Laporan Praktikum Dan Minor losses
2015
LAPORAN PRAKTIKUM
FENOMENA DASAR
RUGI-RUGI ALIRAN PADA SISTEM
PERPIPAAN
Disusun oleh:
DIAN PUTRA SATRIA / 14 071 677 90
LABORATORIUM KONVERSI ENERGI
PROGRAM STUDI S-1
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
2015
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
berkat dan limpahan nikmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan praktikum mengenai “Fenomena Dasar” khususnya praktikum ruhi-rugi aliran
pada sistem perpipaan.
Dalam penulisan laporan ini, penulis membahas tentang teori dasar , alat dan
bahan yang digunakan, prosedure dan langkah kerja, analisa dan kesimpulan serta saran
pada praktikum fenomena dasar dalam materi rugi-rugi aliran.
Dalam penyusunaan laporan ini tentunya terdapat berbagai kekurangan, baik itu dari
penulisan maupun dalam penyusunan materi praltikum. Oleh kerena itu penulis mengharapkan
kritik serta saran yang dapat membangun untuk perbaikaan laporan ini.
Pekanbaru, Juni 2015
Penulis
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Tujuan
1.3 Manfaat
1.4 Batasan Masalah
5
5
5
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi
6
2.2 Jenis Katup dan sambungan pada sistem perpipaan
7
BAB III ALAT DAN BAHAN
3.1 Alat Percobaan
3.2 Bahan
9
10
BAB IV PROSEDUR KERJA
11
BAB V PEMBAHASAN
5.1 Data
5.2 Pengolahan Data
5.3 Analisa Data
14
15
21
BAB PENUTUP
6.1 Kesimpulan
6.2 Saran
26
26
DAFTAR PUSTAKA
28
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
2
DAFTAR GAMBAR
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
3
DAFTAR TABEL DAN GRAFIK
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
4
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam perkembangannya sistem perpipaam sangat penting dalam dunia industri,
Seperti dalam pemenuhan kebutuhan akan pemenuhan kebutuhan utilities air untuk
industri tersebut. Perusahaan atau industri yang paling dominan dalam memanfaat
sistem perpipaan adalah perusahaan pengolahan air dan perusahaan perminyakaan.
Agar suatu industri mendapatkan keuntungan yang optimal dari suatu proses dari
sistem perpipaan, sehingga untuk mendapatkan effisiensi diperlukan perhitungan rugirugi aliran untuk mendapatkan output aliran yang di perlukan dengan optimal.
Praktikum fenomena dasar dengan materi rugi-rugi aliran, ialah percobaan yang
dilakukan untuk mengetahui adanya rugi-rugi minor pada suatu sistem perpipaan.
Sehingga aplikasinya dalam industri yang banyak memakai jaringan perpipaan dapat
dihitung rugi-rugi alirannya.
1.2. Tujuan
Adapun tujuan percobaan yang dilakukan adalah:
6.1.Mengetahui nilai koefisien minor losses pada elbow 90o, elbow 45o, T jungtion, YJungtion, suddenly constraction, expantion, ball valve dan gate valve.
6.2.Mengetahui pengaruh vaariasi kecepatan aliran rata-rata terhadap koefIisien minor
losses.
1.3. Manfaat
Adapun manfaat percobaan yang dilakukan adalah:
1. Memahami permasalahan yang terjadi dalam system perpipaan.
2. Mengetahui aplikasi system perpipaan di lapangan dan pemanfaatan pipe
and fitting yang tepat dan benar.
1.4. Batasan masalah
Adapun batasan masalah dalam laporan praktikum ini adalah menghitung minor
losses dan mencari pengaruh kevcepatan aliran terhadap koefisien minor losses yang
terjadi pada sistem perpipaan.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
3.1.
Definisi
Aliran fluida tak mampu mampat adalah aliran di dalam suatu laluan yang
penampangnya berupa kurva tertutupdan massa jenis fluida sepanjang medan aliran
adalah tetap, tidak berubah.
