Laporan Tetap Praktikum Satuan Oprasi
LAPORAN PRAKTIKUM
SATUAN OPERASI
ACARA V
PENGUKURAN BILANGAN REYNOLD UNTUK ALIRAN PRODUK
PANGAN CAIR
OLEH:
TITIN INDRAWATI
J1BO13116
KELOMPOK 13
PROGRAM STUDI TEKNI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM
2014
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan ini dibuat sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah satuan
operasi.
Mataram, 13 Desember 2014
Mengetahui,
Co. Ass Praktikum satuan operasi
Praktikan,
Andriani Gamar Riza Rohulia
NIM.J1B012013
Titin Indrawati
NIM.J1B013116
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Aliran dalam pipa telah banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari maupun
dalam proses-proses industri. Aliran dapat diklasifikasikan dalam banyak bentuk,
seperti turbulen dan laminer. Situasi aliran turbulen sangat sering terjadi dalam
praktek perekayasaan, dalam aliran turbulen partikel-partikel massa molar yang kecil
fluida bergerak dalam lintasan-lintasan yang sangat tidak teratur, dengan
mengakibatkan pertukaran momentum dari satu bagian ke bagian lainnya dengan cara
yang akan menyerupai perpindahan momentum molekular. Aliran laminar, partikelpartikel fluida bergerak sepanjang lintasan-lintasan yang halus serta lancar dalam
Lamina-lamina, dan satu lapisan meluncur pada lapisan yang
bersebelahan.
Penentuan aliran tersebut bila dilihat secara kasat mata sangat sukar untuk
dilaksanakan.
Oleh
karena
itu,
dilakukan
percobaan
untuk
mengukur
bilangan Reynold untuk aliran produk pangan cair.
1.2. Tujuan Praktikum
Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari aliran yang melalui
pipa kapiler dan untuk mengetahui arti aliran laminar dan turbulen dan menentukan
kecepatan transisi antara kedua aliran.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Fluida
Fluida secara kasar seperti kecepatan Dimana akan mengalir dari sebuah
lubang pada dinding tangkai air, tapi ini saja tidak cukup untuk menganalisa aliran
fluida dalam kapiler dan pipa. Ini karena asal gesekan diabaikan, seperti disepakati
fluidanya non viscous. Bila kita menganggap fluida mengalir dalam pipa yang radius
R fluida pada radius r mengalir dengan kecepatan berbeda pada fluida dengan radius
(r + ∆r). Ini dijelaskan oleh gesekan antara dinding pipa dan fluida terdekat dan gaya
gesek internal beraksi antara fluida yang berdekatan (Anonim,2009)
Sifat aliran fluida penting dipahami ketika mendisain proses pengaliran
bahan. Dalam proses pengolahan pangan, bahan atau produk cair akan diatirkan dari
satu tahap proses ke tahap proses lain hingga ke tahap pengemasan. Disain dari
transportasi fluida bahan dari satu tempat ke tempat lain yang meiibatkan pompa,
pipa, dan sambungan-sambungan pada pipa, akan sangat dipengaruhi oleh sifat aliran
bahan, Sebagal contoh, daya pompa untuk mengalirkan bahan yang kental (misal
saus) akan berbeda dengan daya pompa untuk bahan yang cair (misal susu).
Memahami sifat aliran bahan juga sangat penting dalam mendisain proses panas
untuk proses pasteurisasi atau sterilisasi produk cair dalam sistem sinarnbung
(continue). Kecukupan proses panas untuk sterilisasi atau pasteurisasi produk cair
dalam sistem sinarnbung akan sangat ditentukan oleh sebe- rapa lama bagian bahan
yang paling cepat mengalir berada di holding tube
(pipa dimana
proses
pasteurisasi/sterilisasi berlangsung). Dalam hai ini, sifat aiiran bahan akan
memainkan peranan yang penting (Henderson, 1999).
