dimana: g = percepatan gravitasi
v = kecepatan aliran fluida dalam pipa k = koefisien kerugian
Untuk pipa yang panjang Ld 1000, minor losses dapat diabaikan tanpa kesalahan yang cukup berarti tetapi menjadi penting pada pipa yang pendek.
Berikut tabel 2.6 yang memperlihatkan nilai koefisien kerugian k berdasarkan bentuk dari pipa tersebut.
Tabel 2.6 Kehilangan Tinggi Tekanan Pada Katup, Alat Penyesuaian Dan Pipa Yang Digunakan
Harga K dalam h = K
�
�
2� 1.Katup pintu
- Terbuka penuh - ¾ terbuka
- ½ terbuka - ¼ terbuka
0.19 1.15
5.6
24 2. Katup bola, terbuka
10
3. Katup sudut, terbuka 5
4. Bengkokan 90
o
,
- Jari-jari pendek - Jari-jari pertengahan
- Jari-jari panjang 0.9
0.75
0.6
5. Lengkungan pengembalian 180 2.2
6. Bengkokan 45 0.42
7. Bengkokan 22 ½ 45cm
0.13 8. Sambungan T
1.25 9. Sambungan pengecil katup pada ujung yang kecil
0.25 10. Sambungan Pembesar
0.25 �1
2
− �2
2
2 �
⁄
11. Sambungan pengecil mulut lonceng 0.10
12. lubang terbuka 1.80
2.11 Mekanisme Aliran Dalam Pipa
2.11.1 Pipa Hubungan Seri
Jika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara seri maka semua pipa akan dialiri oleh aliran yang sama. Total kerugian head pada seluruh sistem adalah
jumlah kerugian pada setiap pipa dan perlengkapan pipa yang dapat dirumuskan sebagai berikut:
� = �
1
= �
2
= �
3
= �����
2.12
� = �
1
�
1
= �
2
�
2
= �
3
�
3
2.13
Σh
1
= h
11
+ h
12
+ h
13
2.14
dimana: Q
= debit awal pada pipa m
3
s V
1
= kecepatan awal di dalam pipa ms V
2
= kecepatan akhir di dalam pipa ms A
1
= luas penampang saluran pada awal pipa m
2
A
2
= luas penampang saluran pada akhir pipa m
2
h
l
= headloss pada pipa m
Gambar 2.4 Pipa Yang Dihubungkan Seri
2.11.2 Pipa yang Hubungkan Paralel
= arah aliran
Gambar 2.5 Pipa Yang Dihubungkan Paralel
Pada gambar 2.5, jika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara paralel, total laju aliran sama dengan jumlah laju aliran yang melalui setiap
cabang dan rugi head pada sebuah cabang sama dengan pada yang lain, dimana
dapat dirumuskan sebagai :
� = �
1
+ �
2
+ �
3
2.15
� = �
1
�
1
= �
2
�
2
= �
3
�
3
2.16 Δh = Δh
1
= Δh
2
= Δh
3
2.17
2.12 Sistem Jaringan Pipa
Menurut J.M.K. Dake, Endang P.Tachyan, Sistem jaringan pipa mungkin tidak sesederhana seperti gambar 2.6. Suatu jaringan suplai kota sering rumit dan
di desain suatu sistem distribusi air yang efektif untuk seluruh kota diperlukan untuk memperhitungkan tekanan dan debit pada setiap titik di dalam jaringan.