Hukum kekekalan energi (HKE) menyatakan energi tiak dapat diciptakan dan
tidak dapat dimusnahkan namun dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain.
Energi yang ditunjukan dari persamaan enrgi total, atau di kenal dengan head pada
suatu titik dalam aliran steady adalah sama dengan total energi pada titik lain sepanjang
aliran fluida tersebut. Hal ini berlaku selama tidak ada energi yang ditambahkan ke
fluida atau yang diambil dari fluida.
Konsep ini dinyatakan ke dalam bentuk persamaan yang disebut dengan
persamaan Bernoulli, yaitu:
.....(1)
Pesamaan (1) di gunakan jika assumsikan tidak ada kehilangan energi antara dua
titik yang terdapat dalam aliran fluida, namun biasanya beberapa head losses terjadi
diantara dua titik. Jika head losses tidak di perhitungkan maka akan menjadi masalah
dalam penerapannya di lapangan. Jika head losses dinotasikan dengan “h1” maka
persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis menjadi persamaan baru dirumuskan pada
persamaan (2) berikut:
.....(2)
Kerugianminor adalah kehilangan tekanan akibat gesekan yang terjadi pada
katup-katup, T Junction, sambungan da pada penampang yang tidak konstan. Kerugian
minor meliputi sebagian kecil penampang sistem aliran, sehingga pergunakan istilah
“minor”. Head losses minor dapat dihitung dengan persamaan (3):
.....(3)
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
6
atau
3.2.
Jenis Katup dan Sambungan pada Sistem Perpipaan
Dalam sistem perpipaan apapun, penambahan ke dalam diagram Moody, rugi-
rugi gesekan di hitung sepanjang aliran perpipaan. Penambahan tersebut disebut dengan
minor losses yang berhungan dengan dengan:
•
Pipa masuk atau keluar,
•
Sudden constraction atau expantion,
•
Bend, elbows, Tees, dan fitting lainnya,
•
Valve, Open atau partial closed,
•
Gradual expantion atau constraction.
Gambar geometrik valve: (a) gate valve; (b) globe valve; (c) angle valve (c)
swing check valve; (c) disk type gate valve.
Jenis-jenis katup (valve) dan sambungan (fitting) antara lain:
•
Gate valve;
•
Globe valve;
•
Angle valve;
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
7
•
Check valve;
•
Reducer;
•
Bend, elbow, Tees, Y-junction dan;
•
Sambungan lainnya.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
8
III. ALAT DAN BAHAN
3.1.
Alat Percobaan
Adapun peralatan yang dipakai dalam praktikum adalah
1. Alat uji rugi-rugi aliran (Lihat gambar seperangkat alat uji rugi-rugi
aliran);
2. Manometer “U”;
Air raksa
Gambar differensial Manometer; ujung ke ujung di hubungkan ke objek
pipa/ fitting yang akan di amati rugi-rugi alirannya.
3. Flowmeter;
Gambar Flowmeter tipe Float untuk mengukur Fluid-flow rate (Debit
air).
4. Pompa;
5. Bak penampung air I;
6. Bak penampung air II;
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
9
7. Reducer dia. 1 Inch – ½ Inch ( dipasang dengan membentuk aliran
Suddenly contraction);
8. Reducer dia. 1 Inch – ½ Inch (dipasang dengan membentuk aliran
expantion);
9. Reducer dia. 1 Inch – ¾ Inch ( dipasang dengan membentuk aliran
Suddenly contraction);
10. Reducer dia. 1 Inch – ¾ Inch (dipasang dengan membentuk aliran
expantion);
11. Ball valve;
12. Gate valve;
13. Elbow 90o dia. 1 Inch:
14. Elbow 45 .
15. Y_Junction;
16. T-Junction;
3.2.
Bahan
Bahan yang dipakai dalam praktikum adalah fluida air, dan seperangkat alat tulis
untuk mencatat hasil pengamatan serta modul praktikum fenomena dasar.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
10
IV. PROSEDUR KERJA
Gambar Seperangkat alat uji rugi-rugi aliran
Keterangan gambar:
1. Suddenly contraction dia. 1 Inch – ½ Inc.
2. Expantion dia. ½ Inch – 1 Inc.
3. Ball valve No.1
4.
