PENURUNAN TEKANAN PADA PIPA LURUS P I
PENURUNAN TEKANAN
PADA PIPA LURUS (ΔP I )
I.
TUJUAN PERCOBAAN
Mahasiswa dapat membandingkan kerugian tekanan secara praktek dan
secara teoritis pada pipa lurus.
II.
ALAT YANG DIGUNAKAN
III.
Seperangkat alat dynamic of fluids
GAMBAR ALAT
( LAMPIRAN )
IV.
DASAR TEORI
Dalam konsep mekanika fluida semua bahan nampak berada dalam dua
keadaan, yaitu sebagai zat padat dan cair (fluida). Kebanyakan bahan bisa disebut entah
sebagai zat padat, zat cair, atau gas. Walaupun sebahagian diantaranya mempunyai sifatsifat yang memungkinkan diperolehnya sebutan ganda. Sebuah zat padat umumnya
mempunyai bentuk yang tertentu, sedangkan zat cair dan gas mempunyai bentuk yang
ditetapkan oleh wadahnya sendiri (masing-masing). Perbedaan dasar antara zat cair dan
gas (keduanya digolongkan sebagai fluida) adalah bahwa gas akan menyebar dan
mengisi
seluruh wadah yang ditempatinya. Defenisi yang lebih tepat untuk
membedakan zat padat dengan fluida adalah dari krateristik deformasi bahan tersebut.
Zat padat dianggap sebagai bahan yang menunjukkan reaksi deformasi yang terbatas
ketika menerima suatu gaya geser (shear). Fluida dapat didefenisikan sebagai suatu zat
yang terus menerus berubah bentuk apabila mengalami tegangan gesar fluida tidak
mampu menahan tegangan geser tanpa berubah bentuk. Kendatipun demikian ada
bahan-bahan seperti oli, cat, ter dan larutan polimer yang menunjukkan karakteristik
entah zat padat atau fluida tergantung dari tegangan geser yang dialami. (White,
M.Frank, 1988)
Umumnya makin besar laju deformasi fluida, makin besar pula tegangan geser
untuk fluida tersebut. Viskositas atau kekentalan adalah ukuran untuk menyatakan
hambatan atau kekentalan fluida terhadap deformasi.
Definisi tentang fluida ini mengingatkan bahwa tegangan geser ada bila sebuah
fluida sedang mengalami deformasi. Air dalam ssebuah wadah yang digerakkan atau
dirotasikan dengan kecepatan atau percepatan konstan tidak akan menunjukkan
deformasi sehingga tidak mengalami tegangan geser. Namun agar tegangan geser itu
ada, fluida harus viskos sebagai mana karateristik yang ditunjukkan oleh semua fluida
sejati. Fluida ideal boleh didefenisikan sebagai fluida yang tidak viskos. Jadi tegangan
geser pada fluida ideal tidak ada, bahkan meskipun fluida itu mengalami
deformasi.Walaupun fluida yang tidak viskos tidak pernah ada studi tentang fluida
seperti ini penting sekali untuk rekayasa karena perilaku fluida viskos sering ideal
dapat dijabarkan analisis terhadap gerak fluida yang ideal tersebut.
Terdapat 2 Aliran Fluida yaitu :
1. Aliran laminar dan aliran turbulen
Ditinjau dari jenis aliran,dapat diklasifikasikan menjadi aliran laminar dan aliran
turbulen. Aliran fliuida dikatakan laminar jika lapisan fluida bergerak dengan kecepatan
yang sama dan dengan lintasan partikel yang tidak memotong atau menyilang, atau
dapat dikatakan bahwa aliran laminar di tandai dengan tidak adanya ketidak beraturan
atau fluktuasi di dalam aliran fluida. Karena aliran fluida pada aliran laminar bergerak
dalam lintasan yang sama tetap maka aliran laminar dapat diamati. Partikel fluida pada
aliran laminar jarang dijumpai dalam praktek hidrolika. Sedangkan aliran dikatakan
turbulen, jika gerakan fluida tidak lagi tenang dan tunak (berlapis atau laminar)
melainkan menjadi bergolak dan bergejolak (bergolak atau turbulen). Pada aliran
turbulen partikel fluida tidak membuat fluktuasi tertentu dan tidak memperlihatkan pola
gerakan yang dapat diamati. Aliran turbulen hampir dapat dijumpai pada praktek
hidrolika. Dan diantara aliran laminar dan turbulen terdapat daerah yang dikenal dengan
daerah transisi.
