 0,0707198887 27,1955818377 9 35 0,0508 0,0008924106 0,0043384888 -0,1518471070 170,1538585670 10 30 0,0508 0,0003703504 0,0008525649 -0,0255769476 69,0614822990 11 23 0,0508 0,0009777573 0,0051371378 0,1181541705 120,8420234030 0,0018185822 393,4586463405 Gambar 4.8 Loop 7 Iterasi 1 Universitas Sumatera Utara xiv Tabel 4.9 Perhitungan Loop 7 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 9 35 0,0508 0,0008924106 0,0043384888 0,1518471070 170,1538585670 21 70 0,0508 -0,0006623117 0,0024989596 -0,1749271722 264,1160834651 22 35 0,0508 -0,0006623117 0,0024989596 -0,0874635861 132,0580417326 23 70 0,0508 0,0005220602 0,0016090770 0,1126353904 215,7517281889 0,0020917390 782,0797119536 Gambar 4.9 Loop 8 Iterasi 1 Tabel 4.10 Perhitungan Loop 8 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 10 30 0,0508 0,0003703504 0,0008525649 0,0255769476 69,0614822990 23 70 0,0508 -0,0005220602 0,0016090770 -0,1126353904 215,7517281889 24 30 0,0508 -0,0004322957 0,0011349806 -0,0340494181 78,7641840908 25 70 0,0508 0,0005432874 0,0017322021 0,1212541486 223,1860127468 0,0001462877 586,7634073255 Universitas Sumatera Utara xv Gambar 4.10 Loop 9 Iterasi 1 Tabel 4.11 Perhitungan Loop 9 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 19 35 0,0508 0,0008048203 0,0035837421 0,1254309743 155,8496651906 25 70 0,0508 -0,0005432874 0,0017322021 -0,1212541486 223,1860127468 26 35 0,0508 -0,0005121811 0,0015531997 -0,0543619910 106,1382214980 27 70 0,0508 0,0003452679 0,0007488291 0,0524180380 151,8184518141 0,0022328727 636,9923512496 Gambar 4.11 Loop 10 Iterasi 1 Universitas Sumatera Utara xvi Tabel 4.12 Perhitungan Loop 10 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 20 15 0,0508 0,0004595524 0,0012709064 0,0190635960 41,4829647374 27 70 0,0508 -0,0003452679 0,0007488291 -0,0524180380 151,8184518141 30 20 0,0508 0,0006254447 0,0022477253 0,0449545068 71,8760695664 32 35 0,0508 -0,0004184351 0,0010685768 -0,0374001883 89,3810971777 33 70 0,0508 0,0002420471 0,0003881580 0,0271710593 112,2552565220 0,0013709357 466,8138398177 Gambar 4.12 Loop 11 Iterasi 1 Tabel 4.13 Perhitungan Loop 11 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 18 15 0,0508 -0,0005269535 0,0016370897 -0,0245563462 46,6005941576 28 30 0,0508 0,0006788898 0,0026159077 0,0784772317 115,5964218817 29 15 0,0508 0,0001093013 0,0000891765 0,0013376480 12,2381714416 30 20 0,0508 -0,0006254447 0,0022477253 -0,0449545068 71,8760695664 31 10 0,0508 -0,0003833976 0,0009089607 -0,0090896072 23,7080441305 0,0012144196 270,0193011778 Universitas Sumatera Utara xvii Gambar 4.13 Loop 12 Iterasi 1 Tabel 4.14 Perhitungan Loop 12 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 31 10 0,0508 0,0003833976 0,0009089607 0,0090896072 23,7080441305 33 70 0,0508 -0,0002420471 0,0003881580 -0,0271710593 112,2552565220 34 17 0,0508 0,0004926989 0,0014456717 0,0245764196 49,8812146832 40 27 0,0508 -0,0003130689 0,0006247807 -0,0168690791 53,8829603356 41 70 0,0508 0,0001517513 0,0001636397 0,0114547803 75,4839021028 0,0010806687 315,2113777741 Gambar 4.14 Loop 13 Iterasi 1 Universitas Sumatera Utara xviii Tabel 4.15 Perhitungan