Elbow 90o dia. 1 Inch.
5. Suddenly contraction dia. 1 Inch – ¾ Inc.
6. Expantion dia. ¾ Inch – 1 Inc.
7. Ball valve No.2.
8. Ball valve No.3.
9. Y-Junction.
10. T-Junction.
11. Ball valve No.5.
12. Elbow 45o
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
11
13. Gate valve.
14. Ball valve No.4.
15. Ball valve No.6.
16. Ball valve No.7.
17. Flow meter
18. Pompa.
Prosedur Percobaan yang dilakukan dalam praktikum fenomena dasar dengan
materi rugi-rugi aliran pada sistem perpipaan adalah (Lihat gambar seperangkat alat uji
rugi-rugi aliran di atas):
1. Tutup Ball valve No.7 dan buka Ball valve No.6,
2. Hidupkan pompa,
3. Buka Ball valve No.1 dan tutup Ball valve No.2, Ball valve No.3, Ball valve
No.4 dan gate valve,
4. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18 dan 20 (LPM))
(Lihat lampiran tabel data untuk aliran 1),
5. Lakukan pencatatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 1),
6. Buka Ball valve No.2 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.3, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
7. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 2),
8. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 2),
9. Buka Ball valve No.3 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
10. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 3),
11. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 3),
12. Buka Ball valve No.4 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
12
13. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 4),
14. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 4),
15. Buka Gate valve dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve No.3,
dan Ball valve No.4,
16. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 5),
17. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 5).
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
13
V. PEMBAHASAN
5.1.
Data
Tabel: 1. Data untuk aliran 1
Tabel: 2. Data untuk aliran 2
Tabel: 3. Data untuk aliran 3
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
14
Tabel: 4. Data untuk aliran 4
Tabel: 5. Data untuk aliran 5
5.2.
Perhitungan dan Pengolahan Data
Sample perhitungan diambil dari Tabel data Aliran 1 dengan debit 8
LPM. Untuk data selanjutnya menggunakan rumus dan perhitungan yang sama.
,
,
,
,
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
15
,
Data diatas bisa dipakai untuk mencari rugi-rugi aliran pada reducer
(Suddenly Contraction dan expantion). untuk pengolahan diatas memakai data
suddenly contraction dia. 1 Inch – ½ Inch.
Tabel: 6. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 1
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
16
Tabel: 7. Hasil Perhitungan dan pengolahan data Y junction dan Elbow 90o
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
17
Tabel: 8. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 2
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
18
Tabel: 9. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 3
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
19
Tabel: 10. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 4
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
20
Tabel: 11. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 5
5.3.
Analisa
Dari pengolahan data diatas, didapatkan nilai koefisien minor losses pada elbow
o
90 , elbow 45o, T junction, Y-Junction, suddenly constraction, expantion, ball valve dan
gate valve. Serta juga didapatkan nilai kecepatan rata-rata aliran pada reducer dan
kecepatan aliran pada sambungan lainnya dalam sistem perpipaan.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
21
1. Analisa Reducer ukuran diameter 1 inch – ½ Inch:
2. Analisa Reducer ukuran diameter 1 inch – ¾ Inch:
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
22
3. Analisa Elbow 90o dan Elbow 45o:
4.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
23
5. Analisa Y-Junction lurus dan Y Junction Cabang dan T Junction:
6. Analisa Gate valve dan ball valve:
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
24
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
25
VI PENUTUP
6.1.Kesimpulan
Dari hasil praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan:
1. Semakin besar debit fluida yang mengalir pada sisi masuk dan keluarnya
fluida tersebut sepanjang sistem perpipaan, maka akan semakin besar pula
kecepatan fluida yang melalui sistem perpipaan tersebut,
2. Nilai koeefisien minor losses pada Elbow 90o dan Elbow 45o, berbanding
terbalik dengan dengan kecepatan rata-rata aliran,
3. Nilai koefisien minor losses terhadap Y-Junction dan T-Junction, Juga
mengalami perbandingan terbalik dengan kecepatan aliran fluida, namun
pada T-Junction sedekit ada gejolak, namun cendrung turun dengan semakin
besarnya kecepatan aliran yang terjadi,
4. Nilai koefisien minor losses terhadap Reducer, Pada Suddenly contraction
selalu berubah terhadap variable kecepatan namun sangat kecil, sementara
pada expantion terjadi berbanding terbalik terhadap varible kecepatan ratarata aliran,
5. Nilai koefisien minor losses terhadap Valve, juga mengalami kecendrungan
berbanding terbalik terhadap kecepatan aliran fluida.
