Keterangan : a
: kolam penampungan komoditas dan air diasumsikan seperti tambak. b
: tabung vakum. c
: jaring perangkap. d
: pompa. e
: penampungan air. Gambar 5. Skema mekanisme sistem penghisap pada mesin pemanen udangikan
Gumilang, 2011 Mekanisme kerja dari sistem penghisap ini adalah air dan komoditas yang akan di
panen dihisap menggunakan tenaga yang berasal dari arus listrik yang memutar pompa. Air dan komoditas tersebut berada dalam kolam penampungan 1 dan akan terhisap ke
dalam saluran penghisap 2 selanjutnya akan masuk ke dalam fish trap yang terdiri dari tabung vakum yang telah dilengkapi dengan jaring yang berfungsi untuk memerangkap
komoditas supaya tidak terhisap dan masuk ke dalam pompa 3. Komoditas yang berada di dalam fish trap akan terus bertambah dengan bertambahnya waktu. Sedangkan air terus
mengalir ke dalam pompa 4 dan dibuang ke penampungan yang lain 5 sedangkan fish trap kembali diisi oleh air dan komoditas. Setelah fish trap terisi penuh oleh komoditas
yang dipanen maka katup manual diputar untuk menukarkan mekanisme pemanenan ke fish trap yang satunya lagi dan mekanisme berjalan seperti pada fish trap yang pertama.
Komoditas yang terjebak pada fish trap dikeluarkan untuk dipindahkan ke wadah penampungan hasil pemanenan. Mekanisme ini berjalan terus menerus secara kontinyu
hingga komoditas panen semuanya terambil.
F. ALIRAN FLUIDA
Aliran fluida dalam pipa khususnya untuk air terdapat kondisi yang harus diperhatikan dan menjadi prinsip utama, kondisi fluida tersebut adalah fluida inkompresibel, fluida dalam
keadaan steady dan seragam. Incompressible fluid adalah fluida yang tingkat kerapatannya tidak berubah atau perubah
annya kecil sekali dan dianggap tidak ada ρ ≠ konstan. 1
dimana: Q = laju aliran m3s A = luas penampang aliran m2
v = kecepatan aliran ms 2
1 3
4
5
a c
b
d
e
Untuk aliran steady dalam pipa dengan diameter pipa konstan pada waktu yang sama berlaku 2
Aliran fluida dapat dibedakan atas 3 jenis yaitu aliran laminar , aliran transisi dan aliran turbulen. Jenis aliran ini didapatkan dari hasil eksperiman yang dilakukan oleh Osborne
Reynold tahun 1883 yang mengklasifikasikan aliran 3 jenis. Jika air mengalir melalui sebuah pipa berdiameter d dengan kecepatan rata-rata V maka dapat diketahui jenis aliran yang terjadi.
Berdasarkan eksperimen tersebut maka didapatkan bilangan Reynold dimana bilangan ini tergantung pada kecepatan fluida, kerapatan, viskositas, dan diameter. Aliran dikatakan laminar
jika partikel-partikel fluida yang bergerak teratur mengikuti lintasan yang sejajar pipa dan bergerak dengan kecepatan sama. Aliran ini terjadi apabila kecepatan kecil atau kekentalan
besar. Aliran disebut turbulen jika tiap partikel fluida bergerak mengikuti lintasan sembarang di sepanjang pipa dan hanya gerakan rata-rata saja yang mengikuti sumbu pipa. Aliran ini
terjadi apabila kecepatan besar dan kekentalan zat cair kecil. Bilangan Reynold Re dapat dihitung dengan persamaan:
3 dimana: Re = Reynold number
ρ = massa jenis fluida kgm3 d = diameter dalam pipa m
v = kecepatan aliran fluida ms μ = viskositas dinamik fluida Pa.s
Karena viskositas dinamik dibagi dengan massa jenis fluida merupakan viskositas kinematik maka bilangan Reynold dapat juga dinyatakan:
sehingga 4
dimana : = viskositas kinematik m
2
s Ada dua kerugian head yang terjadi disepanjang saluran perpipaan, yaitu :
a Kerugian head mayor
Aliran fluida yang melalui pipa akan selalu mengalami kerugian head. Hal ini disebabkan oleh gesekan yang terjadi antara fluida dengan dinding pipa atau perubahan
kecepatan yang dialami oleh aliran fluida kerugian kecil. Kerugian head akibat gesekan dapat dihitung dengan menggunakan salah satu dari
dua rumus berikut, yaitu: 1.
Persamaan Darcy – Weisbach untuk head loss disepanjang pipa lateral, yaitu: 5
dimana: h
f
= Head loss akibat gesekan pipa m f = faktor gesekan diperoleh dari diagram Moody
D = diameter pipa mm L = panjang pipa m
Q = Debit literjam Pada pipa lateral tidak mungkin didapatkan tekanan yang sama, karena
ukuran pipa yang dipakai sehingga tekanan total bervariasi karena adanya gesekan dan kemiringan. Untuk pipa-pipa licin, koefisien gesekan f ditentukan berdasarkan
persamaan Blasius Howel et.al, 1980 dalam Mecram 2008 sebagai berikut : a.
Untuk aliran turbulen : 6
Untuk Re = 4000 Re 100000 b.
Untuk aliran transisi 7
Untuk Re = 2000 Re 4000 c.
Untuk aliran laminer 8
Untuk Re ≤ 2000 Dengan Re adalah bilangan Reynold.
Diagram Moody telah digunakan untuk menyelesaikan permasalahan aliran fluida di dalam pipa dengan menggunakan faktor gesekan pipa f dari
rumus Darcy – Weisbach. Diagram moody dapat dilihat pada Gambar 6 berikut
ini.
Gambar 6. Diagram moody http:www.engineeringtoolbox.commoody- diagram-d_618.html
2. Persamaan Hazen
– Williams Rumus ini pada umumnya dipakai untuk menghitung kerugian head dalam
pipa yang relatif sangat panjang seperti jalur pipa penyalur air minum. Bentuk umum persamaan Hazen
– Williams, yaitu: 9
dimana: hf = kerugian gesekan dalam pipa m Q = laju aliran dalam pipa m3s
L = panjang pipa m C = koefisien kekasaran pipa Hazen
– Williams d = diameter pipa m
b Kerugian Head Minor
Kerugian yang kecil akibat gesekan pada jalur pipa yang terjadi pada komponen- komponen tambahan seperti katup, sambungan, belokan, reduser, dan lain-lain disebut
dengan kerugian head minor minor losses. Kehilangan tekanan yang terjadi pada sambungan dan klep dihitung dengan persamaan Keller dan Bliesner, 1980 dalam
Mecram 2008 10
dimana: hf = Kehilangan tekanan yang disebabkan oleh sambungan pada pipa m g = percepatan gravitasi 9.81 m
2
s v = kecepatan aliran fluida dalam pipa ms
k = koefisien gesekan untuk sambungan Nilai dari koefisien gesekan Kr untuk macam-macam jenis sambungan pada pipa
dapat dilihat pada Tabel 2 berikut ini. Tabel 2. Nilai koefisien gesekan untuk sambungan pipa
Sambungan Kr
Stop kran Globe Valve Open 7.8
Elbows Standart 0.9
Sambungan socket 0.04
R Sock Sudden Contractionas 1-34
0.08 34-12
0.135 Tee fitting, flow 90 degrees
1 Sumber : McNally Institute, 2003 dalam Mechram 2008
III. METODE PENELITIAN
A. WAKTU DAN TEMPAT
