81
Nilai terendah C
d
untuk semua sudut V- notch adalah sekitar
0,58 , sehingga:
Untuk 90
o
-Notch Weir = 90
o
, secara pendekatan didapat:
Dalam Satuan English Engineering:
Dalam Satuan Internasional SI:
t r
Q .
0,58 Q
8.10.1. Rectangular Weir
ft dalam
H H
2 Q
2 5
r
5
,
m dalam
H H
1,38 Q
2 5
r
82
• Prinsip: Perubahan tekanan ke arah radial
karena kurva streamline
• Sifat : sederhana
harus dikalibrasi
dimana: h = 40 mmH
2
O 8.11. Pengukuran Kapasitas Aliran Pada
Saluran Tertutup 8.11. 1. Elbow Flowmeter
83
Untuk aliran Uniform udara pada kondisi standard tentukan kapasitas
aliran
Penyelesaian: Pers. Dasar:
Asumsi: 1. aliran tanpa gesekan
2. aliran incompressible 3. aliran uniform pada penampang
tempat pengukuran Untuk aliran ini, p = pr, jadi:
8.11. 1. Elbow Flowmeter
r V
r p
2
r ρV
dr dp
r p
2
84
atau:
sehingga:
Untuk p = p
2
– p
1
=
H2O
g h, maka: 8.11. 1. Elbow Flowmeter
1 2
2 r
r 2
1 2
p p
r r
2 2
r r
ln ρV
r ln
ρV p
p dr
r ρV
dp dr
r ρV
dp
2 1
2 1
2 1
1 2
1
ln r
r p
2
p V
1 2
2
ln r
r h
g
udara O
H
V
85
maka:
Sehingga untuk aliran uniform, kapasitas aliran Q:
8.11. 1. Elbow Flowmeter
s m
m kg
m s
m m
kg 8
, 30
25 ,
35 ,
ln 23
, 1
04 ,
81 ,
9 999
3 2
3
V
s m
0,924 m
0,3 x
m 0,1
s m
30,8 V.A
Q
3
86
Flow meter untuk aliran internal umumnya didasarkan pada percepatan
aliran fluida, seperti terlihat pada gambar berikut:
Note: Separasi terjadi pada leher nosel
zona resirkulasi Pada penampang 2
vena contracta
aliran dipercepat terus, kemudian diperlambat
8.11. 2. Orifice, Flow Nozzle, Venturi
87
Persamaan Dasar: = 0 1
= 0 7
asumsi: 1. aliran steady
2. aliran incompressible 3. aliran sepanjang streamline
4. aliran tanpa gesekan 5. Kecepatan uniform pada penampang
1 dan 2 6. Distribusi
tekanan uniform
pada penampang 1 dan 2
7. z
1
= z
2
8.11. 2. Orifice, Flow Nozzle, Venturi
2 2
2 2
1 2
1 1
cs v
c
gz 2
V ρ
p gz
2 V
ρ p
A d
V ρ
v d
ρ t
88
Sehingga:
dari persamaan kontinuitas didapat:
atau
Gabungan persamaan a b didapat: 8.11. 2. Orifice, Flow Nozzle, Venturi
2 2
1 2
2 2
1 2
2 2
1
V V
1 2
ρV V
V 2
ρ p
p
2 2
1 1
A ρV
A ρV
2 1
2 2
2 1
2 2
1 1
A A
V V
A V
A V
…a
…b
2 1
2 2
2 2
1
A A
1 2
ρV p
p
89
Kecepatan Teoritis aliran V
2
:
Laju aliran masa teoritis diberikan sbg:
atau 8.11. 2. Orifice, Flow Nozzle, Venturi
2 1
2 2
1 2
A A
1 ρ
p p
2 V
2 2
1 2
2 1
2 2
teoritis
A A
A 1
ρ p
p 2
ρ A
V ρ
m
2 1
2 1
2 2
teoritis
p p
2 A
A 1
A m
90
Note: Luasan A
1
adalah luas penampang saluran
yang tentu
mudah ditentukandihitung.
Luasan A
2
adalah luasan
vena contracta yang sulit ditentukan baik
posisi
maupun besarnya.
Oleh karenanya lebih mudah menggunakan
menentukan luas leher A
t
dalam perhitungan flowrate.
Selanjutnya untuk menentukan mass flowrate sebenarnya
m
actual
, perlu
mempertimbangkan hal-hal sbb.:
- pendekatan aliran uniform hanya akan berlaku untuk bilangan Reynolds yang
rendah
- efek geesakan yang terjadi - penempatan presssure tap sangat
mempengaruhi harga bacaan - pengaruh kontraksi ataupun pencekikan
saluran
8.11. 2. Orifice, Flow Nozzle, Venturi
91
Dengan mempertimbangkan hal-hal tersebut diatas, maka m
actual
dihitung dengan melibatkan
“discharge coefficient
“ C sbb.:
bila b = D
t
D
1
A
t
A
1 2
= D
t
D
1 4
= b
4
, maka:
dimana adalah
“velocity of approach
factor” .
8.11. 2. Orifice, Flow Nozzle, Venturi
2 1
2 1
t t
actual
p p
2 A
A 1
A C
m
2 1
4 t
actual
p p
2 1
A C
m
b
4
1
b
92
Discharge coefficient velocity of approach factor, seringkali digabungkan
menjadi satu koefisien
K dimana:
Sehingga:
Untuk aliran turbulen Re 4000 koefisien
C diexpresikan sebagai:
8.11. 2. Orifice, Flow Nozzle, Venturi
4
β 1
C K
2 1
4 t
actual
p p
2 1
A C
m
b
= K
2 1
t actual
p p
ρ 2
A K
m
n D1
Re b
C C