Loop 13 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 35 8 0,0508 0,0003409476 0,0007315868 0,0058526946 17,1659650734 41 70 0,0508 -0,0001517513 0,0001636397 -0,0114547803 75,4839021028 42 22 0,0508 0,0002202522 0,0003259839 0,0071716469 32,5610681414 48 30 0,0508 -0,0002045207 0,0002842220 -0,0085266601 41,6909393219 49 70 0,0508 0,0001138704 0,0000961953 0,0067336703 59,1345103146 -0,0002234285 226,0363849542 Gambar 4.15 Loop 14 Iterasi 1 Tabel 4.16 Perhitungan Loop 14 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 29 15 0,0508 -0,0001093013 0,0000891765 -0,0013376480 12,2381714416 34 17 0,0508 -0,0004926989 0,0014456717 -0,0245764196 49,8812146832 35 8 0,0508 -0,0003409476 0,0007315868 -0,0058526946 17,1659650734 36 15 0,0508 -0,0001206955 0,0001071327 -0,0016069912 13,3144251659 37 15 0,0508 0,0003666005 0,0008366636 0,0125499545 34,2333262947 38 25 0,0508 0,0003666005 0,0008366636 0,0209165909 57,0555438244 39 15 0,0508 0,0000205296 0,0000040429 0,0000606441 2,9539859072 0,0001534361 186,8426323904 Universitas Sumatera Utara xix Gambar 4.16 Loop 15 Iterasi 1 Tabel 4.17 Perhitungan Loop 15 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 36 15 0,0508 0,0001206955 0,0001071327 0,0016069912 13,3144251659 42 22 0,0508 -0,0002202522 0,0003259839 -0,0071716469 32,5610681414 43 44 0,0508 -0,0001063818 0,0000848200 -0,0037320804 35,0819444250 44 15 0,0508 -0,0001063818 0,0000848200 -0,0012723001 11,9597537813 45 66 0,0508 0,0001412251 0,0001432619 0,0094552862 66,9518818339 -0,0011137500 159,8690733476 Gambar 4.17 Loop 16 Iterasi 1 Universitas Sumatera Utara xx Tabel 4.18 Perhitungan Loop 16 Iterasi 1 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 39 15 0,0508 -0,0000205296 0,0000040429 -0,0000606441 2,9539859072 45 66 0,0508 -0,0001412251 0,0001432619 -0,0094552862 66,9518818339 46 15 0,0508 -0,0000158468 0,0000025043 -0,0000375644 2,3704748112 47 66 0,0508 0,0001433408 0,0001472577 0,0097190061 67,8034873266 0,0001655113 140,0798298790 Dari perhitungan iterasi 1 di atas, diperoleh koreksi kapasitas jaringan untuk setiap loop, dengan menggunakan persamaan ini : ∆Q = - ∑ hl n ∑ hl Q Dimana untuk harga n diambil sebesar 1,85 untuk persamaan Hazen – Williams. Maka diperoleh koreksi loop nya yaitu : Tabel 4.19 Koreksi Kapasitas Iterasi 1 Loop Σhl ΣhlQ ΔQ 1 -0.0011116122 346.5962802784 0.0000017336 2 -0.0006888574 569.6858730176 0.0000006536 3 -0.0026927117 395.4463878693 0.0000036807 4 -0.0090890264 572.0426556407 0.0000085885 5 0.0011353173 637.3460816407 -0.0000009629 6 0.0018185822 393.4586463405 -0.0000024984 7 0.0020917390 782.0797119536 -0.0000014457 8 0.0001462877 586.7634073255 -0.0000001348 9 0.0022328727 636.9923512496 -0.0000018948 10 0.0013709357 466.8138398177 -0.0000015875 11 0.0012144196 270.0193011778 -0.0000024311 12 0.0010806687 315.2113777741 -0.0000018532 13 -0.0002234285 226.0363849542 0.0000005343 14 0.0001534361 186.8426323904 -0.0000004439 15 -0.0011137500 159.8690733476 0.0000037658 16 0.0001655113 140.0798298790 -0.0000006387 Universitas Sumatera Utara xxi Selanjutnya dapat dicari koreksi kapasitas pada setiap loop nya, kemudian setelah