View
32
Download
7
Category
Preview:
Citation preview
FLOWMETERI. TUJUAN
Mendemonstrasikan aplikasi plat orifice dalam pengukuran laju aliran dan
kecepatan aliran di dalam pipa
Mendemonstrasikan aplikasi sebuah venturi meter dalam pengukuran laju
aliran dan kecepatan aliran di dalam pipa.
Mendemonstrasikan aplikasi pengukuran laju aliran dan kecepatan aliran di
dalam pipa dengan memakai plat berbentuk U dan V.
II. PERINCIAN KERJA
Pengkalibrasian manometer raksa
Pengukuran kecepatan alir dalam pipa orifice
Pengukuran kecepatan alir dalam pipa venturi
Pengukuran kecepatan alir memakai plat U
Pengukuran kecepatan alir memakai plat V
III. ALAT yang DIGUNAKAN
Instalasi pipa aliran
Pipa Venturi
Pipa Orifice
Plat berbentuk U dan V
Alat ukur ketinggian permukaan (Height Gauge)
Stopwatch
Flowmeter
IV. BAHAN yang DIPAKAI
Air bersih
V. DASAR TEORI
Flowmeter dan Ukuran Arus
Arus zat cair umumnya kebanyakan diukur dengan menggunakan
ujung flowmeter. Cara kerja dari flowmeter ini didasarkan pada persamaan
Bernoulli. Flowmeter dengan pipa penyalur tertutup dapat dipergunakan
pada zat – zat gas maupun cair. Sedangkan flowmeter dengan pipa penyalur
terbuka hanya dapat dipergunakan pada zat cair. Ujung flow meter terdiri
dari lubang / mulut, venturimeter, alat pemercik arus, tabung pitot, dan
weirs. Flowmeter terdiri atas sebuah elemen primer yang menyebabkan
tekanan dan elemen sekunder yang berfungsi untuk mengukur hal tersebut.
Elemen primer tidak mengandung banyak bagian yang bergerak. Umumnya
kebanyakan elemen sekunder dengan flowmeter yang tertutup adalah sebuah
manometer dengan tabung berbentuk U. Zat dalam sebuah lengan
manometer dipisahkan dari lengan yang lainnya dengan menggunakan zat
cair berberat jenis lebih tinggi yang biasanya disini digunakan air raksa.
Tekanan dalam sebuah manometer adalah ( P1 + .h.g ) pada lengan
1 dan ( P2+ m.h.g ) pada lengan 2 dimana dan m adalah berat jenis zat
arus dan cairan pemisah berturut – turut. Kedua tekanan ini sama saat kedua
lengan manometer dihubungkan oleh sebuah kolom zat cair yang
bersambung. Oleh karena itu :
P1 + .h.g = P2+ m.h.g
Dapat dituliskan sebagai berikut :
P1 – P2 = ( - m) .h.g
Jika dan m dalam kg/m3, .h dalam m, dan g adalah 9,81 m/s2,
perbedaan tekanan melewati elemen primer P1 – P2 N/m2. Perbedaan ujung
melewati elemen primer ke perbedaan dalam tingginya zat cair pemisah pada
kedua lengan manometer.
Flowmeter lain umumnya menggunakan prinsip – prinsip
pengoperasian yang berbeda dengan flowmeter ujung. Flowmeter yang
berhubungan dengan mesin mempunyai elemen primer yang terdiri dari
bagian – bagian yang bergerak atau berpindah. Flowmeter ini termasuk
rotameter, ukuran pemindahan positif dan ukuran kecepatan. Flometer
elektromagnetik mempunyai keuntungan – keuntungan dengan tidak adanya
pembatasan dalam sebuah pipa penyalur dan bagian – bagian yang tidak
bergerak atau berpindah.
Flowmeter dengan saluran pipa tertutup
Elemen primer sebuah orifice meter adalah piringan datar yang
sederhana terdiri dari sebuah lubang bor, yang ditempatkan dalam pipa tegak
lurus pada arah arus zat.
Persamaan Bernouli yang dimodifikasi untuk arus kuat dalam sebuah pipa.
P2 U2 2 P1 U1 2
( Z2 + + ) – ( Z1 + + )
2.g 2.g.α2 1.g 2.g.α1
Lubang – lubang dalam piringan orifice baja berupa concentric
accentric ataupun segmental. Piringan orifice cenderung rusak akibat erosi.
Koefisien Cd pada orifice meter tertentu adalah sebuah fungsi lokasi
keran tekanan, rasio diameter lubang orifice pada garis tengah bagian dalam
dari pipa di/d1. Jumlah Reynolds dalam pipa saluran Nre, dan ketebalan
piringan orifice . Referensi yang penting seharusnya dikonsultasikan untuk
nilai Cd. Data yang diberikan berturut – turut seperti log- log Cd terhadap
NRe. Hal tersebut seharusnya dicatat apakah jumlah Reynolds didasarkan
pada diamter bagian dalam dari pipa atau lubang orifice. Pada umumnya
kebanyakan Cd berkisar antara 0,6 sampai dengan 0,7.
Orifice meter rusak akibat murah dan mudah untuk diinstal apabila
dapat dimasukkan pada gabungan piringan roda.
Venturymeter teorinya sama dengan orificemeter tetapi proporsi
tekanan yang diberikan lebih tinggi dapat melindungi daripada orificemeter.
