15 Pelayanan PDAM Unit Kerjo terhadap masyarakat masih dapat ditingkatkan
mengingat besarnya mata air Sumbergede dan meningkatnya permintaan penduduk. Oleh karana itu dalam penelitian ini dirancang suatu langkah
peningkatan pelayanan dengan cara meningkatkan kapasitas pipa transmisi.
Mengingat terbatasnya waktu dan biaya penelitian, rencana peningkatan kapasitas dan prediksi perluasan pelayanan dalam penelitian ini hanya di batasi pada aspek
teknis, tidak dikaitkan dalam aspek manajemen dan ekonomi.
2.6. Landasan Teori
Landasan teori ini memuat teori-teori yang berkaitan langsung dengan topik Tugas Akhir sesuai dengan batasan pembahasan. Teori yang tidak dijelaskan
pada sub bab ini akan di rujuk pada sumbernya.
2.6.1. Persamaan Bernoulli
Jaringan distribusi air bersih pada umumnya dilayani dengan menggunakan pipa baik pipa besi, pipa beton atau PVC. Pipa sebagai saluran tertutup biasanya
berpenampang lingkaran. Apabila air dalam pipa tidak penuh maka alirannya termasuk dalam kriteria saluran terbuka, dan tekanan dipermukaan zat cair
disepanjang saluran adalah tekanan atmosfir Triatmojo,1993
Air mengalir melalui pipa mempunyai tiga bentuk energi yaitu satu bentuk energi karena gerakannya dan dua bentuk energi potensial karena posisinya diatas garis
referensi tertentu dan kedalamannya. Ketiga bentuk energi ini dikenal dengan
16 persamaan Bernoulli. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja
sedangkan kerja merupakan gaya yang bekerja dalam suatu jarak. Jumla energi dalam aliran fluida yang melewati akan bertambah bersamaan dengan
bertambahnya waktu. Untuk mempermudah analisis energi dinyatakan dalam energi unit masa fluida yang dapat ditulis sebagai berikut Triatmojo,1993.
g V
p Z
E
2
2
+ +
= g
2.2
Dimana:
Z
= elevasi fluida m g
p
= tinggi tekan m g = berat volume air kgm
3
P
= tekanan kgm
2
V
= kecepatan aliran mdt
g
= percepatan gravitasi mdt
2
2.6.2. Kehilangan Energi
Persamaan energi untuk fluida ideal adalah konstan sepanjang aliran, sehingga garis tenaga selalu mendatar. Untuk fluida riil garis tenaga akan berubah menurun
karena adanya gesekan antara partikel fluida, antara fluida dengan dinding pipa dan kehilangan energi minor akibat turbulensi dibalikkan atau sambungan-
sambungan pipa dan penambahan energi dari luar, misalnya dengan pompa.
Zat cair riil yang mengalir melalui suatu bidang batas pipa,saluran terbuka atau bidang datar akan terjadi tegangan geser dan gradien kecepatan pada seluruh
medan aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan
17 menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga selama pengaliran. Oleh sebab itu
persamaan energi untuk fluida riil dapat ditulis sebagai berikut Triatmojo 1993, Giles 1984:73.
e f
a
h h
h g
V p
Z g
V p
Z
+ +
+ +
+ =
+ +
2 2
2 2
2 2
1 1
1
g g
2.3
Dimana: h
a
= energi yang ditambahkan m h
f
= energi yang hilang akibat gesekan di sepanjang pipa m h
e
= energi yang hilang pada belokan-belokan m
Bila persamaan diatas diterapkan pada aliran fluida yang tidak ada tambahan energi dari luar, maka kehilangan energi utama hanya diakibatkan oleh gesekan di
sepanjang pipa, dan persamaannya menjadi:
e f
h h
g V
p Z
g V
p Z
+ +
+ +
= +
+ 2
2
2 2
2 2
1 1
1
g g
2.4
Pada aliran turbulen dan mantap melalui pipa berdiameter
D
, dengan sudut a
kemiringan Gambar 2.1 dianggap hanya terjadi kehilangan tenaga karena gesekan. Gaya yang bekerja pada aliran seperti itu adalah gaya tekan, berat zat
cair dan gaya geser Triatmojo,1993.
18 Gambar 2.1. Penurunan Rumus Darcy-Weisbach
Pada gambar di atas berlaku Persamaan 2.4.
Kehilangan energi pada Gambar 2.1 disebabkan oleh kehilangan energi utama