Bila fluida (dikenal dengan istilah zat alir) mengalir sepanjang suatu
permukaan, baik alirannya laminar maupun turbulen, gerakan partikel-partikel di
dekat permukaan diperlambat oleh gaya-gaya viskos. Partikel-partikel fluida yang
berbatasan dengan permukaan melengket pada permukaan itu dan mempunyai
kecepatan nol relatif terhadap batas. Partikel-partikel fluida lainnya yang mencoba
untuk meluncur pada partikel-partikel yang disebutkan tadi akan terhambat sebagai
akibat interaksi antara fluida yang bergerak secara lebih cepat dan fluida yang
bergerak secara lebih lambat, yaitu suatu hal ikhwal yang menyebabkan adanya gayagaya geser. Jarak dari tepi depan sampai titik dimana lapisan batas menjadi turbulen
disebut panjang kritik. Jarak ini biasanya disebutkan sebagai suatu besaran tanpa
dimensi yang disebut bilangan ReynolD . Dalam mekanika fluida, bilangan Reynold
adalah rasio antara gayainersia (vsρ) terhadap gaya viskos (μ/L) yang
mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran
tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentikasikan jenis aliran yang berbeda,
misalnya laminar dan turbulen (Zemansky,2000)
2.2 Pengertian Bilangan Reynold
Bilangan Reynold merupakan salah satu bilangan tak berdimensi yang paling
penting dalam mekanika fluida dan digunakan, seperti halnya dengan bilangan tak
berdimensi lain, untuk memberikan kriteria untuk menentukan dynamic similitude.
Jika dua pola aliran yang mirip secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda
dan laju alir yang berbeda pula, memiliki nilai bilangan tak berdimensi yang relevan,
keduanya disebut memiliki kemiripan dinamis.Kehilangan energi yang lebih besar
yang muncul sebagai sebuah konsekuensi dari hasil aliran turbulen seiring
penambahan temperatur zat cair. Kondisi ini dapat dikurangi dengan memperpanjang
dengan menyediakan penambahan ukuran pipa dengan tujuan mendapatkan aliran
laminar (Agung, 2009).
Bilangan Reynold merupakan besaran fisis yang tidak berdimensi. Bilangan
ini dipergunakan sebagai acuan dalam membedakan aliran laminer dan turbulen di
satu pihak, dan dilain pihak dapat dimanfaatkan sebagai acuan untuk mengetahui
jenis-jenis aliran yang berlangsung dalam air. Hal ini didasarkan pada suatu keadaan
bahwa dalam satu tabung/pipa atau dalam suatu tempat mengalirnya air, sering terjadi
perubahan bentuk aliran yang satu menjadi aliran yang lainnya. Perubahan bentuk
aliran ini pada umumnya tidaklah terjadi secara tiba-tiba tetapi memerlukan waktu,
yakni suatu waktu yang relatif pendek dengan diketahuinya kecepatan kristis dari
suatu aliran. Kecepatan kristis ini pada umumnya akan dipengaruhi oleh usayaran
pipa, jenis zat cair yang lewat dalam pipa tersebut (Wenny, 2013).
Terdapat empat besaran yang meenentukan apakah aliran tersebut
digolongkan aliran laminer ataukah aliran turbulen. Keempat besaran tersebut adalah
besaran massa jenis air, kecepatan aliran, kekentalan, dan diameter pipa. Kombinasi
dari keempatnya akan menentukan besarnya bilangan Reynold. Oleh sebab itu,
bilangan Reynold dapat dituliskan dalam keempat besaran tersebut sebagai berisayat
Sebagai kecepatan karakteristik Reynold memekai kecepatan rata-rata (V) dan
sebagian panjang karakteristik dipakainya garis tengah tabung (D) sehingga Re =
VDρ/µ (Soedrajat, 1983).
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 30 November 2014 di
Laboratorium Teknik dan Konversi Lingkungan Pertanian Fakultas Teknologi
Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.
3.2. Alat dan Bahan Praktikum
3.2.1. Alat-alat praktikum
Adapun alat-alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain satu set pipa
aliran kapiler, bak penampung atau ember, dan gelas ukur suntikan, gelas ukur,
stopwatch dan injektor.
