Aplikasi Perhitungan Debit dan Kehilangan Energi pada Pipa Hubungan Bercabang.

ABSTRAK

Suatu daerah pasti memiliki kebutuhan aliran air yang berbeda-beda dan pemakaian air yang berbeda-beda maka dibutuhkan perhitungan yang dapat digunakan untuk membantu pembangunan sarana dan prasarana. Perhitungan ini merupakan perhitungan pipa hubungan bercabang. Tujuan dari pembuatan aplikasi ini untuk mempermudah perhitungan secara manual. Selain itu setiap kesalahan yang terjadi bisa menjadi suatu dokumentasi pembelajaran dimasa yang akan datang. Aplikasi yang dibuat ini menggunakan bahasa pemrograman Java. Sumber data yang diperoleh dari studi literatur dan pengujian aplikasi dengan membandingkan perhitungan aplikasi dan perhitungan secara manual. Kata kunci: pipa hubungan bercabang, aplikasi, bahasa pemrograman java

viii Universitas Kristen Maranatha

ABSTRACT

An area must have different water flow requirements and different use of water so calculation that can be used to assist the construction of facilities and infrastructure is required. This calculation is a branched connection pipe calculation. The goal of making this application is to simplify the manual calculations. In addition, each error that occurred can be a documentation for future learning. This application created using the Java programming language. Data Source obtained from studying the literature and testing application by comparing the application calculation and manual calculation.

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iv

PRAKATA ... v

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT _{... viii}

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR TABEL ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 1

1.3 Tujuan Pembahasan ... 1

1.4 Ruang Lingkup Kajian... 1

1.5 Sumber Data ... 2

1.6 Sistematika Penulisan ... 2

BAB II KAJIAN TEORI ... 4

2.1 Mekanika Fluida ... 4

2.2 Aliran Pada Saluran Tertutup (Pipa) ... 4

2.3 Percobaan Osborn Reynolds ... 5

2.4 Aliran Fluida Pada Pipa ... 8

2.5 Kekasaran Pipa ... 10

2.6 Kehilangan Energi ... 13

2.7 Persamaan Kontinuitas ... 14

2.8 Pemipaan ... 16

2.9 Unified Modelling Languange (UML) ... 20

2.10 Use Case Diagram ... 21

2.11 Activity Diagram ... 23

2.12 Class Diagram ... 25

2.13 Java ... 27

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 29

3.1 Use Case... 29

3.2 Activity Diagram ... 33

3.3 Class Diagram ... 40

3.4 Rancangan Desain Antar Muka ... 41

BAB IV HASIL PENELITIAN... 44

BAB V PEMBAHASAN DAN UJI COBA PENELITIAN ... 52

5.1 Pembahasan ... 52

x Universitas Kristen Maranatha

BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 59

6.1 Simpulan ... 59

6.2 Saran ... 59

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Alat Osborn Reynolds ... 5

Gambar 2 Aliran Laminar, Transitional, Turbulent ... 9

Gambar 3 Debit Dalam Suatu Fluida ... 15

Gambar 4 Pipa Hubungan Seri ... 16

Gambar 5 Pipa Hubungan Paralel ... 17

Gambar 6 Pipa Hubungan Bercabang ... 18

Gambar 7 Diagram UML ... 20

Gambar 8 Simbol Actor ... 21

Gambar 9 Simbol Use Case ... 22

Gambar 10 Contoh Use Case Diagram ... 23

Gambar 11 Contoh Activity Diagram ... 24

Gambar 12 Contoh Class Diagram ... 26

Gambar 13 Penerjemahan dan Pengeksekusian Program Java ... 28

Gambar 14 Use Case Sistem Informasi Pipa Hubungan Bercabang ... 29

Gambar 15 ActivityDiagram Proyek Baru ... 33

Gambar 16 ActivityDiagram Open ... 34

Gambar 17 ActivityDiagram About ... 35

Gambar 18 ActivityDiagram Exit ... 36

Gambar 19 ActivityDiagram Analyze ... 37

Gambar 20 ActivityDiagram Save ... 38

Gambar 21 ActivityDiagram Report ... 39

Gambar 22 Class Diagram Sistem Informasi Pipa Hubungan Bercabang ... 40

Gambar 23 Rancangan Tampilan Utama ... 41

Gambar 24 Rancangan Tampilan Frame Input ... 42

Gambar 25 Rancangan Tampilan Dialog Open ... 43

Gambar 26 Rancangan Tampilan Hasil Pipa Hubungan Bercabang ... 43

Gambar 27 Tampilan Awal ... 44

Gambar 28 Tampilan New ... 45

Gambar 29 Tampilan Dialog Open ... 46

Gambar 30 Tampilan Dialog Content ... 47

Gambar 31 Tampilan Hasil Perhitungan Contoh 1 ... 48

Gambar 32 Tampilan Hasil Perhitungan Contoh 2 ... 49

Gambar 33 Tampilan Format Laporan ... 50

xii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Tinggi Kekasaran Pipa ... 12

