Upload
naomi-okta
View
368
Download
51
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN RESMI
PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II
“BILANGAN REYNOLDS“
GROUP H
1. Arief Rio Ramadhan 1331010016
2. Ivan Atmanegara 1331010024
Tanggal Percobaan : 29 Februari 2015
LABORATORIUM RISET DAN OPERASI TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UPN “VETERAN” JAWA TIMUR
SURABAYA
2016
Page | iLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN TUGAS PRAKTIKUM
OPERASI TEKNIK KIMIA II
“BILANGAN REYNOLDS”
GROUP : I
1. Arief Rio Ramadhan (1331010016)
2. Ivan Atmanegara (1331010024)
Telah diperiksa dan disetujui oleh :
Kepala Laboratorium Dosen Pembimbing
Operasi Teknik Kimia I
Ir. C. Pujiastuti, MT Ir. Nurul Wdji Triana, MT
NIP. 19630305 198803 2 001 NIP. 19610301 198903 2 001
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | iiLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan
rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan laporan resmi Operasi Teknik
Kimia I ini dengan judul “Bilangan Reynolds“. Laporan resmi ini merupakan
salah satu tugas mata kuliah praktikum Operasi Teknik Kimia II yang diberikan
pada semester VI. Laporan ini disusun berdasarkan pengamatan hingga
perhitungan dan dilengkapi dengan teori dari literature serta petunjuk asisten yang
dilaksanakan pada tanggal 29 Februari 2016 di Laboratorium Operasi Teknik
Kimia.
Laporan hasil praktikum ini tidak dapat tersusun sedemikian rupa tanpa
bantuan baik sarana, prasarana, pemikiran, kritik dan saran. Oleh karena itu, tidak
lupa kami ucapkan terimakasih kepada :
1. Ibu Ir. C. Pujiastuti, MT selaku Kepala Laboratorium Operasi Teknik
Kimia.
2. Ibu Ir. Nurul Widji Triana, MT selaku dosen pembimbing.
3. Seluruh asisten laboratorium yang membantu dalam pelaksanaan
praktikum.
4. Teman – teman mahasiswa yang membantu dalam memberikan masukan –
masukan dalam praktikum.
Kami sadar bahwasannya tidak ada sesuatu yang sempurna. Oleh karena
itu, penyusun sangat menyadari dalam penyusunan laporan ini masih banyak
kekurangan. Maka dengan rendah hati, penyusun selalu mengharapkan kritik dan
saran guna menyempurnakan laporan praktikum ini.
Surabaya, 1 Maret 2016
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | iiiLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
Penyusun
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................................i
KATA PENGANTAR.....................................................................................................ii
DAFTAR ISI...................................................................................................................iii
DAFTAR GRAFIK.........................................................................................................iv
INITISARI.......................................................................................................................v
BAB I PENDAHULUAN1
I.1 Latar Belakang................................................................................................
I.2 Tujuan Percobaan...........................................................................................
I.3 Manfaat Percobaan.........................................................................................
BAB II TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................
II.1 Secara Umum................................................................................................
II.2 Hipotesis........................................................................................................
II.3 Diagram Alir.................................................................................................
BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM....................................................................
III.1 Bahan yang digunakan...........................................................................................
III.2 Alat yang digunakan................................................................................................
III.3 Gambar alat.............................................................................................................
III.4 Prosedur Praktikum.................................................................................................
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................................
IV.1 Hasil Pengamatan....................................................................................................
IV.2 Hasil Perhitungan, Grafik, dan Pembahasan………………………………….......
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................................
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | ivLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
APPENDIX.....................................................................................................................
DAFTAR GRAFIK
Grafik 1. Hubungan antara Bukaan kran dengan Debit air (Q)..............................
Grafik 2. Hubungan antara Bukaan Kran dengan Kecepatan Linier (v)..........................................................................................................................
Grafik 3. Hubungan antara Reynold Number (Nre) dengan Faktor Friksi (f)
..........................................................................................................................
Grafik 4. Hubungan antara Kecepatan Linier (v) dengan Reynold Number (Nre)
..........................................................................................................................
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | vLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
INTISARI
Percobaan Bilangan Reynold dilakukan dengan tujuan untuk menentukan
Nre kritis pada air yang mengalir secara vertical berdasarka pengamatan langsung
(observen visual) dan pengukuran laju alir.
Cara percobaan yaitu pertama dengan mengalirkan air ke dalam tangki
pada laju tertentu dengan membuka kran dan tunggu hingga aliran konstan dana
tur laju zat warna, lalu catat kecepatan volumetric air dan amati pola aliran yang
diindikasikan oleh pola aliran zat warna (laminar atau turbulen) dan ulangi
percobaan dengan variasi laju volumetric air. Dalam percobaan ditetapkan t
(waktu) sebesar 5, 10, 15, 20, 25 detik dan untuk variabelnya adalah putaran kran
sebesar 1/6, 1/5, ¼, 1/3, 3/4.