3.2.2. Bahan-bahan
praktikum Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah air dan zat
warna.
3.3. Prosedur Kerja
Adapun langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai
berikut:
1. Disiapkan peralatan praktikum.
2. Dialirkan air di dalam pipa kemudian dicampur dengan zat pewarna.
3. Dilakukan percobaan untuk aliran laminarr, transisi dan turbulen.
4. Dimasing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali ulangan.
5. Dihitung bilangan Reynold untuk setiap aliran.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
4.1 HASIL PENGAMATAN
Tabel 7. Pengamatan Aliran Laminer,Transisi Dan Turbulen
Aliran
Volume
Rata-Rata
1
2
3
Laminar
300 ml 400 ml 350 ml
3,5
Transisi
500 ml 600 ml 700 ml
5,17
Turbulen
700 ml 700 ml 800 ml
733,3
4.2 Perhitungan
Diketahui : ρ = 1 kg/m3
D = 0,02 m
r = 0,01 m
A = π r 2 = 3,14 ( 0,01)2 = 3,14 X 10-4 m2
μ= 0.084 x 10 -6 ns/ m2
Ditanya : a. debit (Q)
b. kecepatan (v)
c. bilangan raynold (RE)
1. Aliran laminar
rata−rata
Q = volumewaktu
3,5 x 104
= 27
= 0,13x104
Q
A
0,130 X 10 4
=
3,14 X 104
V
=
m
= 0,041 s
Re
5,096 x10-2
3980,09
Re = VxρxD
μ
0,041 X 0,01 M
= 0,804 X 10−6
=
4,1 X 10−4
O, 804 X 10−6
= 5,096x10−2
2. Aliran transisi
rata−rata
Q = volumewaktu
600
= 11,6
=
6 X 10−4
11,6
3
= 5,17 x10−5 m s
Q
V= A
5,17 x 17 10−5
=
3,14 x 10−4
m
= 0,16 s
0,16 x 1 x 0,02
Re =
0,804 x 10−6
= 3980,09
3. Aliran turbulen
volume rata−rata
waktu
7,33 x 10−6
=
2,,44 x 10−4
3
= 3,005 m s
Q
=
V
Q
=A
2,44 x 10−4
=
3,14 x 10−4
Re
= 0,77x10−4
VxρxD
= μ
0,77 x 1 x 0,02
=
0,804 x 10−6
= 19154,22
BAB V
PEMBAHASAN
Pengukuran bilangan Reynold didapatkan beberapa jenis aliran diantaranya
adalah aliran laminer, turbulen, dan transisi. Aliran laminer merupakan aliran yang
tenang dan bergelembung lambat, aliran laminer berkisar antara kurang dari 2300.
Sebaliknya aliran turbulen merupakan aliran yang tidak beraturan atau tidak tenang
dan bergelembung sangat cepat dengan kisaran lebih dari 4000. Sedangkan aliran
transisi merupakan peralihan antara laminer dan turbulen yang tenang dan tidak
tenang dan tidak terlalu bergelembung, daerah ini merupakan wilayah yang tidak
stabil, aliran transisi ini berkisar antara 2300 sampai 4000.