koreksi kapasitas ditemukan kemudian dilakukan penjumlahan kapasitas tiap pipa dengan koreksi kapasitas tiap loop sehingga diperoleh laju aliran yang baru. Diperoleh hasilnya sebagai berikut : LOOP 1 Tabel 4.20 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 1 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 1 0,0009867200 0,0000017336 0,0009884536 3 -0,0026004183 0,0000042320 -0,0025961863 4 0,0005466429 0,0000010800 0,0005477229 5 -0,0004862782 -0,0000068549 -0,0004931331 LOOP 2 Tabel 4.21 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 2 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 4 -0,0005466429 -0,0000010800 -0,0005477229 6 0,0004395578 0,0000006536 0,0004402114 7 0,0004395578 0,0000006536 0,0004402114 8 -0,0002273944 -0,0000030271 -0,0002304215 LOOP 3 Tabel 4.22 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 3 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 8 0,0002273944 0,0000030271 0,0002304215 12 0,0004501928 0,0000036807 0,0004538735 13 0,0001026439 0,0000036807 0,0001063246 14 -00005309214 -0,0000049078 -0,0005358292 Universitas Sumatera Utara xxii LOOP 4 Tabel 4.23 Perhitungan Laju Alira n Akhir Loop 4 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 5 0,0004862782 0,0000068549 0,0004931331 14 0,0005309214 0,0000049078 0,0005358292 15 0,0004023140 0,0000085885 0,0004109025 16 -0,0008035293 0,0000095514 -0,0007939779 LOOP 5 Tabel 4.24 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 5 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 11 -0,0009777573 00000015355 -0,0009762218 16 0,0008035293 -0,0000095514 0,0007939779 17 0,0012058433 -0,0000009629 0,0012048804 18 0,0005269535 0,0000014682 0,0005284217 19 -0,0008048203 0,0000009319 -0,0008038884 20 -0,0004595524 0,0000006246 -0,0004589278 LOOP 6 Tabel 4.25 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 6 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 2 -0,0015520283 -0,0000024984 -0,0015545267 3 0,0026004183 -0,0000042320 0,0025961863 9 -0,0008924106 -0,0000010527 -0,0008934633 10 -0,0003703504 -0,0000023636 -0,0003727140 11 0,0009777573 -0,0000015355 0,0009762218 Universitas Sumatera Utara xxiii LOOP 7 Tabel 4.26 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 7 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 9 0,0008924106 0.0000010527 0.0008934633 21 -0,0006623117 -0.0000014457 -0.0006637574 22 -0,0006623117 -0.0000014457 -0.0006637574 23 0,0005220602 -0.0000013110 0.0005207492 LOOP 8 Tabel 4.27 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 8 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 10 0,0003703504 0,0000023636 0,0003727140 23 -0,0005220602 0,0000013110 -0,0005207492 24 -0,0004322957 -0,0000001348 -0,0004324305 25 0,0005432874 0,0000017600 0,0005450474 LOOP 9 Tabel 4.28 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 9 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 19 0,0008048203 -0,0000009319 0,0008038884 25 -0,0005432874 -0,0000017600 -0,0005450474 26 -0,0005121811 -0,0000018948 -0,0005140759 27 0,0003452679 -0,0000003073 0,0003449606 LOOP 10 Tabel 4.29 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 