Dari pengamatan dan percobaan yang telah dilakukan didapat hasil aliran
laminar pada bukaan kran 1/6, 1/5, 1/4, 1/3 dan Nre tertinggi pada bukaan kran ¾
dengan waktu 25 detik sebesar 8891,41. Sementara Nre terkecil yaitu 136,67 pada
bukaan 1/6 pada waktu 25 s.
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 1Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Reynolds mempelajari kondisi dimana di satu jenis aliran berubah menjadi
aliran jenis lain, dan menemukan bahwa kecepatan kritis dimana aliran laminar
berubah menjadi aliran turbulen, bergantung pada empat buah besaran yaitu
diameter tabung, serta viskositas, densitas dan kecepatan linear rata-rata zat cair.
Lebih jauh, ia menemukan keempat factor itu dapat digabungkan menjadi suatu
gugus, dan bahwa perubahan macam aliran berlangsung pada suatu nilai tertentu
gugus itu. Gugus variabel tanpa dimensi itu dinamakan Angka Reynolds
(Reynolds Number).
Di dalam percobaan ini, air dialirkan ke dalam tangki pada laju tertentu
engan membuka kran V2 hingga aliran konstan, lalu buka kran V1 dan atur laju
zat warna hingga tidak mengganguu pola aliran air. Kemudian catat kecepatan
volumetric air. Lalu amati pola aliran yang diindikasikan oleh pola aliran zat
warna apakah laminar atau turbulen. Lalu mengulang percobaan dengan variasi
laju volumetric air.
Pada percobaan ini, bertujuan untuk menghitung bilangan Reynolds (Nre)
dan factor friksi untuk tiap run percobaan. Selainn itu, juga bertujuan untuk
menghitung harga bilangan Reynolds kritis dan membandingkan harga tersebut
dengan literature.
I.2 Tujuan
1. Menentukan bilangan Reynolds (Nre) kritis untuk fluida yang mengalir
secara vertical berdasarkan pengamatan langsung dan pengukuran laju alir.
2. Menentukan factor friksi untuk setiap run percobaan.
3. Untuk pengukuran laju alir (Laminer atau Turbulen).
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 2Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
I.3 Manfaat
1. Agar praktikan dapat mengetahui macam-macam aliran yang terjadi pada
percobaan.
2. Agar praktikan dapat mengatahui factor-faktor yang mempengaruhi
perhitungan bilangan Reynolds.
3. Agar praktikan dapat mengetahui hubungan antar friction loss dengan Nre.
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 3Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Secara Umum
Fluida adalah suatu zat yang dpat mengalir bisa berupa cairan atau gas.
Fluida mengubah bentuknya dengan mudah dan didalam kasus mengenai
gas,mempunyai volume yang sama dengan volume uladuk yang membatasi gas
tersebut. Pembagian fluida menjadi elemen volume sangat kecil yang dapat
dinamakan partikel fluida dan mengikuti gerak masing-masing partikel ini.
Merupakan salah satu cara untuk menjelaskan suati gerak fluida. Suatu massa
fluida yang mengalir selalu dapat dibagi menjadi tabung aliran. (Khairul, 2014)
Aliran fluida secara umum diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu aliran
turbulen dan aliran laminar.
Aliran Turbulen merupakan aliran fluida yang terjadi olakan atau
gumpalan ataupun gelombang saat mengalir. Penyebab terjadinya
turbulence sangat banyak. Namun yang pasti ketika fluida mengalir dari
suatu penampang 1 ke penampang yang lebih kecil maka besar
kemungkinan akan terjadi turbulence seperti dibawah ini
Aliran laminar merupakan aliran fluida yang tidak terjadi olakan dan
sifatnya mendekati linear dan biasanya akibat tidak terjadinya perubahan
penampang yang tiba-tiba.
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 4Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
Osborne Reynolds yang pertama kali menemukan dan mengklasifikasikan
jenis aliran pada fluida. Untuk menentukan aliran itu turbulence atau laminar
harus dicari terlebih dahulu Reynolds numbernya. Hubungan antara bilangan
Reynolds dengan penentuan apakah aliran suatu fluida yang kita tinjau memiliki
profil yang laminar, turbulence atau transisi dapat diketahui dengan
Apabila Reynolds number didapatkan hasil < 2000 maka aliran tersebut
dinyatakan sebagai aliran Laminar
Apabila Reynolds number didapatkan hasil 2000-x-4000 maka aliran
tersebut dinyatakan sebagai aliran transisi
Apabila Reynolds number didapatkan hasil >4000 maka aliran tersebut
dinyatakan sebagai aliran Turbulence
Kiat cepat untuk dapat mengetahu aliran ini turbulence atau laminar sangat
mudah yaitu lihat fluida apa yang mengalir dan cari viskositasnya. Jika viskositas
nya sangat kecil maka kemungkinan besar aliran ini merupakan aliran turbulence.