Kebanyakan tabung – tabung pitot tidak mahal namun tabung tersebut
tidak banyak dipergunakan. Tabung pitot memiliki kesensitifan yang tinggi
untuk mengakibatkan pencemaran, tabung tersebut tidak dapat mengukur
rata – rata arus volume Q atau kecepatan linear U. Akhirnya dapat dihitung
dari ukuran tunggal jika hanya distribusi kecepatan diketahui.
Flowmeter dalam saluran terbuka
Weiss umumnya digunakan untuk mengukur rata – rata arus Weiss
yang tajam. tingkat awal zat cair menjadi di atas tingkat weir yang tajam .
Sebagaimana zat cair mendekati weir, zat cair tingkatannya berangsur –
angsur turun dan kecepatan arus meningkat.
Mempertimbangkan banyak hal dalam zat cair pada ketinggian secara
vertical di atas puncak weir .
VI. PROSEDUR PENGERJAAN
Percobaan 1 ( Plat Orifice )
Plat Orifice dipasang pada posisinya dan dihubungkan dengan
manometer Hg.
Pipa kerja diisi dengan air bersih, kemudian katup kontrol dibuka untuk
mendapatkan aliran air melalui flowmeter.
Laju aliran diukur dengan memakai tangki volumetric bersamaan dengan
katup kontrol aliran.
Perbedaan head pada beberapa variasi laju alir diukur dengan memakai
manometer Hg.
Dihitung perbedaan head teoritis pada setiap aliran
Hasil tersebut dibandingkan dengan perbedaan head pengukuran.
Percobaan 2 ( Ventury meter)
Ventury meter tes dipasang pada posisinya dan dihubungkan dengan
manometer H2O.
Pipa utama diisi dengan air, kemudian katup kontrol dibuka untuk
mendapatkan aliran air melalui flowmeter.
Laju aliran diukur dengan memakai tangki volumetric bersamaan dengan
katup kontrol aliran.
Perbedaan head pada beberapa variasi laju alir diukur dengan memakai
manometer H2O
Dihitung perbedaan head teoritis pada setiap aliran.
Hasil tersebut dibandingkan dengan perbedaan head pengukuran.
Percobaan 3 (Pitot Tube )
Tabung pitot dipasang pada posisinya dan dihubungkan dengan
manometer Hg
Pipa utama diisi dengan air, kemudian katup kontrol dibuka untuk
mendapatkan aliran air melalui flowmeter.
Laju aliran diukur dengan memakai tangki volumetric bersamaan dengan
katup kontrol aliran.
Perbedaan head pada beberapa variasi laju alir diukur dengan memakai
manometer Hg.
Dihitung perbedaan head teoritis pada setiap aliran.
Hasil tersebut dibandingkan dengan perbedaan head pengukuran
VII. DATA PENGAMATAN
B. Pipa Orrifice
Cd=0,6
do=0,022 m
d 1=0,039 m
V=5 l
g=9,8m
s2
ρ H2O=1 g/ml
ρHg=13,6 g/ml
Penentuan∆ H secara Praktikum
EP H 2O=EP Hg
ρ H2O × g× ∆ h H 2O=ρ Hg × g × ∆ h Hg
ρ H2O × ∆ h H 2O= ρ Hg × ∆ h Hg
∆ h H 2 O= ρ Hg× ∆ h Hgρ H 2O
a. Data 1
∆ h H 2 O=(13,6
gml
×20 mm)Hg
1g
ml
=272mm H 2 O=0,272 m H 2O
b. Data 2
∆ h H 2 O=(13,6
gml
×22 mm)Hg
1g
ml
=299,2 mm H 2 O=0,2992 m H 2 O
c. Data 3
∆ h H 2 O=(13,6
gml
×28 mm)Hg
1g
ml
=380,8 mmH 2O=0,3808 m H 2O
d. Data 4
∆ h H 2 O=(13,6
gml
×38 mm)Hg
1g
ml
=516,8 mm H 2O=0,5168 m H 2O
e. Data 5
∆ h H 2 O=(13,6
gml
×54 mm)Hg
1g
ml
=734,4 mm H 2 O=0,7344 m H 2O
Penentuan∆ H secarateori
Ao=π4
(do )
2
=3 . 144
(0 ,022 m )2=3 , 7994×10−4
m2
Ao=π4
(d 1 )
2
=3 . 144
(0 , 039 m)2=1 , 11939×10−3
m2
Untuk data I
Q=0 ,005 m3
8 , 925 s=
5,6022 x 10-4 m3/s
Q=Cd Ao {1 - (AoA1
)2}
−12√2 g (h1 - h2 )
Q2 = Cd A0 [1−( Ao
A 1 )2]
−1
x 2g (h1 - h2 )
= Q2 [1−( Ao
A 1 )2]
❑
(Cd )2 ( A0 )2 x 2g
= (0,000904 m3/s )[1−( 0,000254 m2
0,001194 m2 )2]
❑
(0,98 )2 (0,000254 m2 )2 x2 x 9,8m
s2
= 8,172 x10−7 m6 /s2 x 0,95❑
(0,96 ) (6,452 x10−8m2 )2 x 2 x9,8ms2
= 0,64 m H2O
Recommended