PERCOBAAN III. TUJUAN PERCOBAAN
Mahasiswa dapat mempelajari kehilangan tekanan dalam
singularitas akibat belokan pipa secara praktek dan teoritis
II. ALAT DAN BAHAN
Seperangkat alat dynamic fluida
III. DASAR TEORI
Rumus kehilangan tekanan akibat akibat belokan pipa P = Dimana
koefisien singular kehilangan tekanan
a. Kehilangan Tekanan Akibat belokan 180o (P2-P3) = [ 0,131 +
1,847 ( )2]
Dimana dalam radian
Diameter pipa = 26,8 mm, sudut belokan = 180oUntuk air pada
20oC, viskositas kinematik = 1E-6 , densitas = 999 b. Kehilangan
Tekanan Akibat Pengecilan Pipa (P13-P14)
= ( 1)2 , koefisisen kontraksi
Dimana
C = 0,63 + 0,37 ( )2 , S1 < S2Data untuk perhitungan secara
teoritis
Diameter pipa besar = 26,8 mm
Diameter pipa kecil = 17,3 mm
Luas sambungan pipa besar = 5,64E-4 m2Luas sambungan piipa kecil
= 2,35E-4 m2Koefisien kontraksi = 0,657
Panjang pipa = 350 mm
Untuk air pada 20oC
Viskositas kinematik = 1E-6 Densitas = 999 c. Kehilangan Tekanan
Akibat Pembesaran Pipa (P14-P15)Koefisien kehilangan tekanan, = (
)2 , S1 < S2Data untuk perhitungan secara teoritis
Diameter pipa besar = 26,8 mm
Diameter pipa kecil = 17,3 mm
Luas sambungan pipa besar = 5,64E-4 m2
Luas sambungan pipa kecil = 2,35E-4 m2Untuk air pada 20oC,
viskositas kinematik = 1E-6 , densitas = 999
TEORI TAMBAHAN
PIPA VENTURIPipa venturi merupakan sebuah pipa yang memiliki
penampang bagian tengahnya lebih sempit dan diletakkan
mendatardengan dilengkapi dengan pipa pengendali untuk mengetahui
permukaan air yang ada sehinggabesarnya tekanan dapat
diperhitungkan. Dalam pipa venturi ini luas penampang pipa bagian
tepi memiliki penampang yang lebih luas daripada bagian tengahnya
atau diameter pipa bagian tepi lebih besar daripada bagian
tengahnya. Zat cair dialirkan melalui pipa yang penampangnya lebih
besar lalu akan mengalir melalui pipa yang memiliki penampang yang
lebih sempit,dengan demikian maka akan terjadi perubahan
kecepatan.Pada Venturi meter ini fluida masuk melalui bagian inlet
dan diteruskan ke bagian outletcone. Pada bagian inletini
ditempatkan titik pengambilan tekanan awal. Pada bagian inlet cone
fluida akan mengalami penurunan tekanan yang disebabkan oleh bagian
inlet cone yangberbentuk kerucut atau semakin mengecil kebagian
throat. Kemudian fluida masuk kebagian throat inilah tempat-tempat
pengambilan tekanan akhir dimana throat ini berbentuk bulat
datar.Lalu fluida akan melewati bagian akhir dari venturi meter
yaitu outlet cone. Outlet cone iniberbentuk kerucut dimana bagian
kecil berada pada throat, dan pada Outlet cone ini tekanan kembali
normal.Jika aliran melalui venturi meter itu benar-benar tanpa
gesekan, maka tekanan fluidayang meninggalkan meter tentulah sama
persis dengan fluida yang memasuki meteran dankeberadaan meteran
dalam jalur tersebut tidak akan menyebabkan kehilangan tekanan
yangbersifat permanen dalam tekanan.Penurunan tekanan pada inlet
cone akan dipulihkan dengan sempurna pada outlet cone. Gesekan
tidak dapat ditiadakan dan juga kehilangan tekanan yang permanen
dalam sebuahmeteran yang dirancangan dengan tepat.
PIPAFluida merupakan suatu zat/bahan yang dalam keadaan
setimbang tak dapat menahan gaya atau tegangan geser (shear force).