Percobaan kali ini bertujuan untuk mempelajari aliran yang melalui pipa
kapiler dan untuk mengetahui arti aliran laminar dan turbulen dan menentukan
kecepatan transisi antara kedua aliran. Hal pertama yang dilakukan adalah mengamati
aliran sebuah pipa kapiler dengan disuntikkan cairan berwarna biru sebagai
sampelnya dan jenis aliran yang terjadi pada pipa tersebut, apakah aliran laminar,
transisi, atau turbulen. Percobaan pertama, keran dibuka kecil sehingga aliran
mengalir dengan begitu pelan dan halus dengan volume rata-rata 3,5 x 10 -4 m3 dan
waktu rata-rata 27 s. Adapun hasil perhitungan yang didapatkan adalah Debit (Q)
sebesar 0,13 x 10-4 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar 0,041 m/s , dan bilangan
Reynold (Re) sebesar 509,96 . Karena bilangan Reynold yang didapatkan sebesar
509,9 maka jenis aliran tersebut adalah aliran laminer, dimana Re laminar kurang dari
2300. Percobaan kedua, kerana dibuka agak lebih besar sehingga aliran mengalir
dengan agak cepat dan tidak terlalu lambat seperti percobaan pertama dengan volume
rata-rata 5,17 x 10-4m3 dan waktu rata-rata 11,6 s. Adapun hasil perhitungan yang
didapatkan adalah Debit (Q) sebesar 5,17 x 10 -5 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar
0,16 m/s , dan bilangan Reynold (Re) sebesar 3980,09. Karena bilangan Reynold
yang didapatkan sebesar 3980,09 maka jenis aliran tersebut adalah aliran Transisi,
dimana Re transisisi antara 2300 sampai 4000. Percobaan ketiga, keran dibuka sangat
besar sehingga aliran mengalir dengan cepat dan kasar dari pada percobaan pertama
dan kedua yang alirannya halus dan agak lambat. Volume rata-rata 73,33x10-4 m3 dan
waktu rata-rata 2,44 s. Adapun hasil perhitungan yang didapatkan adalah Debit (Q)
sebesar 3,005 x 10-4 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar 0,77 x 10 -4 m/s, dan bilangan
Reynold (Re) sebesar 19154,22. Karena bilangan Reynold yang didapatkan sebesar
19154,22 maka jenis aliran tersebut adalah aliran turbulen, dimana Re turbulen lebih
dari 4000.
Contoh produk pangan yang termasuk jenis aliran laminer dan turbulen adalah
teh, sirup, minuman bersoda (fanta, sprite, coca-cola), susu kental, saus, kecap dan
sebagainya. Saat pelaksanaan praktikum bahan yang digunakan hanya cairan
berwarna sehingga kecepatan aliran cenderung cepat karena tingkat viskositasnya
rendah. Jika kita menggunakan produk pangan seperti saus, kecap, atau susu kental
sebagai bahannya,kemungkinan kecepatan alirannya akan sangat lambat, karena
tingkat kekentalan produk tersebut memiliki tingkat viskositas yang tinggi dan itu
termasuk aliran laminer. Sedangkan jika kita menggunakan paroduk pangan seperti
sirup, teh, dan minuman bersoda sebagai bahannya kemungkinan kecepatan alirannya
cepat, karena tingkat kekentalan produk tersebut memiliki viskositas rendah dan itu
termasuk aliran turbulen.
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Dari hasil pengamatan ,perhitungan dan pembahasan dapat ditarik beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Jenis aliran suatu fluida ada 3 yaitu aliran laminer, transisi dan aliran turbulen.
2. Berdasarkan ketiga percobaan yang telah dilakukan, bilangan Reynold fluida
semakin besar apabila cenderung memiliki jenis aliran turbulen, begitu juga
sebaliknya semakin rendah kecepatan aliran suatu fluida, maka bilangan
Reynold semakin kecil yang cenderung memiliki jenis aliran laminer.
3.
Saat pelaksanaan praktikum bahan yang digunakan hanya cairan berwarna
sehingga kecepatan aliran cenderung cepat karena tingkat viskositasnya
rendah.
4.
Kecepatan dan kekuatan aliran sangat berpengaruh terhadap tipe aliran yang
terjadi.
6.1.Saran
Dalam peraktikum sebaiknya dilakukan secara teliti agar tidak terjadi
kesalahan dalam melakukan peraktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Agung, 2009.LAPORAN TETAP BILANGAN REYNOLD.
https://www.scribd.com/upload-document-laporan-tetap-bilangan.Reynold/.
Anonim, 2009. Metode Penenlitian Air. Usaha Nasional. Jakarta.
Henderson, 1999. FISIKA. Erlangga. Jakarta.
Soedrajat, 1983. Fisika jilid II. Pradnya Paramita. Jakarta.
Wenny, 2013. Fisika Modern.http://wanibesak.wordpres.com//fisika-modern/.
Zemansky. 2000. Teknologi Pangan. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.