Maka dapat disimpulkan bahwa Semakin besar debit fluida yang diterima
dalam sebuah sistem perpipaan, akan semakin besar pula kecepatan aliran rata-rata
fluida namun akan semakin kecil pula koefisien minor losses yang terjadi pada pipa
dan sambungannya (pipe and Fitting).
6.2.Saran
Agar praktikum ke depannya lebih baik lagi maka ada beberapa saran yang
dapat disampaikan:
1. Agar memahami materi praktikum,
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
26
2. Gunakan alat ukur yang akurat dan presisi,
3. Pastikan peralatan dibersihkan sebelum memulai praktikum, agar didapatkan
hasil yang optimal,
4. Lakukan praktikum dengan langkah-langkah yang benar.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
27
DAFTAR PUSTAKA
Frank. M.White, Fluid Mechanics, 4th ed., McGraw-Hill, New York, 2004
J.P. Holman, Experimental Methods for Engineers, 6th ed., McGraw-Hill, New York,
1999.
Tim Laboratorium Konversi Energi, Modul Praktikum Fenomena Dasar., Laboratorium
Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin-Fakultas Teknik-Universitas Riau,. Riau, 2014
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
28
LAPORAN PRAKTIKUM
FENOMENA DASAR
RUGI-RUGI ALIRAN PADA SISTEM
PERPIPAAN
Disusun oleh:
DIAN PUTRA SATRIA / 14 071 677 90
LABORATORIUM KONVERSI ENERGI
PROGRAM STUDI S-1
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
2015
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
berkat dan limpahan nikmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan praktikum mengenai “Fenomena Dasar” khususnya praktikum ruhi-rugi aliran
pada sistem perpipaan.
Dalam penulisan laporan ini, penulis membahas tentang teori dasar , alat dan
bahan yang digunakan, prosedure dan langkah kerja, analisa dan kesimpulan serta saran
pada praktikum fenomena dasar dalam materi rugi-rugi aliran.
Dalam penyusunaan laporan ini tentunya terdapat berbagai kekurangan, baik itu dari
penulisan maupun dalam penyusunan materi praltikum. Oleh kerena itu penulis mengharapkan
kritik serta saran yang dapat membangun untuk perbaikaan laporan ini.
Pekanbaru, Juni 2015
Penulis
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Tujuan
1.3 Manfaat
1.4 Batasan Masalah
5
5
5
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi
6
2.2 Jenis Katup dan sambungan pada sistem perpipaan
7
BAB III ALAT DAN BAHAN
3.1 Alat Percobaan
3.2 Bahan
9
10
BAB IV PROSEDUR KERJA
11
BAB V PEMBAHASAN
5.1 Data
5.2 Pengolahan Data
5.3 Analisa Data
14
15
21
BAB PENUTUP
6.1 Kesimpulan
6.2 Saran
26
26
DAFTAR PUSTAKA
28
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
2
DAFTAR GAMBAR
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
3
DAFTAR TABEL DAN GRAFIK
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
4
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam perkembangannya sistem perpipaam sangat penting dalam dunia industri,
Seperti dalam pemenuhan kebutuhan akan pemenuhan kebutuhan utilities air untuk
industri tersebut. Perusahaan atau industri yang paling dominan dalam memanfaat
sistem perpipaan adalah perusahaan pengolahan air dan perusahaan perminyakaan.