jenis-jenis aliran fluida
Gambar 1. Skema Aliran Dalam Pipa
Sumber : Streeter (1988)
Untuk menganalisa kedua jenis aliran ini diberikan parameter tak berdimensi yang
dikenal dengan nama bilangan Reynolds (Giles. V, 1984) sebagai berikut:
Re = ρ . D . v / μ
Dimana :
Re
= Bilangan Reynolds
ρ
= massa jenis (kg/m3)
µ
= viskositas dinamis (N.s/m2)
d
= Diameter (m)
v
= kecepatan aliran (m/s)
Transisi dari aliran laminar dan aliran turbulen karena diatas bilangan Reynolds yang
tertentu aliran laminar menjadi tidak stabil, jika suatu gangguan kecil diberikan pada
aliran, pengaruh aliran ini semakin besar dengan bertambahnya waktu. Suatu aliran
dikatakan stabil bila gangguan–gangguan diredam. Ternyata bahwa dibawah bilangan
Reynolds yang tertentu aliran pipa yang laminar bersifat stabil untuk tiap gangguan
yang kecil.
Karena transisi terganting pada gangguan-gangguan yang dapat berasal dari luar
atau karena kekasaran permukaan pipa,transisi tersebut dapat terjadi dalam selang
bilangan Reynolds. Dan telah diketahui bahwa aliran laminar pada kondisi dimana
bilangan Reynolds lebih kecil dari 2000 (>2000) dan turbulen jika bilangan Reynolds
lebih besar 4000 (>4000). Dan jika bilangan Reynolds berada diantara 2000 dan 4000
adalah merupakan daerah transisi.
2. Aliran Steady dan Aliran Uniform
Aliran disebut steady (tenang) apabila aliran semua tempat disepanjang lintasan
aliran tidak berubah menurut waktu. Sedangkan aliran Uniform dapat diartikan sebagai
suatu keadaan aliran yang tidak berubah diseluruh ruang. Kedua defenisi ini sering
dipakai pada keadaan aliran turbulen dan biasanya dianggap aliran steady yang berarti
aliran steady rata-rata.Demikian pula aliran uniform berarti uniform rata-rata.
V.
PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menutup katup pembuangan yang terletak di bawah tangki
2. Mengisi ¾ air dalam tangki
3. Menghubungkan steker listrik ke stop kontak
4.
Memutar pasokan listrik saklar utama dalam posisi horizontal, lampu
indikator akan menyala
5. Menghubungkan konektor dari manometer ke pipa yang digunakan
6. Menekan tombol hijau “power pump”
7. Menghilangkan udara yang ada dalam selang dengan cara membuka 2
katup buangan dan kemudian tutup
8. Membuka valve dan menentukan laju alir yang digunakan
VI.
DATA PENGAMATAN
NO
1
2
3
4
5
DEBIT
(L/h)
500
1000
1500
2000
2500
BEDA TEKANAN (Pa)
Pipa (P1-P2) Pipa (P18-P19) Pipa ( P20-P21)
300
900
1100
500
2700
3200
900
4900
5800
1500
8100
9500
2200
12200
14100
PIPA ( P1-P2 )
Laju Alir Volume (L/h)
Kehilangan Tekan (Pa)
Volume Aliran (m3/s)
Kecepatan (m/s)
Reynold Number
Koef. Kehilangan Tekanan
Kehilangan Tekanan (Pa)
Kehilangan
Tekanan Langsung (Pa/m)
500
300
1000
500
1500
900
2000
1500
2500
2200
1,38x10-4
2,77x10-4
4,16x10-4
5,56x10-4
1,38x10-4
0,24
6592,80
0,17
302,97
201,98
0,5
13.400
0,07
514,92
343,28
0,73
19799,84
0,058
898,16
598,7
0,98
2626,40
0,055
1478,2
985,46
1,23
32964
0,051
2188,48
1458,98
PIPA (P18-P19)
Laju Alir Volume (L/h)
Kehilangan Tekan (Pa)
Volume Aliran (m3/s)
Kecepatan (m/s)
Reynold Number
Koef. Kehilangan Tekanan
Kehilangan Tekanan (Pa)
Kehilangan
Tekanan Langsung (Pa/m)
500
900
1000
2700
1500
4900
2000
8100
2500
12200
1,38x10-4
2,77x10-4
4,16x10-4
5,56x10-4
1,38x10-4
0,58
10155,1
0,060
896,2
597,5
1,18
20443,4
0,044
2693,9
1795,9
1,77
30674,6
0,035
4893
3262
2,36
40914,5
0,033
8089,1
5392,7
2,95
51086,9
0,032
12097,3
8064,9
500
1100
1000
3200
1500
5800
2000
9500
2500
14100
1,38x10-4
2,77x10-4
4,16x10-4
5,56x10-4
1,38x10-4
0,58
10155,1
0,073
1097,9
731,9
1,18
20443,4
0,052
3198,2
2132,1
1,77
30674,6
0,042
5792,5
3861,7
2,36
40914,5
0,039
9481
6320,6
2,95
51086,9
0,037
14101,0
9400,6
PIPA (P20-P21)
Laju Alir Volume (L/h)
Kehilangan Tekan (Pa)
Volume Aliran (m3/s)
Kecepatan (m/s)
Reynold Number
Koef. Kehilangan Tekanan
Kehilangan Tekanan (Pa)
Kehilangan
Tekanan Langsung (Pa/m)
VII.