Tabel 2 Simbol-Simbol Activity Diagram... 24

Tabel 3 Indikator ... 25

Tabel 4 Testing Open Project ... 52

Tabel 5 Testing New Project ... 52

Tabel 6 Testing Save Project ... 53

Tabel 7 Testing Report ... 53

Tabel 8 Perbandingan Perhitungan Manual dan Aplikasi Contoh 1 ... 55

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem pemipaan ada beberapa macam yaitu pipa hubungan seri,

pipa hubungan pararel, pipa hubungan bercabang dan jaringan pipa.

Sistem pemipaan ini berfungsi untuk mengalirkan fluida dari suatu tempat

ke tempat yang lain. Dalam sistem pemipaan terdapat beberapa variabel

penting yang sangat mempengaruhi sistem tersebut diantaranya panjang

pipa, diameter pipa, koefisien gesekan pipa, dan debit yang terjadi pada

pipa tersebut. Perhitungan debit dan kehilangan energi pada pipa

hubungan bercabang masih dilakukan dengan cara manual sehingga

memakan waktu yang cukup lama. Untuk itu diperlukan suatu aplikasi

yang dapat mengatasi masalah tersebut agar dapat melakukan

perhitungan dengan cepat dan akurat.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka perumusan masalah yang

akan diteliti adalah bagaimana membuat aplikasi perhitungan debit dan

kehilangan energi pada pipa hubungan bercabang.

1.3 Tujuan Pembahasan

Dari permasalahan yang dikemukakan di atas, tujuan yang ingin

dicapai adalah membuat aplikasi perhitungan debit dan kehilangan energi

pada pipa hubungan bercabang.

1.4 Ruang Lingkup Kajian

Untuk memfokuskan penelitian pada Tugas Akhir ini maka

pembahasan dibatasi sebagai berikut:

1. Digunakan pipa PVC yang dipasang secara bercabang.

2. Koefisien gesekan yang digunakan yaitu 0,0067 dan 0,007.

2

Universitas Kristen Maranatha

3. Reservoir A akan mengisi Reservoir B dan Reservoir C. Jika debit

yang diperlukan untuk mengisi Reservoir B dan Reservoir C tidak

mencukupi, maka diperlukan penambahan Reservoir yaitu

Reservoir D.

4. Tinggi kecepatan, kehilangan energi sekunder dan tinggi tekan

diabaikan.

1.5 Sumber Data

Sumber data untuk penelitian ini diperoleh berdasarkan literatur dari

data buku dan internet.

1.6 Sistematika Penulisan

Secara garis besar laporan kerja praktek ini terdiri dari tiga bagian,

yaitu bagian awal, isi dan akhir.

Bagian awal berisi halaman judul, lembar pengesahan, kata

pengantar, lembar pernyataan persetujuan publikasi karya ilmiah, surat

pernyataan orisinalitas karya, abstrak, daftar isi, daftar gambar, daftar

tabel, dan daftar lampiran.

Bagian isi terdiri enam bab yaitu:

Bab I Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas secara singkat mengenai latar

belakang, rumusan masalah, tujuan pembahasan, ruang lingkup

kajian, sumber data dan sistematika penulisan secara global.

Bab II Kajian Teori

Pada bab ini akan diuraikan mengenai landasan teori tentang

tujuan perhitungan. Kemudian dibahas juga mengenai

unsur-unsur serta teori-teori yang terlibat dalam pembuatan sistem

berbasis desktop.

Bab III Analisis dan Perancangan Sistem

Pada bab ini, akan dibahas mengenai Proses Bisnis,

Entity

Relationship Diagram

dan

Entity Relation To Table

,

Use Case

3

Diagram

beserta

Scenario

,

Activity Diagram

,

Class Diagram

serta

rancangan tampilan (

User Interface

) Aplikasi.