Agar suatu industri mendapatkan keuntungan yang optimal dari suatu proses dari
sistem perpipaan, sehingga untuk mendapatkan effisiensi diperlukan perhitungan rugirugi aliran untuk mendapatkan output aliran yang di perlukan dengan optimal.
Praktikum fenomena dasar dengan materi rugi-rugi aliran, ialah percobaan yang
dilakukan untuk mengetahui adanya rugi-rugi minor pada suatu sistem perpipaan.
Sehingga aplikasinya dalam industri yang banyak memakai jaringan perpipaan dapat
dihitung rugi-rugi alirannya.
1.2. Tujuan
Adapun tujuan percobaan yang dilakukan adalah:
6.1.Mengetahui nilai koefisien minor losses pada elbow 90o, elbow 45o, T jungtion, YJungtion, suddenly constraction, expantion, ball valve dan gate valve.
6.2.Mengetahui pengaruh vaariasi kecepatan aliran rata-rata terhadap koefIisien minor
losses.
1.3. Manfaat
Adapun manfaat percobaan yang dilakukan adalah:
1. Memahami permasalahan yang terjadi dalam system perpipaan.
2. Mengetahui aplikasi system perpipaan di lapangan dan pemanfaatan pipe
and fitting yang tepat dan benar.
1.4. Batasan masalah
Adapun batasan masalah dalam laporan praktikum ini adalah menghitung minor
losses dan mencari pengaruh kevcepatan aliran terhadap koefisien minor losses yang
terjadi pada sistem perpipaan.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
3.1.
Definisi
Aliran fluida tak mampu mampat adalah aliran di dalam suatu laluan yang
penampangnya berupa kurva tertutupdan massa jenis fluida sepanjang medan aliran
adalah tetap, tidak berubah.
Hukum kekekalan energi (HKE) menyatakan energi tiak dapat diciptakan dan
tidak dapat dimusnahkan namun dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain.
Energi yang ditunjukan dari persamaan enrgi total, atau di kenal dengan head pada
suatu titik dalam aliran steady adalah sama dengan total energi pada titik lain sepanjang
aliran fluida tersebut. Hal ini berlaku selama tidak ada energi yang ditambahkan ke
fluida atau yang diambil dari fluida.
Konsep ini dinyatakan ke dalam bentuk persamaan yang disebut dengan
persamaan Bernoulli, yaitu:
.....(1)
Pesamaan (1) di gunakan jika assumsikan tidak ada kehilangan energi antara dua
titik yang terdapat dalam aliran fluida, namun biasanya beberapa head losses terjadi
diantara dua titik. Jika head losses tidak di perhitungkan maka akan menjadi masalah
dalam penerapannya di lapangan. Jika head losses dinotasikan dengan “h1” maka
persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis menjadi persamaan baru dirumuskan pada
persamaan (2) berikut:
.....(2)
Kerugianminor adalah kehilangan tekanan akibat gesekan yang terjadi pada
katup-katup, T Junction, sambungan da pada penampang yang tidak konstan. Kerugian
minor meliputi sebagian kecil penampang sistem aliran, sehingga pergunakan istilah
“minor”. Head losses minor dapat dihitung dengan persamaan (3):
.....(3)
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
6
atau
3.2.
Jenis Katup dan Sambungan pada Sistem Perpipaan
Dalam sistem perpipaan apapun, penambahan ke dalam diagram Moody, rugi-
rugi gesekan di hitung sepanjang aliran perpipaan. Penambahan tersebut disebut dengan
minor losses yang berhungan dengan dengan:
•
Pipa masuk atau keluar,
•
Sudden constraction atau expantion,
•
Bend, elbows, Tees, dan fitting lainnya,
•
Valve, Open atau partial closed,
•
Gradual expantion atau constraction.
Gambar geometrik valve: (a) gate valve; (b) globe valve; (c) angle valve (c)
swing check valve; (c) disk type gate valve.