SATUAN OPERASI
ACARA V
PENGUKURAN BILANGAN REYNOLD UNTUK ALIRAN PRODUK
PANGAN CAIR
OLEH:
TITIN INDRAWATI
J1BO13116
KELOMPOK 13
PROGRAM STUDI TEKNI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM
2014
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan ini dibuat sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah satuan
operasi.
Mataram, 13 Desember 2014
Mengetahui,
Co. Ass Praktikum satuan operasi
Praktikan,
Andriani Gamar Riza Rohulia
NIM.J1B012013
Titin Indrawati
NIM.J1B013116
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Aliran dalam pipa telah banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari maupun
dalam proses-proses industri. Aliran dapat diklasifikasikan dalam banyak bentuk,
seperti turbulen dan laminer. Situasi aliran turbulen sangat sering terjadi dalam
praktek perekayasaan, dalam aliran turbulen partikel-partikel massa molar yang kecil
fluida bergerak dalam lintasan-lintasan yang sangat tidak teratur, dengan
mengakibatkan pertukaran momentum dari satu bagian ke bagian lainnya dengan cara
yang akan menyerupai perpindahan momentum molekular. Aliran laminar, partikelpartikel fluida bergerak sepanjang lintasan-lintasan yang halus serta lancar dalam
Lamina-lamina, dan satu lapisan meluncur pada lapisan yang
bersebelahan.
Penentuan aliran tersebut bila dilihat secara kasat mata sangat sukar untuk
dilaksanakan.
Oleh
karena
itu,
dilakukan
percobaan
untuk
mengukur
bilangan Reynold untuk aliran produk pangan cair.
1.2. Tujuan Praktikum
Praktikum ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari aliran yang melalui
pipa kapiler dan untuk mengetahui arti aliran laminar dan turbulen dan menentukan
kecepatan transisi antara kedua aliran.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Fluida
Fluida secara kasar seperti kecepatan Dimana akan mengalir dari sebuah
lubang pada dinding tangkai air, tapi ini saja tidak cukup untuk menganalisa aliran
fluida dalam kapiler dan pipa. Ini karena asal gesekan diabaikan, seperti disepakati
fluidanya non viscous. Bila kita menganggap fluida mengalir dalam pipa yang radius
R fluida pada radius r mengalir dengan kecepatan berbeda pada fluida dengan radius
(r + ∆r). Ini dijelaskan oleh gesekan antara dinding pipa dan fluida terdekat dan gaya
gesek internal beraksi antara fluida yang berdekatan (Anonim,2009)
Sifat aliran fluida penting dipahami ketika mendisain proses pengaliran
bahan. Dalam proses pengolahan pangan, bahan atau produk cair akan diatirkan dari
satu tahap proses ke tahap proses lain hingga ke tahap pengemasan. Disain dari
transportasi fluida bahan dari satu tempat ke tempat lain yang meiibatkan pompa,
pipa, dan sambungan-sambungan pada pipa, akan sangat dipengaruhi oleh sifat aliran
bahan, Sebagal contoh, daya pompa untuk mengalirkan bahan yang kental (misal
saus) akan berbeda dengan daya pompa untuk bahan yang cair (misal susu).
Memahami sifat aliran bahan juga sangat penting dalam mendisain proses panas
untuk proses pasteurisasi atau sterilisasi produk cair dalam sistem sinarnbung
(continue). Kecukupan proses panas untuk sterilisasi atau pasteurisasi produk cair
dalam sistem sinarnbung akan sangat ditentukan oleh sebe- rapa lama bagian bahan
yang paling cepat mengalir berada di holding tube
(pipa dimana
proses
pasteurisasi/sterilisasi berlangsung). Dalam hai ini, sifat aiiran bahan akan
memainkan peranan yang penting (Henderson, 1999).