Bab IV Hasil Penelitian

Pada bab ini, akan dibahas mengenai implementasi dari

user

interface

.

Bab V Pembahasan dan Uji Coba Penelitian

Pada bab ini, akan diperlihatkan pengujian aplikasi dengan

perhitungan manual.

Bab VI Simpulan dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran yang berguna untuk

pengembangan penelitian berikutnya.

59 Universitas Kristen Maranatha

BAB VI SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian aplikasi perhitungan

debit dan kehilangan energi pada pipa hubungan bercabang dapat

disimpulkan:

1. Aplikasi perhitungan pipa hubungan bercabang memudahkan

pengguna dalam mengolah data

–

data dan menghitung debit serta

kehilangan energi pada hubungan pipa bercabang yang lebih efisien

dan akurat.

2. Keuntungan aplikasi perhitungan debit dan kehilangan energi pada

pipa hubungan bercabang ini menjadi lebih praktis dan lebih cepat

dibandingkan perhitungan secara manual. Selain itu, aplikasi ini

menampilkan hasil perhitungan disertai dengan penjelasan dalam

bentuk gambar.

3. Hasil perhitungan secara aplikasi dan manual menunjukkan hasil yang

yang sama.

6.2 Saran

Aplikasi penentuan debit dan kehilangan energi pada hubungan pipa

bercabang ini dapat dikembangkan lebih lanjut untuk hubungan pipa

bercabang yang lebih kompleks sesuai dengan situasi sistem jaringan

pipa di lapangan.

DAFTAR PUSTAKA

Ambler, Scott W. (2004).

Agile Model Driven Development with UML 2

.

Cambridge: Cambridge University Press.

Chonoles, Michael Jesse and James A. Schardt. (2003).

UML 2 for

Dummies

. New York: Wiley Publishing, Inc.

Giles, Renald V. (1986).

Teori dan Soal-Soal Mekanika Fluida dan

Hidrolika Edisi kedua

. Jakarta: Erlangga.

Kadir, Abdul. (2003).

Pengenalan Sistem Informasi

. Yogyakarta: Andi

Offset.

Kodoatie, Robert. (2002).

Hidraulika Terapan Aliran Pada Saluran Terbuka dan

Pipa

. Yogyakarta: Andi Offset.

Munson, Bruce R., Young, Donald F., and Okiishi, Theodore H. (2003).

Mekanika Fluida Jilid 2

. Jakarta: Erlangga.

Triatmodjo, Bambang. (2003).

Hidraulika I & II

. Yogyakarta: Beta Offset.

Streeter, Victor L., Wylie, E Benjamin. (1993).

Mekanika Fluida Jilid 1

.

xii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Tinggi Kekasaran Pipa ... 12

Tabel 2 Simbol-Simbol Activity Diagram... 24

Tabel 3 Indikator ... 25

Tabel 4 Testing Open Project ... 52

Tabel 5 Testing New Project ... 52

Tabel 6 Testing Save Project ... 53

Tabel 7 Testing Report ... 53

Tabel 8 Perbandingan Perhitungan Manual dan Aplikasi Contoh 1 ... 55

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sistem pemipaan ada beberapa macam yaitu pipa hubungan seri, pipa hubungan pararel, pipa hubungan bercabang dan jaringan pipa. Sistem pemipaan ini berfungsi untuk mengalirkan fluida dari suatu tempat ke tempat yang lain. Dalam sistem pemipaan terdapat beberapa variabel penting yang sangat mempengaruhi sistem tersebut diantaranya panjang pipa, diameter pipa, koefisien gesekan pipa, dan debit yang terjadi pada pipa tersebut. Perhitungan debit dan kehilangan energi pada pipa hubungan bercabang masih dilakukan dengan cara manual sehingga memakan waktu yang cukup lama. Untuk itu diperlukan suatu aplikasi yang dapat mengatasi masalah tersebut agar dapat melakukan perhitungan dengan cepat dan akurat.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka perumusan masalah yang akan diteliti adalah bagaimana membuat aplikasi perhitungan debit dan kehilangan energi pada pipa hubungan bercabang.

1.3 Tujuan Pembahasan

Dari permasalahan yang dikemukakan di atas, tujuan yang ingin dicapai adalah membuat aplikasi perhitungan debit dan kehilangan energi pada pipa hubungan bercabang.