10 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 20 0,0004595524 -0,0000006246 0,0004589278 27 -0,0003452679 0,0000003073 -0,0003449606 30 0,0006254447 0,0000008436 0,0006262883 Universitas Sumatera Utara xxiv 32 -0,0004184351 -0,0000015875 -0,0004200226 33 0,0002420471 0,0000002657 0,0002423128 LOOP 11 Tabel 4.30 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 11 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 18 -0,0005269535 -0,0000014682 -0,0005284217 28 0,0006788898 -0,0000024311 0,0006764587 29 0,0001093013 -0,0000019872 0,0001073141 30 -0,0006254447 -0,0000008436 -0,0006262883 31 -0,0003833976 -0,0000005779 -0,0003839755 LOOP 12 Tabel 4.31 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 12 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 31 0,0003833976 0,0000005779 0,0003839755 33 -0,0002420471 -0,0000002657 -0,0002423128 34 0,0004926989 -0,0000014093 0,0004912896 40 -0,0003130689 -0,0000018532 -0,0003149221 41 0,0001517513 -0,0000023875 0,0001493638 LOOP 13 Tabel 4.32 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 13 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 35 0,0003409476 0,0000009782 0,0003419258 41 -0,0001517513 0,0000023875 -0,0001493638 42 0,0002202522 -0,0000032314 0,0002170208 48 -0,0002045207 0,0000005343 -0,0002039864 49 0,0001138704 0,0000005343 0,0001144047 Universitas Sumatera Utara xxv LOOP 14 Tabel 4.33 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 14 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 29 -0,0001093013 0,0000019872 -0,0001073141 34 -0,0004926989 0,0000014093 -0,0004912896 35 -0,0003409476 -0,0000009782 -0,0003419258 36 -0,0001206955 -0,0000042096 -0,0001249051 37 0,0003666005 -0,0000004439 0,0003661566 38 0,0003666005 -0,0000004439 0,0003661566 39 0,0000205296 0,0000001948 0,0000207244 LOOP 15 Tabel 4.34 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 15 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 36 0,0001206955 0,0000042096 0,0001249051 42 -0,0002202522 0,0000032314 -0,0002170208 43 -0,0001063818 0,0000037658 -0,0001026160 44 -0,0001063818 0,0000037658 -0,0001026160 45 0,0001412251 0,0000044044 0,0001456295 LOOP 16 Tabel 4.35 Perhitungan Laju Aliran Akhir Loop 16 Iterasi 1 Pipa No Laju Aliran Awal Q o m 3 s Koreksi Kapasitas ∆Q m 3 s Laju Aliran Akhir Q m 3 s 39 -0,0000205296 -0,0000001948 -0,0000207244 45 -0,0001412251 -0,0000044044 -0,0001456295 46 -0,0000158468 -0,0000006387 -0,0000164855 47 0,0001433408 -0,0000006387 0,0001427021 Dari tabel diatas kita dapat lihat bahwa koreksi kapasitas laju aliran belum mendekati atau sama dengan nol, maka kita akan melanjutkan ke iterasi selanjutnya sampai koreksi kapasitas nya sampai mendekati atau sama dengan nol. Adapun iterasi yang dilakukan yaitu sampai pada iterasi 12 Universitas Sumatera Utara xxvi Berikut nilai kapasitas dan head losses yang diperoleh setelah melakukan 12 kali iterasi : LOOP 1 Tabel 4.36 Perhitungan Loop 1 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 1 36 0,1016 0,0009951226 0,0001840221 0,0066247954 6,6572654633 3 65 0,1016 -0,0025888050 0,0010790263 -0,0701367092 27,0923111203 4 65 0,0508 