PERHITUNGAN
Salah satu perhitungan dari data pengamatan :
PIPA ( P1 – P2 )
Laju Alir Volume 2000 (L/h)
Kehilangan Tekanan
100 Pa
ΔP = 15 mbar
1mbar
|
|
= 1500 Pa
Volume Aliran / Debit
1dm 3 1 m3
1h
Q = 2000 (L/h)
3
3
1 L 10 dm 3600 s
| |
Kecepatan
Q
V=
=
A
5,56 x 10−4 m3 /s
5,64 x 10−4 m 2
| |
= 0,98 m/s
= 5,56 x 10-4 m3/s
Bilangan Reynold
Re =
Vxd
v
m
x 0,0268m
s
10−6 m2 /s
0,98
=
= 2626,4
Koefisien Kehilangan Tekanan (λ)
2 5
ΔP π d
λ=
2
8ρQ L
5,56 x 10
kg
2
8 x 1000 3 x (¿ ¿−4 m3 / s ) x 1,5 m
m
λ=
kg
2
5
1500 2 x (3,14) x(0,0268 m)
ms
¿
Kehilangan Tekanan Teoritis
2
v
ΔP = ½ λ ρ
L
d
3
ΔP = ½ x 0,055 x 1000 kg/m x
= 0,055
0,98 m 2
)
s
0,0268 m
(
x 1,5 m = 1478,2 Pa
Kehilangan Tekanan Langsung (J)
ΔP
1478,2 Pa
J=
=
= 985,46 Pa/m
L
1,5 m
Kesalahan
%Kesalahan =
%Kesalahan =
x 100
|T −P
T |
Pa−1500 Pa
|1478,21478,2
|
Pa
PIPA ( P18-P19 )
Laju Alir Volume 2000 (L/h)
Kehilangan Tekanan
100 Pa
ΔP = 81 mbar
1mbar
|
Volume Aliran / Debit
|
= 8100 Pa
x 100 = 1,4
Q = 2000 (L/h)
Kecepatan
Q
V=
=
A
| |
1dm
1L
3
3
|| |
1m
1h
3
3
10 dm 3600 s
5,56 x 10−4 m3 /s
−4 2
2,35 x 10 m
= 5,56 x 10-4 m3/s
= 2,365 m/s
Bilangan Reynold
Re =
Vxd
v
=
m
x 0,0173 m
s
−6 2
10 m /s
2,365
= 40914,5
Koefisien Kehilangan Tekanan (λ)
2 5
ΔP π d
λ=
2
8ρQ L
5,56 x 10
kg
8 x 1000 3 x (¿ ¿−4 m3 / s )2 x 1,5 m
m
λ=
kg
2
5
8100 2 x (3,14) x (0,0173 m)
ms
¿
Kehilangan Tekanan Teoritis
2
v
ΔP = ½ λ ρ
L
d
ΔP = ½ x 0,033 x 1000 kg/m3 x
= 0,033
2,365m 2
(
)
s
0,0173 m
x 1,5 m = 8089,16 Pa
Kehilangan Tekanan Langsung (J)
ΔP
8089,16 Pa
J=
=
= 5392,7 Pa/m
L
1,5 m
Kesalahan
%Kesalahan =
%Kesalahan =
x 100
|T −P
T |
Pa−8100 Pa
|8089,168089,16
|
Pa
PIPA ( P20-P21 )
Laju Alir Volume 2000 (L/h)
Kehilangan Tekanan
x 100 = 0,13
Pa
|100
1mbar |
ΔP = 95 mbar
= 9500 Pa
Volume Aliran / Debit
1dm 3 1 m3
1h
Q = 2000 (L/h)
3
3
1 L 10 dm 3600 s
| |
Kecepatan
Q
V=
=
A
5,56 x 10−4 m3 /s
2,35 x 10−4 m 2
|| |
= 5,56 x 10-4 m3/s
= 2,365 m/s
Bilangan Reynold
Re =
Vxd
v
=
m
x 0,0173 m
s
−6 2
10 m /s
2,365
= 40914,5
Koefisien Kehilangan Tekanan (λ)
ΔP π 2 d 5
λ=
8 ρ Q2 L
5,56 x 10
kg
8 x 1000 3 x (¿ ¿−4 m3 /s )2 x 1,5 m
m
λ=
kg
9500 2 x (3,14)2 x (0,0173 m)5
ms
¿
= 0,0391
Kehilangan Tekanan Teoritis
v2
ΔP = ½ λ ρ
L
d
ΔP = ½ x 0,0391 x 1000 kg/m3 x
2
2,365m
(
)
s
0,0173 m
x 1,5 m = 9481 Pa
Kehilangan Tekanan Langsung (J)
ΔP
9481 Pa
J=
=
= 6320,6 Pa/m
L
1,5 m
Kesalahan
%Kesalahan =
%Kesalahan =
x 100
|T −P
T |
Pa−9500 Pa
|94819481
|
Pa
x 100 = 0,2
VIII.