Dapat pula didefinisikan sebagai zat yang dapat mengalir bila ada
perbedaan tekanan dan atau tinggi. Suatu sifat dasar fluida nyata,
yaitu tahanan terhadap aliran yang diukur sebagai tegangan geser
yang terjadi pada bidang geser yang dikenai tegangan tersebut
adalah viskositas atau kekentalan/kerapatan zat fluida tersebut
[Raswari, 1986].Kualitas pipa dan fitting kecuali di tentukan
berdasarkan kualitas fisik berupa tampilan warna, dimensi, sistim
koneksi (ulir atau flange) dan lain sebagainya ditentukan pula oleh
head losses apabila dialiri fluida. Semakin besar head losses
semakin berkurang kualitas pipa dan fitting tersebut. Kualitas
fisik dapat mudah dikenali oleh konsumen, namun head losses harus
dilakukan penelitian laboratoris [Suhariono, 2008].Besarnya head
losses pada sambungan belokan pipa tersebut dipengaruhi oleh
beberapa factor, seperti: diameter, debit, viskositas, dan sudut
pada sambungan belokan pipa tersebut. Hukum Bernoulli menjelaskan
tentang konsep dasar aliran fluida (zat cair dan gas) bahwa
peningkatan kecepatan pada suatu aliran zat cair atau gas, akan
mengakibatkan penurunan tekanan pada zat cair atau gas tersebut.
Artinya, akan terdapat penurunan energi potensial pada aliran
fluida tersebut.[Streeter, 1988]Arus Laminer
Mempunyai aliran yang mempunyai kecepatan rendah dan fluidanya
bergerak sejajar (laminae) & mempunyai batasan-batasan yang
berisi aliran fluida. Aliran laminar adalah aliran fluida tanpa
arus turbulent ( pusaran air ). Partikel fluida mengalir atau
bergerak dengan bentuk garis lurus dan sejajar. Laminar adalah ciri
dari arus yang berkecepatan rendah, dan partikel sedimen dalam zona
aliran berpindah dengan menggelinding (rolling) ataupun terangkat
(saltation).Arus Turbulent
Aliran acak dan mempunyai kecepatan beraneka ragam. Aliran ini
terjadi di air dan udara. Aliran ini lebih efficient dalam
mengangkut dan menjalankan sediment karena beranekaragamnya
gradient kecepatannya. Pada arus turbulen, massa air bergerak
keatas, kebawah, dan secara lateral berhubungan dengan arah arus
yang umum, memindahkan massa dan momentum. Dengan gerakan tidak
beraturan seperti itu, massa atau gumpalan fluida akan mempunyai
percepatan menyimpang yang hanya sedikit persentasinya dari
kecepatan rata-rata, meskipun begitu arus turbulen bersifat
menentukan arus, sebab turbulen menjaga patikel-partikel dalam
suspensi, secara konstan, seperti clay dan silt pada sungai dan
pasir pada arus turbidit, atau secara berangsur, seperti pada
kebanyakan butir pasir di sungai, pantai dan bukit pasir.
Turbulen mentransport partikel-partikel dengan dua cara; dengan
penambahan gaya fluida dan penurunuan tekanan lokal ketika pusaran
turbulen bekerja padanya. Keduanya adalah penyebab terjadinya
transportasi pasir sepanjang bawah permukaan. Di alam hampir semua
mekanisme transport pasir terjadi secara turbulen. Turbulen
terutama terjadi di sungai akibat penggerusan sepanjang batas arus
air, dan meningkat akibat kekasaran bawah permukaan; sepanjang
garis pantai dan laut penyebabnya adalah ombak, tekanan angin
permukaan, dan penggerusan arus. Di udara turbulen yang membawa
bekas ledakan volkanis ditransport angin. Besarnya gerakan turbulen
bervariasi dari mikro hingga makro, yang terakhir tadi sangat mudah
dilihat di sungai dengan penampakkan pusaran yang kompleks atau
dengan boil yang berbenturan dengan permukaan sungai, secara terus
menerus.IV. PROSEDUR PERCOBAANa. Tutup katup pembuangan yang
terletak dibawah tangkib. Isi air dalam tangkic. Hubungkan steker
listrik ke stop kontakd. Putar pasokan listrik saklar utama dalam
posisi horizontale. Lampu indikator akan menyalaf. Hubungkan
konektor ke pipa yang digunakan konektor (+) pada up stream dan
konektor (-) pada down streamg. Hilangkan udara yang ada dalam
selang dengan cara membuka dua katup buangan dan kemudian tutuph.
Untuk mendapatkan beda tekan sama dengan nol dilakukan :1). Tutup
valve yang ada diatas tangki
2). Untuk mendapatkan beda tekan nol laju alir dibuat nol,
indicator menunjukkan misal x mbar, nilai ini sama dengan 0
atmosfer
3). Harga x bar digunakan untuk faktor pengurangan setiap
pengukuran
i. Buka valve dan tentukan laju alir yang digunakan