0,0005501564 0,0017729366 0,1152408781 209,4692925781 5 36 0,0508 -0,0004912929 0,0014380488 -0,0517697553 105,3745284406 -0,0000407910 348,5933976023 LOOP 2 Tabel 4.37 Perhitungan Loop 2 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 4 65 0,0508 -0,0005501564 0,0017729366 -0,1152408781 209,4692925781 6 45 0,0508 0,0004444469 0,0011947045 0,0537617032 120,9631670509 7 65 0,0508 0,0004444469 0,0011947045 0,0776557936 174,7245746291 8 45 0,0508 -0,0002322259 0,0003595245 -0,0161786017 69,6675153779 -0,0000019830 574,8245496361 LOOP 3 Tabel 4.38 Perhitungan Loop 3 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 8 45 0,0508 0,0002322259 0,000359524 0,0161786017 69,6675153779 12 50 0,0508 0,0004599134 0,001272754 0,0636376969 138,3688711126 13 45 0,0508 0,0001123645 0,0000938550 0,0042234765 37,5872878666 14 50 0,0508 0,0005346181 0,001681413 -0,0840706726 157,2536958899 -0,0000308974 402,8773702471 Universitas Sumatera Utara xxvii LOOP 4 Tabel 4.39 Perhitungan Loop 4 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 5 36 0,0508 0,0004912929 0,0014380488 0,0517697553 105,3745284406 14 50 0,0508 0,0005346181 0,0016814135 0,0840706726 157,2536958899 15 36 0,0508 0,0004157313 0,0010558380 0,0380101669 91,4296499965 16 50 0,0508 -0,0007917723 0,0034769969 -0,1738498471 219,5705089845 0,0000007476 573,6283833116 LOOP 5 Tabel 4.40 Perhitungan Loop 5 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 11 23 0,0508 -0,0009728863 0,0050898922 -0,1170675211 120,3301189953 16 50 0,0508 0,0007917723 0,0034769969 0,1738498471 219,5705089845 17 8 0,0508 0,0012075036 0,0075907965 0,0607263717 50,2908412587 18 15 0,0508 0,0005322468 0,0016676421 0,0250146315 46,9981842824 19 35 0,0508 -0,0007996678 0,0035414125 -0,1239494391 155,0011631254 20 15 0,0508 -0,0004538151 0,0012417087 -0,0186256309 41,0423367914 -0,0000517407 633,2331534377 LOOP 6 Tabel 4.41 Perhitungan Loop 6 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 2 23 0,1016 -0,0015552390 0,0004203616 -0,0096683157 6,2166107805 3 65 0,1016 0,0025888050 0,0010790263 0,0701367092 27,0923111203 9 35 0,0508 -0,0008926585 0,0043407182 -0,1519251380 170,1940274061 10 30 0,0508 -0,0003706141 0,0008536882 -0,0256106463 69,1032742300 11 23 0,0508 0,0009728863 0,0050898922 0,1170675211 120,3301189953 0,0000001303 392,9363425321 Universitas Sumatera Utara xxviii LOOP 7 Tabel 4.42 Perhitungan Loop 7 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 9 35 0,0508 0,0008926585 0,0043407182 0,1519251380 170,1940274061 21 70 0,0508 -0,0006652746 0,0025196803 -0,1763776271 265,1200489378 22 35 0,0508 -0,0006652746 0,0025196803 -0,0881888136 132,5600244689 23 70 0,0508 0,0005220444 0,0016089868 0,1126290760 215,7461708713 -0,0000122267 783,6202716840 LOOP 8 Tabel 4.43 Perhitungan Loop 8 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 10 30 0,0508 0,0003706141 0,0008536882 0,0256106463 69,1032742300 23 70 0,0508 -0,0005220444 0,0016089868 -0,1126290760 215,7461708713 24 30 0,0508 -0,0004352428 0,0011493363 -0,0344800878 79,2203607481 25 70 0,0508 0,0005438326 0,0017354191 0,1214793346 223,3763576152 -0,0000191829 587,4461634645 LOOP 