ANALISA PERCOBAAN
Pada praktikum kali ini membahas tentang penurunan tekanan dalam pipa lurus
yang dapat dianalisa dan dibandingkan tingkat penurunan tekanan nya baik secara
praktek maupun teoritis , penurunan tekanan ini disebabkan dari gaya gesek pada fluida
ketika fluida tersebut mengalir dibagian dalam tabung/pipa .
Pada praktikum kali ini digunakan variasi debit air yaitu 500,1000,1500,2000
dan 2500 L/h, dan dapat dianalisa secara langsung bahwa semakin besar volume
air/debit yang diberikan maka semakin besar pula kecepatan aliran fluida yang mengalir
baik diamati secara praktikum dan teoritis. Penganalisaan secara teoritis yang dapat
dibuktikan secara langsung melalui persamaan Kontinuitas Fluida yang menyatakan :
“Semakin besar volume laju alir/debit makan semakin besar pula kecepatan alirannya.”
Pada praktikum kali ini digunakan 3 aliran pipa yang memiliki perbedaan pada
setiap masing-masing pipa lurus yang digunakan. Pada aliran pertama yaitu pipa (P1P2) merupakan pipa lurus yang memiliki luas penampang serta diameter nya lebih besar
daripada pipa aliran kedua yaitu pipa (P18-P19). Pada perbandingan antara pipa (P1-P2)
dengan pipa (P18-P19) terjadi pengecilan pipa yaitu pipa kedua lebih kecil diameter nya
daripada pipa pertama. Pada saat pengecilan pipa , kerugian kehilangan tekanan akan
membesar dikarenakan apabila diameter pipa berukuran kecil akan menyebabkan
koefisien gesek antara fluida dengan pipa semakin besar dan menyebabkan penurunan
tekanan yang lebih besar, itulah yang menyebabkan penurunan tekanan pipa (P1-P2)
lebih kecil dibandingkan pipa (P18-P19), yang diameter nya cenderung lebih besar.
Terdapat pipa ketiga yaitu pipa (P19-P20), yang dapat dibandingkan dengan pipa
kedua yaitu pipa (P18-P19). Persamaan pada kedua pipa ini yaitu diameter serta luas
penampang nya sama sedangkan perbedaan yang dibandingkan yaitu pada pipa (P18P19) permukaan luas
penampangnya
licin
sedangkan pipa
(P19-P20) luas
penampangnya terdapat goresan-goresan (kasar) sehingga dapat dianalisa dan diamati
bahwa kehilangan tekanan pada pipa yang luas penampangnya kasar lebih banyak
mengalami kerugian kehilangan tekanan disebabkan karena semakin kasar luas
penampang akan terjadi gesekan-gesekan yang lebih banyak atau nilai koefisien
geseknya lebih besar sehingga penurunan tekanan yang terjadi pun semakin meningkat.
IX.
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang didapat dari hasil praktikum kali ini , yaitu:
Pipa lurus pada pipa menyebabkan kerugian tekanan yang besar karena terdapat
gaya friksi didalamnya antara fluida dengan dinding pipa.
Perbedaan jenis pipa berpengaruh terhadap besarnya bilangan reynold sehingga
didapat hasil yang bervariasi dan penurunan tekanan yang dihasilkanpun
berbeda-beda
Semakin besar bilangan Reynold maka semakin besar juga kecepatan aliran
fluidanya
Aliran/debit mempengaruhi kehilangan tekanan
Tekanan berbanding lurus dengan laju alir
DAFTAR PUSTAKA
Kasie
Lab
(2016).Penentuan
Praktikum
Instrumentasi
dan
Teknik
Pengukuran.Palembang:Politeknik Negeri Sriwijaya.
http://scribd.com
http://muchsinuntad.blogspot.co.id/2011/05/analisis-kerugian-pada-pipalurus.html
http://academia.edu/9717927//aliran-fluida-dalam-sistem-perpipaan
http://dokumen.tips/documents/penurunan-tekanan-dalam-pipa-lurus-1docx.html
PADA PIPA LURUS (ΔP I )
I.