Gambar 2.6 Contoh Skema Jaringan Perpipaan
Dalam menganalisa sistem jaringan pipa dapat digunakan metode Metode Hardy Cross
. Metode Hardy Cross merupakan suatu metode yang lebih efisien dipergunakan untuk menetapkan besarnya debit dan kehilangan tinggi tekanan di
masing pipa dalam jaringan yang bersangkutan. Metode Hardy Cross adalah metode yang mencoba arah aliran dan debit aliran pada semua pipa. Jika ternyata
persamaan kontinuitas dan energi belum terpenuhi maka percobaan diulang dengan menggunakan harga yang baru yang telah dikoreksi. Metode Hardy Cross
disebut sebagai persamaan Loops. Persamaan tersebut terdiri dari persamaan kontinuitas dan persamaan energi
Menurut Radianta Triatmadja. 2009: Pada tiap node berlaku Persamaan kontinuitas :
Σ Q = q external 2.18
Pada setiap pipa berlaku persamaan energi : Σ KpQ
n
= 0 2.19
Suatu jaringan kota dapat dibagi menjadi beberapa putaran atau “cincin” yang sesuai. Dua kebutuhan teoretis yaitu penurunantinggi tekan netto sekeliling
putaran harus nol dan besarnya aliran netto ke arah cabang juga harus nol 0 Andaikan kehilangan tinggi tekan terhadap gesekan dan lain-lainnya pada
masing-masing pipa dinyatakan dalam bentuk : hf = Kp. Q
n
2.20 dimana Kp dan indeks n diumpamakan tetap dan Q adalah debit yang melalui
pipa, kita umpamakan : Q = Q
+ ΔQ
2.21 dimana Qo adalah debit yang diumpamakan memenuhi kondisi kesinambungan
yang besarnya di bawah debit yang sebenarnya dengan perbedaan yang kecil seharga
ΔQ. Dengan mensubstitusikan 2.20 kedalam 2.21 dan dengan
mengembangkannya dengan teori binomial dengan menghilangkan faktor yang mempunyai
ΔQ2 dan pangkat yang lebih besar. hf = KpQ
n
+ nQ
n−1
ΔQ 2.22
Dalam gerakan sekeliling putaran , Σhf = 0, sehingga :
ΣnKp Q
n−1
ΔQ = −ΣKp Q
n
2.23 Untuk memenuhi kebutuhan kesinambungan pada setiap cabang untuk
aliran masuk dan keluar yang tetap ke dalam putaran tertentu, harga ΔQ harus
sama pada setiap pipa. Dengan demikian ΔQ dapat dikeluarkan dari tanda
pejumlahan. Sehingga persamaan 2.22 menghasilkan:
ΔQ =
−Σ Kp Q
n
Σ nKp Q
n−1
=
−Σhf Σn
hf Q0
2.24
Persamaan 2.24 memberikan koreksi yang akan digunakan untuk debit yang diumpamakan Qo untuk membuat harga tersebut sangat mendekati harga debit
yang nyata Q. Harga n adalah eksponen dalam persamaan Hazen – Williams bila
digunakan untuk menghitung hf dan besarnya adalah
1 0,54
= 1,85 dan n menyatakan suku-suku yang terdapat dalam persamaan yang menggunakan satuan
British, yaitu :
n =
4,
73L
C
1,85
d
4,85
2.25 Cara lain yang dapat digunakan adalah dengan persamaan Darcy –
Weisbach dengan n = 2 dan Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa faktor gesekan selalu berubah untuk setiap iterasi.
n =
8f L gπ
2
d
5
2.26
Tabel 2.7 Harga Kp Untuk Pipa Metode
Satuan Snit Kp
Hazen – Wiliam
Q,cfs ; L,ft ; d,ft ; hf,ft 4,73
� �
1,85
�
4,87
Q,gpm ; L,ft ; d,inc ; hf,ft
10,44 �
�
1,85
�
4,87
Q,m3s ; L,m ; d,m ; hf,m
10,70 �
�
1,85
�
4,87
Darcy – Weisbach
Q,cfs ; L,ft ; d,ft ; hf,ft
� � 39,70
�
5
Q,gpm ; L,ft ; d,inc ; hf,ft
� � 32,15
�
5
Q,m3s ; L,m ; d,m ; hf,m
� � 12,10
�
5
2.13 Pengenalan EPANET 2.0