Jenis-jenis katup (valve) dan sambungan (fitting) antara lain:
•
Gate valve;
•
Globe valve;
•
Angle valve;
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
7
•
Check valve;
•
Reducer;
•
Bend, elbow, Tees, Y-junction dan;
•
Sambungan lainnya.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
8
III. ALAT DAN BAHAN
3.1.
Alat Percobaan
Adapun peralatan yang dipakai dalam praktikum adalah
1. Alat uji rugi-rugi aliran (Lihat gambar seperangkat alat uji rugi-rugi
aliran);
2. Manometer “U”;
Air raksa
Gambar differensial Manometer; ujung ke ujung di hubungkan ke objek
pipa/ fitting yang akan di amati rugi-rugi alirannya.
3. Flowmeter;
Gambar Flowmeter tipe Float untuk mengukur Fluid-flow rate (Debit
air).
4. Pompa;
5. Bak penampung air I;
6. Bak penampung air II;
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
9
7. Reducer dia. 1 Inch – ½ Inch ( dipasang dengan membentuk aliran
Suddenly contraction);
8. Reducer dia. 1 Inch – ½ Inch (dipasang dengan membentuk aliran
expantion);
9. Reducer dia. 1 Inch – ¾ Inch ( dipasang dengan membentuk aliran
Suddenly contraction);
10. Reducer dia. 1 Inch – ¾ Inch (dipasang dengan membentuk aliran
expantion);
11. Ball valve;
12. Gate valve;
13. Elbow 90o dia. 1 Inch:
14. Elbow 45 .
15. Y_Junction;
16. T-Junction;
3.2.
Bahan
Bahan yang dipakai dalam praktikum adalah fluida air, dan seperangkat alat tulis
untuk mencatat hasil pengamatan serta modul praktikum fenomena dasar.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
10
IV. PROSEDUR KERJA
Gambar Seperangkat alat uji rugi-rugi aliran
Keterangan gambar:
1. Suddenly contraction dia. 1 Inch – ½ Inc.
2. Expantion dia. ½ Inch – 1 Inc.
3. Ball valve No.1
4.
Elbow 90o dia. 1 Inch.
5. Suddenly contraction dia. 1 Inch – ¾ Inc.
6. Expantion dia. ¾ Inch – 1 Inc.
7. Ball valve No.2.
8. Ball valve No.3.
9. Y-Junction.
10. T-Junction.
11. Ball valve No.5.
12. Elbow 45o
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
11
13. Gate valve.
14. Ball valve No.4.
15. Ball valve No.6.
16. Ball valve No.7.
17. Flow meter
18. Pompa.
Prosedur Percobaan yang dilakukan dalam praktikum fenomena dasar dengan
materi rugi-rugi aliran pada sistem perpipaan adalah (Lihat gambar seperangkat alat uji
rugi-rugi aliran di atas):
1. Tutup Ball valve No.7 dan buka Ball valve No.6,
2. Hidupkan pompa,
3. Buka Ball valve No.1 dan tutup Ball valve No.2, Ball valve No.3, Ball valve
No.4 dan gate valve,
4. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18 dan 20 (LPM))
(Lihat lampiran tabel data untuk aliran 1),
5. Lakukan pencatatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 1),
6. Buka Ball valve No.2 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.3, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
7. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 2),
8. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 2),
9. Buka Ball valve No.3 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
10. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 3),
11. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 3),
12. Buka Ball valve No.4 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
12
13. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 4),
14. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 4),
15. Buka Gate valve dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve No.3,
dan Ball valve No.4,
16. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 5),
17. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 5).
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
13
V. PEMBAHASAN
5.1.
Data
Tabel: 1. Data untuk aliran 1
Tabel: 2. Data untuk aliran 2
Tabel: 3. Data untuk aliran 3
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
14
Tabel: 4. Data untuk aliran 4
Tabel: 5. Data untuk aliran 5
5.2.