TUJUAN PERCOBAAN
Mahasiswa dapat membandingkan kerugian tekanan secara praktek dan
secara teoritis pada pipa lurus.
II.
ALAT YANG DIGUNAKAN
III.
Seperangkat alat dynamic of fluids
GAMBAR ALAT
( LAMPIRAN )
IV.
DASAR TEORI
Dalam konsep mekanika fluida semua bahan nampak berada dalam dua
keadaan, yaitu sebagai zat padat dan cair (fluida). Kebanyakan bahan bisa disebut entah
sebagai zat padat, zat cair, atau gas. Walaupun sebahagian diantaranya mempunyai sifatsifat yang memungkinkan diperolehnya sebutan ganda. Sebuah zat padat umumnya
mempunyai bentuk yang tertentu, sedangkan zat cair dan gas mempunyai bentuk yang
ditetapkan oleh wadahnya sendiri (masing-masing). Perbedaan dasar antara zat cair dan
gas (keduanya digolongkan sebagai fluida) adalah bahwa gas akan menyebar dan
mengisi
seluruh wadah yang ditempatinya. Defenisi yang lebih tepat untuk
membedakan zat padat dengan fluida adalah dari krateristik deformasi bahan tersebut.
Zat padat dianggap sebagai bahan yang menunjukkan reaksi deformasi yang terbatas
ketika menerima suatu gaya geser (shear). Fluida dapat didefenisikan sebagai suatu zat
yang terus menerus berubah bentuk apabila mengalami tegangan gesar fluida tidak
mampu menahan tegangan geser tanpa berubah bentuk. Kendatipun demikian ada
bahan-bahan seperti oli, cat, ter dan larutan polimer yang menunjukkan karakteristik
entah zat padat atau fluida tergantung dari tegangan geser yang dialami. (White,
M.Frank, 1988)
Umumnya makin besar laju deformasi fluida, makin besar pula tegangan geser
untuk fluida tersebut. Viskositas atau kekentalan adalah ukuran untuk menyatakan
hambatan atau kekentalan fluida terhadap deformasi.
Definisi tentang fluida ini mengingatkan bahwa tegangan geser ada bila sebuah
fluida sedang mengalami deformasi. Air dalam ssebuah wadah yang digerakkan atau
dirotasikan dengan kecepatan atau percepatan konstan tidak akan menunjukkan
deformasi sehingga tidak mengalami tegangan geser. Namun agar tegangan geser itu
ada, fluida harus viskos sebagai mana karateristik yang ditunjukkan oleh semua fluida
sejati. Fluida ideal boleh didefenisikan sebagai fluida yang tidak viskos. Jadi tegangan
geser pada fluida ideal tidak ada, bahkan meskipun fluida itu mengalami
deformasi.Walaupun fluida yang tidak viskos tidak pernah ada studi tentang fluida
seperti ini penting sekali untuk rekayasa karena perilaku fluida viskos sering ideal
dapat dijabarkan analisis terhadap gerak fluida yang ideal tersebut.
Terdapat 2 Aliran Fluida yaitu :
1. Aliran laminar dan aliran turbulen
Ditinjau dari jenis aliran,dapat diklasifikasikan menjadi aliran laminar dan aliran
turbulen. Aliran fliuida dikatakan laminar jika lapisan fluida bergerak dengan kecepatan
yang sama dan dengan lintasan partikel yang tidak memotong atau menyilang, atau
dapat dikatakan bahwa aliran laminar di tandai dengan tidak adanya ketidak beraturan
atau fluktuasi di dalam aliran fluida. Karena aliran fluida pada aliran laminar bergerak
dalam lintasan yang sama tetap maka aliran laminar dapat diamati. Partikel fluida pada
aliran laminar jarang dijumpai dalam praktek hidrolika. Sedangkan aliran dikatakan
turbulen, jika gerakan fluida tidak lagi tenang dan tunak (berlapis atau laminar)
melainkan menjadi bergolak dan bergejolak (bergolak atau turbulen). Pada aliran
turbulen partikel fluida tidak membuat fluktuasi tertentu dan tidak memperlihatkan pola
gerakan yang dapat diamati. Aliran turbulen hampir dapat dijumpai pada praktek
hidrolika. Dan diantara aliran laminar dan turbulen terdapat daerah yang dikenal dengan
daerah transisi.