Bila fluida (dikenal dengan istilah zat alir) mengalir sepanjang suatu
permukaan, baik alirannya laminar maupun turbulen, gerakan partikel-partikel di
dekat permukaan diperlambat oleh gaya-gaya viskos. Partikel-partikel fluida yang
berbatasan dengan permukaan melengket pada permukaan itu dan mempunyai
kecepatan nol relatif terhadap batas. Partikel-partikel fluida lainnya yang mencoba
untuk meluncur pada partikel-partikel yang disebutkan tadi akan terhambat sebagai
akibat interaksi antara fluida yang bergerak secara lebih cepat dan fluida yang
bergerak secara lebih lambat, yaitu suatu hal ikhwal yang menyebabkan adanya gayagaya geser. Jarak dari tepi depan sampai titik dimana lapisan batas menjadi turbulen
disebut panjang kritik. Jarak ini biasanya disebutkan sebagai suatu besaran tanpa
dimensi yang disebut bilangan ReynolD . Dalam mekanika fluida, bilangan Reynold
adalah rasio antara gayainersia (vsρ) terhadap gaya viskos (μ/L) yang
mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran
tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentikasikan jenis aliran yang berbeda,
misalnya laminar dan turbulen (Zemansky,2000)
2.2 Pengertian Bilangan Reynold
Bilangan Reynold merupakan salah satu bilangan tak berdimensi yang paling
penting dalam mekanika fluida dan digunakan, seperti halnya dengan bilangan tak
berdimensi lain, untuk memberikan kriteria untuk menentukan dynamic similitude.
Jika dua pola aliran yang mirip secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda
dan laju alir yang berbeda pula, memiliki nilai bilangan tak berdimensi yang relevan,
keduanya disebut memiliki kemiripan dinamis.Kehilangan energi yang lebih besar
yang muncul sebagai sebuah konsekuensi dari hasil aliran turbulen seiring
penambahan temperatur zat cair. Kondisi ini dapat dikurangi dengan memperpanjang
dengan menyediakan penambahan ukuran pipa dengan tujuan mendapatkan aliran
laminar (Agung, 2009).
Bilangan Reynold merupakan besaran fisis yang tidak berdimensi. Bilangan
ini dipergunakan sebagai acuan dalam membedakan aliran laminer dan turbulen di
satu pihak, dan dilain pihak dapat dimanfaatkan sebagai acuan untuk mengetahui
jenis-jenis aliran yang berlangsung dalam air. Hal ini didasarkan pada suatu keadaan
bahwa dalam satu tabung/pipa atau dalam suatu tempat mengalirnya air, sering terjadi
perubahan bentuk aliran yang satu menjadi aliran yang lainnya. Perubahan bentuk
aliran ini pada umumnya tidaklah terjadi secara tiba-tiba tetapi memerlukan waktu,
yakni suatu waktu yang relatif pendek dengan diketahuinya kecepatan kristis dari
suatu aliran. Kecepatan kristis ini pada umumnya akan dipengaruhi oleh usayaran
pipa, jenis zat cair yang lewat dalam pipa tersebut (Wenny, 2013).
Terdapat empat besaran yang meenentukan apakah aliran tersebut
digolongkan aliran laminer ataukah aliran turbulen. Keempat besaran tersebut adalah
besaran massa jenis air, kecepatan aliran, kekentalan, dan diameter pipa. Kombinasi
dari keempatnya akan menentukan besarnya bilangan Reynold. Oleh sebab itu,
bilangan Reynold dapat dituliskan dalam keempat besaran tersebut sebagai berisayat
Sebagai kecepatan karakteristik Reynold memekai kecepatan rata-rata (V) dan
sebagian panjang karakteristik dipakainya garis tengah tabung (D) sehingga Re =
VDρ/µ (Soedrajat, 1983).
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 30 November 2014 di
Laboratorium Teknik dan Konversi Lingkungan Pertanian Fakultas Teknologi
Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.
3.2. Alat dan Bahan Praktikum
3.2.1. Alat-alat praktikum
Adapun alat-alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain satu set pipa
aliran kapiler, bak penampung atau ember, dan gelas ukur suntikan, gelas ukur,
stopwatch dan injektor.
3.2.2. Bahan-bahan
praktikum Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah air dan zat
warna.