Perhitungan dan Pengolahan Data
Sample perhitungan diambil dari Tabel data Aliran 1 dengan debit 8
LPM. Untuk data selanjutnya menggunakan rumus dan perhitungan yang sama.
,
,
,
,
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
15
,
Data diatas bisa dipakai untuk mencari rugi-rugi aliran pada reducer
(Suddenly Contraction dan expantion). untuk pengolahan diatas memakai data
suddenly contraction dia. 1 Inch – ½ Inch.
Tabel: 6. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 1
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
16
Tabel: 7. Hasil Perhitungan dan pengolahan data Y junction dan Elbow 90o
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
17
Tabel: 8. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 2
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
18
Tabel: 9. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 3
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
19
Tabel: 10. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 4
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
20
Tabel: 11. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 5
5.3.
Analisa
Dari pengolahan data diatas, didapatkan nilai koefisien minor losses pada elbow
o
90 , elbow 45o, T junction, Y-Junction, suddenly constraction, expantion, ball valve dan
gate valve. Serta juga didapatkan nilai kecepatan rata-rata aliran pada reducer dan
kecepatan aliran pada sambungan lainnya dalam sistem perpipaan.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
21
1. Analisa Reducer ukuran diameter 1 inch – ½ Inch:
2. Analisa Reducer ukuran diameter 1 inch – ¾ Inch:
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
22
3. Analisa Elbow 90o dan Elbow 45o:
4.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
23
5. Analisa Y-Junction lurus dan Y Junction Cabang dan T Junction:
6. Analisa Gate valve dan ball valve:
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
24
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
25
VI PENUTUP
6.1.Kesimpulan
Dari hasil praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan:
1. Semakin besar debit fluida yang mengalir pada sisi masuk dan keluarnya
fluida tersebut sepanjang sistem perpipaan, maka akan semakin besar pula
kecepatan fluida yang melalui sistem perpipaan tersebut,
2. Nilai koeefisien minor losses pada Elbow 90o dan Elbow 45o, berbanding
terbalik dengan dengan kecepatan rata-rata aliran,
3. Nilai koefisien minor losses terhadap Y-Junction dan T-Junction, Juga
mengalami perbandingan terbalik dengan kecepatan aliran fluida, namun
pada T-Junction sedekit ada gejolak, namun cendrung turun dengan semakin
besarnya kecepatan aliran yang terjadi,
4. Nilai koefisien minor losses terhadap Reducer, Pada Suddenly contraction
selalu berubah terhadap variable kecepatan namun sangat kecil, sementara
pada expantion terjadi berbanding terbalik terhadap varible kecepatan ratarata aliran,
5. Nilai koefisien minor losses terhadap Valve, juga mengalami kecendrungan
berbanding terbalik terhadap kecepatan aliran fluida.
Maka dapat disimpulkan bahwa Semakin besar debit fluida yang diterima
dalam sebuah sistem perpipaan, akan semakin besar pula kecepatan aliran rata-rata
fluida namun akan semakin kecil pula koefisien minor losses yang terjadi pada pipa
dan sambungannya (pipe and Fitting).
6.2.Saran
Agar praktikum ke depannya lebih baik lagi maka ada beberapa saran yang
dapat disampaikan:
1. Agar memahami materi praktikum,
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
26
2. Gunakan alat ukur yang akurat dan presisi,
3. Pastikan peralatan dibersihkan sebelum memulai praktikum, agar didapatkan
hasil yang optimal,
4. Lakukan praktikum dengan langkah-langkah yang benar.
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
27
DAFTAR PUSTAKA
Frank. M.White, Fluid Mechanics, 4th ed., McGraw-Hill, New York, 2004
J.P. Holman, Experimental Methods for Engineers, 6th ed., McGraw-Hill, New York,
1999.
Tim Laboratorium Konversi Energi, Modul Praktikum Fenomena Dasar., Laboratorium
Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin-Fakultas Teknik-Universitas Riau,. Riau, 2014
LAPORAN
PRAKTIKUM
FENOMENA
DASAR
28