jenis-jenis aliran fluida
Gambar 1. Skema Aliran Dalam Pipa
Sumber : Streeter (1988)
Untuk menganalisa kedua jenis aliran ini diberikan parameter tak berdimensi yang
dikenal dengan nama bilangan Reynolds (Giles. V, 1984) sebagai berikut:
Re = ρ . D . v / μ
Dimana :
Re
= Bilangan Reynolds
ρ
= massa jenis (kg/m3)
µ
= viskositas dinamis (N.s/m2)
d
= Diameter (m)
v
= kecepatan aliran (m/s)
Transisi dari aliran laminar dan aliran turbulen karena diatas bilangan Reynolds yang
tertentu aliran laminar menjadi tidak stabil, jika suatu gangguan kecil diberikan pada
aliran, pengaruh aliran ini semakin besar dengan bertambahnya waktu. Suatu aliran
dikatakan stabil bila gangguan–gangguan diredam. Ternyata bahwa dibawah bilangan
Reynolds yang tertentu aliran pipa yang laminar bersifat stabil untuk tiap gangguan
yang kecil.
Karena transisi terganting pada gangguan-gangguan yang dapat berasal dari luar
atau karena kekasaran permukaan pipa,transisi tersebut dapat terjadi dalam selang
bilangan Reynolds. Dan telah diketahui bahwa aliran laminar pada kondisi dimana
bilangan Reynolds lebih kecil dari 2000 (>2000) dan turbulen jika bilangan Reynolds
lebih besar 4000 (>4000). Dan jika bilangan Reynolds berada diantara 2000 dan 4000
adalah merupakan daerah transisi.
2. Aliran Steady dan Aliran Uniform
Aliran disebut steady (tenang) apabila aliran semua tempat disepanjang lintasan
aliran tidak berubah menurut waktu. Sedangkan aliran Uniform dapat diartikan sebagai
suatu keadaan aliran yang tidak berubah diseluruh ruang. Kedua defenisi ini sering
dipakai pada keadaan aliran turbulen dan biasanya dianggap aliran steady yang berarti
aliran steady rata-rata.Demikian pula aliran uniform berarti uniform rata-rata.
V.
PROSEDUR PERCOBAAN
1. Menutup katup pembuangan yang terletak di bawah tangki
2. Mengisi ¾ air dalam tangki
3. Menghubungkan steker listrik ke stop kontak
4.
Memutar pasokan listrik saklar utama dalam posisi horizontal, lampu
indikator akan menyala
5. Menghubungkan konektor dari manometer ke pipa yang digunakan
6. Menekan tombol hijau “power pump”
7. Menghilangkan udara yang ada dalam selang dengan cara membuka 2
katup buangan dan kemudian tutup
8. Membuka valve dan menentukan laju alir yang digunakan
VI.
DATA PENGAMATAN
NO
1
2
3
4
5
DEBIT
(L/h)
500
1000
1500
2000
2500
BEDA TEKANAN (Pa)
Pipa (P1-P2) Pipa (P18-P19) Pipa ( P20-P21)
300
900
1100
500
2700
3200
900
4900
5800
1500
8100
9500
2200
12200
14100
PIPA ( P1-P2 )
Laju Alir Volume (L/h)
Kehilangan Tekan (Pa)
Volume Aliran (m3/s)
Kecepatan (m/s)
Reynold Number
Koef. Kehilangan Tekanan
Kehilangan Tekanan (Pa)
Kehilangan
Tekanan Langsung (Pa/m)
500
300
1000
500
1500
900
2000
1500
2500
2200
1,38x10-4
2,77x10-4
4,16x10-4
5,56x10-4
1,38x10-4
0,24
6592,80
0,17
302,97
201,98
0,5
13.400
0,07
514,92
343,28
0,73
19799,84
0,058
898,16
598,7
0,98
2626,40
0,055
1478,2
985,46
1,23
32964
0,051
2188,48
1458,98
PIPA (P18-P19)
Laju Alir Volume (L/h)
Kehilangan Tekan (Pa)
Volume Aliran (m3/s)
Kecepatan (m/s)
Reynold Number
Koef. Kehilangan Tekanan
Kehilangan Tekanan (Pa)
Kehilangan
Tekanan Langsung (Pa/m)
500
900
1000
2700
1500
4900
2000
8100
2500
12200
1,38x10-4
2,77x10-4
4,16x10-4
5,56x10-4
1,38x10-4
0,58
10155,1
0,060
896,2
597,5
1,18
20443,4
0,044
2693,9
1795,9
1,77
30674,6
0,035
4893
3262
2,36
40914,5
0,033
8089,1
5392,7
2,95
51086,9
0,032
12097,3
8064,9
500
1100
1000
3200
1500
5800
2000
9500
2500
14100
1,38x10-4
2,77x10-4
4,16x10-4
5,56x10-4
1,38x10-4
0,58
10155,1
0,073
1097,9
731,9
1,18
20443,4
0,052
3198,2
2132,1
1,77
30674,6
0,042
5792,5
3861,7
2,36
40914,5
0,039
9481
6320,6
2,95
51086,9
0,037
14101,0
9400,6
PIPA (P20-P21)
Laju Alir Volume (L/h)
Kehilangan Tekan (Pa)
Volume Aliran (m3/s)
Kecepatan (m/s)
Reynold Number
Koef. Kehilangan Tekanan
Kehilangan Tekanan (Pa)
Kehilangan
Tekanan Langsung (Pa/m)
VII.