3.3. Prosedur Kerja
Adapun langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai
berikut:
1. Disiapkan peralatan praktikum.
2. Dialirkan air di dalam pipa kemudian dicampur dengan zat pewarna.
3. Dilakukan percobaan untuk aliran laminarr, transisi dan turbulen.
4. Dimasing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali ulangan.
5. Dihitung bilangan Reynold untuk setiap aliran.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
4.1 HASIL PENGAMATAN
Tabel 7. Pengamatan Aliran Laminer,Transisi Dan Turbulen
Aliran
Volume
Rata-Rata
1
2
3
Laminar
300 ml 400 ml 350 ml
3,5
Transisi
500 ml 600 ml 700 ml
5,17
Turbulen
700 ml 700 ml 800 ml
733,3
4.2 Perhitungan
Diketahui : ρ = 1 kg/m3
D = 0,02 m
r = 0,01 m
A = π r 2 = 3,14 ( 0,01)2 = 3,14 X 10-4 m2
μ= 0.084 x 10 -6 ns/ m2
Ditanya : a. debit (Q)
b. kecepatan (v)
c. bilangan raynold (RE)
1. Aliran laminar
rata−rata
Q = volumewaktu
3,5 x 104
= 27
= 0,13x104
Q
A
0,130 X 10 4
=
3,14 X 104
V
=
m
= 0,041 s
Re
5,096 x10-2
3980,09
Re = VxρxD
μ
0,041 X 0,01 M
= 0,804 X 10−6
=
4,1 X 10−4
O, 804 X 10−6
= 5,096x10−2
2. Aliran transisi
rata−rata
Q = volumewaktu
600
= 11,6
=
6 X 10−4
11,6
3
= 5,17 x10−5 m s
Q
V= A
5,17 x 17 10−5
=
3,14 x 10−4
m
= 0,16 s
0,16 x 1 x 0,02
Re =
0,804 x 10−6
= 3980,09
3. Aliran turbulen
volume rata−rata
waktu
7,33 x 10−6
=
2,,44 x 10−4
3
= 3,005 m s
Q
=
V
Q
=A
2,44 x 10−4
=
3,14 x 10−4
Re
= 0,77x10−4
VxρxD
= μ
0,77 x 1 x 0,02
=
0,804 x 10−6
= 19154,22
BAB V
PEMBAHASAN
Pengukuran bilangan Reynold didapatkan beberapa jenis aliran diantaranya
adalah aliran laminer, turbulen, dan transisi. Aliran laminer merupakan aliran yang
tenang dan bergelembung lambat, aliran laminer berkisar antara kurang dari 2300.
Sebaliknya aliran turbulen merupakan aliran yang tidak beraturan atau tidak tenang
dan bergelembung sangat cepat dengan kisaran lebih dari 4000. Sedangkan aliran
transisi merupakan peralihan antara laminer dan turbulen yang tenang dan tidak
tenang dan tidak terlalu bergelembung, daerah ini merupakan wilayah yang tidak
stabil, aliran transisi ini berkisar antara 2300 sampai 4000.