9 Tabel 4.44 Perhitungan Loop 9 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 19 35 0,0508 0,0007996678 0,0035414125 0,1239494391 155,0011631254 25 70 0,0508 -0,0005438326 0,0017354191 -0,1214793346 223,3763576152 26 35 0,0508 -0,0005156733 0,0015728483 -0,0550496916 106,7530375811 27 70 0,0508 0,0003458527 0,0007511773 0,0525824144 152,0370077564 0,0000028272 637,1675660781 Universitas Sumatera Utara xxix LOOP 10 Tabel 4.45 Perhitungan Loop 10 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 20 15 0,0508 0,0004538151 0,0012417087 0,0186256309 41,0423367914 27 70 0,0508 -0,0003458527 0,0007511773 -0,0525824144 152,0370077564 30 20 0,0508 0,0006250006 0,0022447738 0,0448954766 71,8326898779 32 35 0,0508 -0,0004225121 0,0010879182 -0,0380771369 90,1208125525 33 70 0,0508 0,0002418394 0,0003875419 0,0271279339 112,1733597699 -0,0000105099 467,2062067482 LOOP 11 Tabel 4.46 Perhitungan Loop 11 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 18 15 0,0508 -0,0005322468 0,0016676421 -0,0250146309 46,9981837797 28 30 0,0508 0,0006752568 0,0025900692 0,0777020774 115,0704048190 29 15 0,0508 0,0001070825 0,0000858565 0,0012878477 12,0266827881 30 20 0,0508 -0,0006250006 0,0022447739 -0,0448954777 71,8326907043 31 10 0,0508 -0,0003831612 0,0009079243 -0,0090792427 23,6956195620 0,0000005738 269,6235816531 LOOP 12 Tabel 4.47 Perhitungan Loop 12 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 31 10 0,0508 0,0003831613 0,0009079244 0,0090792445 23,6956217210 33 70 0,0508 -0,0002418394 0,0003875419 -0,0271279339 112,1733597699 34 17 0,0508 0,0004902438 0,0014323732 0,0243503444 49,6698648200 40 27 0,0508 -0,0003169382 0,0006391411 -0,0172568090 54,4484983787 41 70 0,0508 0,0001481401 0,0001565085 0,0109555966 73,9543062609 0,0000004427 313,9416509506 Universitas Sumatera Utara xxx LOOP 13 Tabel 4.48 Perhitungan Loop 13 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 35 8 0,0508 0,0003421037 0,0007361829 0,0058894633 17,2154305199 41 70 0,0508 -0,0001481401 0,0001565085 -0,0109555966 73,9543062609 42 22 0,0508 0,0002158262 0,0003139688 0,0069073128 32,0040516900 48 30 0,0508 -0,0002047788 0,0002848859 -0,0085465757 41,7356518850 49 70 0,0508 0,0001136123 0,0000957923 0,0067054643 59,0205718725 0,0000000681 223,9300122283 LOOP 14 Tabel 4.49 Perhitungan Loop 14 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 29 15 0,0508 -0,0001070826 0,0000858565 -0,0012878481 12,0266845134 34 17 0,0508 -0,0004902438 0,0014323732 -0,0243503444 49,6698648200 35 8 0,0508 -0,0003421037 0,0007361829 -0,0058894633 17,2154305199 36 15 0,0508 -0,0001262776 0,0001164790 -0,0017471854 13,8360625164 37 15 0,0508 0,0003651863 0,0008307024 0,0124605364 34,1210421652 38 25 0,0508 0,0003651863 0,0008307024 0,0207675607 56,8684036086 39 15 0,0508 0,0000177773 0,0000030978 0,0000464663 2,6137955780 -0,0000002779 186,3512837217 LOOP 15 Tabel 4.50 Perhitungan Loop 15 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 36 15 0,0508 0,0001262776 0,0001164790 0,0017471854 13,8360625164 42 22 0,0508 -0,0002158262 0,0003139688 -0,0069073128 32,0040516900 43 44 0,0508 -0,0001022139 0,0000787747 -0,0034660885 33,9101564985 44 15 0,0508 -0,0001022139 0,0000787747 -0,0011816211 11,5602806245 Universitas Sumatera Utara xxxi 45 66 0,0508 0,0001440550 0,0001486179 0,0098087801 68,0905305093 0,0000009431 159,4010818387 LOOP 16 Tabel 4.51 Perhitungan Loop 16 Iterasi 12 Pipa No Panjang L m Diameter d m Laju Aliran Q o m 3 s Unit Head Loss Hf Head Loss hl m hlQ Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris Hf x L 39 15 0,0508 -0,0000177773 0,0000030977 -0,0000464663 2,6137955780 45 66 0,0508 -0,0001440550 0,0001486178 -0,0098087801 68,0905305093 46 15 0,0508 -0,0000145088 0,0000021272 -0,0000319081 2,1992298757 47 66 0,0508 0,0001446788 0,0001498107 0,0098875113 68,3410991570 0,0000003568 141,2446551200 Dari tabel diatas maka dapat kita peroleh perhitungan total head loss dengan manual. Adapun head loss yang terjadi pada jaringan pipa adalah: Tabel 4.52 Total Head Loss Iterasi 12 Pipa no Head Loss 1 0,0066247954 2 0,0096683157 3 0,0701367092 4 0,1152408781 5 0,0517697553 6 0,0537617032 7 0,0776557936 8 0,0161786017 9 0,1519251380 10 0,0256106463 11 0,1170675211 12 0,0636376969 13 0,0042234765 14 0,0840706726 15 0,0380101669 Universitas Sumatera Utara xxxii 16 0,1738498471 17 0,0607263717 18 0,0250146315 19 0,1239494391 20 0,0186256309 21 0,1763776271 22 0,0881888136 23 0,1126290760 24 0,0344800878 25 0,1214793346 26 0,0550496916 27 0,0525824144 28 0,0777020774 29 0,0012878481 30 0,0448954766 31 0,0090792445 32 0,0380771369 33 0,0271279339 34 0,0243503444 35 0,0058894633 36 0,0017471854 37 0,0124605364 38 0,0207675607 39 0,0000464663 40 0,0172568090 41 0,0109555966 42 0,0069073128 43 0,0034660885 44 0,0011816211 45 0,0098087801 46 0,0000319081 47 0,0098875113 48 0,0085465757 49 0,0067054643 Total 2,2667137772 Universitas Sumatera Utara xxxiii Berikut adalah gambar grafik perhitungan Head Loss HL dengan manual: Gambar 4.18 Grafik Perhitungan Head Loss Dengan Manual Tabel 4.53 Perhitungan Head Loss Dengan Manual No Pipa HL Manual 1 0.0066247954 6 0.0537617032 11 0.1170675211 16 0.1738498471 21 0.1763776271 26 0.0550496916 31 0.0090792445 36 0.0017471854 41 0.0109555966 46 0.0000319081 0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 0,120 0,140 0,160 0,180 0,200 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 Grafik Perhitungan Head Loss Dengan Manual Universitas Sumatera Utara xxxiv

4. 3 Perhitungan

Head Loss Dengan Menggunakan Program Pipe Flow Expert Dari data-data yang diperoleh seperti panjang pipa, diameter pipa, material pipa, kapasitas aliran, dan jumlah komponen sistem pemipaan kemudian data-data tersebut dimasukkan kedalam program untuk disimulasikan sehingga didapat hasil analisa. Kapasitas total keseluruhan kebutuhan air pada perumahan yang sudah didapatkan akan dibagi berdasarkan jumlah unit bangunan gedung. Sehingga didapat kapasitas kebutuhan air bersih tiap-tiap unit. Adapun data-data yang akan dimasukkan ke dalam simulasi adalah sesuai dengan table 4.2 yang telah terlampir diatas. Adapun gambar jaringan pemipaan pada simuasi Pipe Flow Expert v6.39 adalah sebagai berikut : Gambar 4.19 Jaringan Distribusi pada Pipe Flow Expert Universitas Sumatera Utara