1.4 Ruang Lingkup Kajian

Untuk memfokuskan penelitian pada Tugas Akhir ini maka pembahasan dibatasi sebagai berikut:

1. Digunakan pipa PVC yang dipasang secara bercabang. 2. Koefisien gesekan yang digunakan yaitu 0,0067 dan 0,007.

2

Universitas Kristen Maranatha

3. Reservoir A akan mengisi Reservoir B dan Reservoir C. Jika debit yang diperlukan untuk mengisi Reservoir B dan Reservoir C tidak mencukupi, maka diperlukan penambahan Reservoir yaitu Reservoir D.

4. Tinggi kecepatan, kehilangan energi sekunder dan tinggi tekan diabaikan.

1.5 Sumber Data

Sumber data untuk penelitian ini diperoleh berdasarkan literatur dari data buku dan internet.

1.6 Sistematika Penulisan

Secara garis besar laporan kerja praktek ini terdiri dari tiga bagian, yaitu bagian awal, isi dan akhir.

Bagian awal berisi halaman judul, lembar pengesahan, kata pengantar, lembar pernyataan persetujuan publikasi karya ilmiah, surat pernyataan orisinalitas karya, abstrak, daftar isi, daftar gambar, daftar tabel, dan daftar lampiran.

Bagian isi terdiri enam bab yaitu: Bab I Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas secara singkat mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan pembahasan, ruang lingkup kajian, sumber data dan sistematika penulisan secara global. Bab II Kajian Teori

Pada bab ini akan diuraikan mengenai landasan teori tentang tujuan perhitungan. Kemudian dibahas juga mengenai unsur-unsur serta teori-teori yang terlibat dalam pembuatan sistem berbasis desktop.

Bab III Analisis dan Perancangan Sistem

Pada bab ini, akan dibahas mengenai Proses Bisnis, Entity

3

Universitas Kristen Maranatha

Diagram beserta Scenario, Activity Diagram, Class Diagram serta

rancangan tampilan (User Interface) Aplikasi. Bab IV Hasil Penelitian

Pada bab ini, akan dibahas mengenai implementasi dari user interface.

Bab V Pembahasan dan Uji Coba Penelitian

Pada bab ini, akan diperlihatkan pengujian aplikasi dengan perhitungan manual.

Bab VI Simpulan dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran yang berguna untuk pengembangan penelitian berikutnya.

59 Universitas Kristen Maranatha

BAB VI SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian aplikasi perhitungan debit dan kehilangan energi pada pipa hubungan bercabang dapat disimpulkan:

1. Aplikasi perhitungan pipa hubungan bercabang memudahkan pengguna dalam mengolah data–data dan menghitung debit serta kehilangan energi pada hubungan pipa bercabang yang lebih efisien dan akurat.

2. Keuntungan aplikasi perhitungan debit dan kehilangan energi pada pipa hubungan bercabang ini menjadi lebih praktis dan lebih cepat dibandingkan perhitungan secara manual. Selain itu, aplikasi ini menampilkan hasil perhitungan disertai dengan penjelasan dalam bentuk gambar.

3. Hasil perhitungan secara aplikasi dan manual menunjukkan hasil yang yang sama.

6.2 Saran

Aplikasi penentuan debit dan kehilangan energi pada hubungan pipa bercabang ini dapat dikembangkan lebih lanjut untuk hubungan pipa bercabang yang lebih kompleks sesuai dengan situasi sistem jaringan pipa di lapangan.

60 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

Ambler, Scott W. (2004). Agile Model Driven Development with UML 2. Cambridge: Cambridge University Press.

Chonoles, Michael Jesse and James A. Schardt. (2003). UML 2 for Dummies. New York: Wiley Publishing, Inc.

Giles, Renald V. (1986). Teori dan Soal-Soal Mekanika Fluida dan Hidrolika Edisi kedua. Jakarta: Erlangga.

Kadir, Abdul. (2003). Pengenalan Sistem Informasi. Yogyakarta: Andi Offset.

Kodoatie, Robert. (2002). Hidraulika Terapan Aliran Pada Saluran Terbuka dan Pipa. Yogyakarta: Andi Offset.

Munson, Bruce R., Young, Donald F., and Okiishi, Theodore H. (2003). Mekanika Fluida Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Triatmodjo, Bambang. (2003). Hidraulika I & II. Yogyakarta: Beta Offset. Streeter, Victor L., Wylie, E Benjamin. (1993). Mekanika Fluida Jilid 1.