PERHITUNGAN
Salah satu perhitungan dari data pengamatan :
PIPA ( P1 – P2 )
Laju Alir Volume 2000 (L/h)
Kehilangan Tekanan
100 Pa
ΔP = 15 mbar
1mbar
|
|
= 1500 Pa
Volume Aliran / Debit
1dm 3 1 m3
1h
Q = 2000 (L/h)
3
3
1 L 10 dm 3600 s
| |
Kecepatan
Q
V=
=
A
5,56 x 10−4 m3 /s
5,64 x 10−4 m 2
| |
= 0,98 m/s
= 5,56 x 10-4 m3/s
Bilangan Reynold
Re =
Vxd
v
m
x 0,0268m
s
10−6 m2 /s
0,98
=
= 2626,4
Koefisien Kehilangan Tekanan (λ)
2 5
ΔP π d
λ=
2
8ρQ L
5,56 x 10
kg
2
8 x 1000 3 x (¿ ¿−4 m3 / s ) x 1,5 m
m
λ=
kg
2
5
1500 2 x (3,14) x(0,0268 m)
ms
¿
Kehilangan Tekanan Teoritis
2
v
ΔP = ½ λ ρ
L
d
3
ΔP = ½ x 0,055 x 1000 kg/m x
= 0,055
0,98 m 2
)
s
0,0268 m
(
x 1,5 m = 1478,2 Pa
Kehilangan Tekanan Langsung (J)
ΔP
1478,2 Pa
J=
=
= 985,46 Pa/m
L
1,5 m
Kesalahan
%Kesalahan =
%Kesalahan =
x 100
|T −P
T |
Pa−1500 Pa
|1478,21478,2
|
Pa
PIPA ( P18-P19 )
Laju Alir Volume 2000 (L/h)
Kehilangan Tekanan
100 Pa
ΔP = 81 mbar
1mbar
|
Volume Aliran / Debit
|
= 8100 Pa
x 100 = 1,4
Q = 2000 (L/h)
Kecepatan
Q
V=
=
A
| |
1dm
1L
3
3
|| |
1m
1h
3
3
10 dm 3600 s
5,56 x 10−4 m3 /s
−4 2
2,35 x 10 m
= 5,56 x 10-4 m3/s
= 2,365 m/s
Bilangan Reynold
Re =
Vxd
v
=
m
x 0,0173 m
s
−6 2
10 m /s
2,365
= 40914,5
Koefisien Kehilangan Tekanan (λ)
2 5
ΔP π d
λ=
2
8ρQ L
5,56 x 10
kg
8 x 1000 3 x (¿ ¿−4 m3 / s )2 x 1,5 m
m
λ=
kg
2
5
8100 2 x (3,14) x (0,0173 m)
ms
¿
Kehilangan Tekanan Teoritis
2
v
ΔP = ½ λ ρ
L
d
ΔP = ½ x 0,033 x 1000 kg/m3 x
= 0,033
2,365m 2
(
)
s
0,0173 m
x 1,5 m = 8089,16 Pa
Kehilangan Tekanan Langsung (J)
ΔP
8089,16 Pa
J=
=
= 5392,7 Pa/m
L
1,5 m
Kesalahan
%Kesalahan =
%Kesalahan =
x 100
|T −P
T |
Pa−8100 Pa
|8089,168089,16
|
Pa
PIPA ( P20-P21 )
Laju Alir Volume 2000 (L/h)
Kehilangan Tekanan
x 100 = 0,13
Pa
|100
1mbar |
ΔP = 95 mbar
= 9500 Pa
Volume Aliran / Debit
1dm 3 1 m3
1h
Q = 2000 (L/h)
3
3
1 L 10 dm 3600 s
| |
Kecepatan
Q
V=
=
A
5,56 x 10−4 m3 /s
2,35 x 10−4 m 2
|| |
= 5,56 x 10-4 m3/s
= 2,365 m/s
Bilangan Reynold
Re =
Vxd
v
=
m
x 0,0173 m
s
−6 2
10 m /s
2,365
= 40914,5
Koefisien Kehilangan Tekanan (λ)
ΔP π 2 d 5
λ=
8 ρ Q2 L
5,56 x 10
kg
8 x 1000 3 x (¿ ¿−4 m3 /s )2 x 1,5 m
m
λ=
kg
9500 2 x (3,14)2 x (0,0173 m)5
ms
¿
= 0,0391
Kehilangan Tekanan Teoritis
v2
ΔP = ½ λ ρ
L
d
ΔP = ½ x 0,0391 x 1000 kg/m3 x
2
2,365m
(
)
s
0,0173 m
x 1,5 m = 9481 Pa
Kehilangan Tekanan Langsung (J)
ΔP
9481 Pa
J=
=
= 6320,6 Pa/m
L
1,5 m
Kesalahan
%Kesalahan =
%Kesalahan =
x 100
|T −P
T |
Pa−9500 Pa
|94819481
|
Pa
x 100 = 0,2
VIII.