Percobaan kali ini bertujuan untuk mempelajari aliran yang melalui pipa
kapiler dan untuk mengetahui arti aliran laminar dan turbulen dan menentukan
kecepatan transisi antara kedua aliran. Hal pertama yang dilakukan adalah mengamati
aliran sebuah pipa kapiler dengan disuntikkan cairan berwarna biru sebagai
sampelnya dan jenis aliran yang terjadi pada pipa tersebut, apakah aliran laminar,
transisi, atau turbulen. Percobaan pertama, keran dibuka kecil sehingga aliran
mengalir dengan begitu pelan dan halus dengan volume rata-rata 3,5 x 10 -4 m3 dan
waktu rata-rata 27 s. Adapun hasil perhitungan yang didapatkan adalah Debit (Q)
sebesar 0,13 x 10-4 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar 0,041 m/s , dan bilangan
Reynold (Re) sebesar 509,96 . Karena bilangan Reynold yang didapatkan sebesar
509,9 maka jenis aliran tersebut adalah aliran laminer, dimana Re laminar kurang dari
2300. Percobaan kedua, kerana dibuka agak lebih besar sehingga aliran mengalir
dengan agak cepat dan tidak terlalu lambat seperti percobaan pertama dengan volume
rata-rata 5,17 x 10-4m3 dan waktu rata-rata 11,6 s. Adapun hasil perhitungan yang
didapatkan adalah Debit (Q) sebesar 5,17 x 10 -5 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar
0,16 m/s , dan bilangan Reynold (Re) sebesar 3980,09. Karena bilangan Reynold
yang didapatkan sebesar 3980,09 maka jenis aliran tersebut adalah aliran Transisi,
dimana Re transisisi antara 2300 sampai 4000. Percobaan ketiga, keran dibuka sangat
besar sehingga aliran mengalir dengan cepat dan kasar dari pada percobaan pertama
dan kedua yang alirannya halus dan agak lambat. Volume rata-rata 73,33x10-4 m3 dan
waktu rata-rata 2,44 s. Adapun hasil perhitungan yang didapatkan adalah Debit (Q)
sebesar 3,005 x 10-4 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar 0,77 x 10 -4 m/s, dan bilangan
Reynold (Re) sebesar 19154,22. Karena bilangan Reynold yang didapatkan sebesar
19154,22 maka jenis aliran tersebut adalah aliran turbulen, dimana Re turbulen lebih
dari 4000.
Contoh produk pangan yang termasuk jenis aliran laminer dan turbulen adalah
teh, sirup, minuman bersoda (fanta, sprite, coca-cola), susu kental, saus, kecap dan
sebagainya. Saat pelaksanaan praktikum bahan yang digunakan hanya cairan
berwarna sehingga kecepatan aliran cenderung cepat karena tingkat viskositasnya
rendah. Jika kita menggunakan produk pangan seperti saus, kecap, atau susu kental
sebagai bahannya,kemungkinan kecepatan alirannya akan sangat lambat, karena
tingkat kekentalan produk tersebut memiliki tingkat viskositas yang tinggi dan itu
termasuk aliran laminer. Sedangkan jika kita menggunakan paroduk pangan seperti
sirup, teh, dan minuman bersoda sebagai bahannya kemungkinan kecepatan alirannya
cepat, karena tingkat kekentalan produk tersebut memiliki viskositas rendah dan itu
termasuk aliran turbulen.
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Dari hasil pengamatan ,perhitungan dan pembahasan dapat ditarik beberapa
kesimpulan sebagai berikut :
1. Jenis aliran suatu fluida ada 3 yaitu aliran laminer, transisi dan aliran turbulen.
2. Berdasarkan ketiga percobaan yang telah dilakukan, bilangan Reynold fluida
semakin besar apabila cenderung memiliki jenis aliran turbulen, begitu juga
sebaliknya semakin rendah kecepatan aliran suatu fluida, maka bilangan
Reynold semakin kecil yang cenderung memiliki jenis aliran laminer.
3.
Saat pelaksanaan praktikum bahan yang digunakan hanya cairan berwarna
sehingga kecepatan aliran cenderung cepat karena tingkat viskositasnya
rendah.
4.
Kecepatan dan kekuatan aliran sangat berpengaruh terhadap tipe aliran yang
terjadi.
6.1.Saran
Dalam peraktikum sebaiknya dilakukan secara teliti agar tidak terjadi
kesalahan dalam melakukan peraktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Agung, 2009.LAPORAN TETAP BILANGAN REYNOLD.
https://www.scribd.com/upload-document-laporan-tetap-bilangan.Reynold/.
Anonim, 2009. Metode Penenlitian Air. Usaha Nasional. Jakarta.
Henderson, 1999. FISIKA. Erlangga. Jakarta.
Soedrajat, 1983. Fisika jilid II. Pradnya Paramita. Jakarta.
Wenny, 2013. Fisika Modern.http://wanibesak.wordpres.com//fisika-modern/.
Zemansky. 2000. Teknologi Pangan. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.