ANALISA PERCOBAAN
Pada praktikum kali ini membahas tentang penurunan tekanan dalam pipa lurus
yang dapat dianalisa dan dibandingkan tingkat penurunan tekanan nya baik secara
praktek maupun teoritis , penurunan tekanan ini disebabkan dari gaya gesek pada fluida
ketika fluida tersebut mengalir dibagian dalam tabung/pipa .
Pada praktikum kali ini digunakan variasi debit air yaitu 500,1000,1500,2000
dan 2500 L/h, dan dapat dianalisa secara langsung bahwa semakin besar volume
air/debit yang diberikan maka semakin besar pula kecepatan aliran fluida yang mengalir
baik diamati secara praktikum dan teoritis. Penganalisaan secara teoritis yang dapat
dibuktikan secara langsung melalui persamaan Kontinuitas Fluida yang menyatakan :
“Semakin besar volume laju alir/debit makan semakin besar pula kecepatan alirannya.”
Pada praktikum kali ini digunakan 3 aliran pipa yang memiliki perbedaan pada
setiap masing-masing pipa lurus yang digunakan. Pada aliran pertama yaitu pipa (P1P2) merupakan pipa lurus yang memiliki luas penampang serta diameter nya lebih besar
daripada pipa aliran kedua yaitu pipa (P18-P19). Pada perbandingan antara pipa (P1-P2)
dengan pipa (P18-P19) terjadi pengecilan pipa yaitu pipa kedua lebih kecil diameter nya
daripada pipa pertama. Pada saat pengecilan pipa , kerugian kehilangan tekanan akan
membesar dikarenakan apabila diameter pipa berukuran kecil akan menyebabkan
koefisien gesek antara fluida dengan pipa semakin besar dan menyebabkan penurunan
tekanan yang lebih besar, itulah yang menyebabkan penurunan tekanan pipa (P1-P2)
lebih kecil dibandingkan pipa (P18-P19), yang diameter nya cenderung lebih besar.
Terdapat pipa ketiga yaitu pipa (P19-P20), yang dapat dibandingkan dengan pipa
kedua yaitu pipa (P18-P19). Persamaan pada kedua pipa ini yaitu diameter serta luas
penampang nya sama sedangkan perbedaan yang dibandingkan yaitu pada pipa (P18P19) permukaan luas
penampangnya
licin
sedangkan pipa
(P19-P20) luas
penampangnya terdapat goresan-goresan (kasar) sehingga dapat dianalisa dan diamati
bahwa kehilangan tekanan pada pipa yang luas penampangnya kasar lebih banyak
mengalami kerugian kehilangan tekanan disebabkan karena semakin kasar luas
penampang akan terjadi gesekan-gesekan yang lebih banyak atau nilai koefisien
geseknya lebih besar sehingga penurunan tekanan yang terjadi pun semakin meningkat.
IX.
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang didapat dari hasil praktikum kali ini , yaitu:
Pipa lurus pada pipa menyebabkan kerugian tekanan yang besar karena terdapat
gaya friksi didalamnya antara fluida dengan dinding pipa.
Perbedaan jenis pipa berpengaruh terhadap besarnya bilangan reynold sehingga
didapat hasil yang bervariasi dan penurunan tekanan yang dihasilkanpun
berbeda-beda
Semakin besar bilangan Reynold maka semakin besar juga kecepatan aliran
fluidanya
Aliran/debit mempengaruhi kehilangan tekanan
Tekanan berbanding lurus dengan laju alir
DAFTAR PUSTAKA
Kasie
Lab
(2016).Penentuan
Praktikum
Instrumentasi
dan
Teknik
Pengukuran.Palembang:Politeknik Negeri Sriwijaya.
http://scribd.com
http://muchsinuntad.blogspot.co.id/2011/05/analisis-kerugian-pada-pipalurus.html
http://academia.edu/9717927//aliran-fluida-dalam-sistem-perpipaan
http://dokumen.tips/documents/penurunan-tekanan-dalam-pipa-lurus-1docx.html