(Ardy, 2012)
Sudah lama diketahui orang bahwa fluida dapat mengalir di dalam pipa
atau saluran menuru du acara yang berlainan. Pada laju aliran rendah, penurunan
tekanan di dalam fluida itu bertambah secara langsung menurut kecepatan fluida.
Pada laju tinggi, pertambahan itu jauh lebih cepat lagi. Angka Reynolds dan
transisi dari aliran laminar ke aliran turbulen Reynolds mempelajari kondisi
dimana satu jenis aliran berubah menjadi aliran jenis lain, dan menemukan bahwa
menjadi aliran jenis lain, dan menemukan bahwa kecepatan kritis dimana airan
aliran laminar berubah menjadi aliran turbulen, bergantung pada empat buah
besaran, diameter tabung, serta viskositas, densitas dan kecepatan laminar rata-
rata zat cair. Lebih jauh, ia menemukan bahwa keempat factor itu dapat
digabungkan menjadi aliran berlangsung pada suatu nilai tertentu gugus itu.
Pengelompokkan variabel menurut penemuannya itu ialah,
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 5Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
N ℜ=DV ρμ
=DVv
dimana,
D = diameter tabung
V = kecepatan rata-rata zat cair
µ = viskositas zat cair
ρ = densitas zat cair
v = viskositas kinematic zat cair
Gugus variabel tanpa dimensi itu yang didefinisikan persamaan Number of
Reynolds. Gugus ini merupakan salah satu diantara sejumlah gugus tanpa dimensi
yang di daftarkan. Besarnya tidak bergantung pada satuan yang digunakan, asal
saja satuan-satuan itu konsisten.
Pengamatan-pengamatan selanjutnya menunjukkan bahwa transisi dari
aliran laminar menjadi aliran turbulen dapat berlangsung pada suatu kisaran angka
Reynolds yang cukup luas. Aliran laminar selalu ditemukan pada angka Reynolds
di bawah 2100, tetapi bisa terdapat pada angka Reynolds sampai beberapa ribu
yaitu dalam kondisi khusus dimana lubang-lubang masuk sangat baik
kebundarannya, dan zat cair di dalam tangki sangat tenang. Pada kondisi aliran
biasa, aliran itu turbulen pada angka atau bilangan Reynolds di atas kira-kira
4000. Antara 2100 dan 4000, terdapat suatu daerah transisi dimana jenis aliran itu
mungkin laminar dan mungkin pula turbulen, bergantung pada kondisi di lubang-
masuk tabung dan jaraknya dari lubang masuk itu. (McCabe, 1994)
Bilangan Reynolds dapat didefinisikan untuk sejumlah situasi yang
berbeda di mana fluida berada dalam gerak relatif terhadap permukaan (definisi
bilangan Reynolds tidak menjadi bingung dengan Persamaan Reynolds atau
persamaan pelumasan). Definisi ini umumnya termasuk sifat-sifat fluida
kepadatan dan viskositas, ditambah kecepatan dan sebuah panjang karakteristik
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 6Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
atau dimensi karakteristik. Dimensi ini adalah masalah konvensi misalnya radius
atau diameter samasama berlaku untuk lingkungan atau lingkaran, tapi satu yang
dipilih oleh konvensi. Untuk pesawat atau kapal, panjang atau lebar dapat
digunakan. Untuk aliran dalam pipa atau bola bergerak dalam cairan diameter
internal yang umumnya digunakan saat ini. Bentuk lain (seperti pipa persegi
panjang atau nonbola objek) memiliki diameter setara didefinisikan. Untuk cairan
kepadatan variabel (gas kompresibel misalnya) atau variabel viskositas ( non
Newtonian cairan ) aturan khusus berlaku. Kecepatan juga dapat menjadi masalah
konvensi dalam beberapa keadaan, terutama pada perpipaan. (Purnama, 2011)
HEADLOSS
Headloss adalah suatu nilai untuk mengetahui seberapa besarnya reduksi
tekanan total (total head) yang diakibatkan oleh fluida saat melewati sistem
pengaliran. Total head, seperti kita ketahui merupakan kombinasi dari elevation
head (tekanan karena ketinggian suatu fluida), Velocity head, (tekanan karena
Kecepatan alir suatu fluida) dan pressure head (tekanan normal dari fluida itu
sendiri) . Headloss tidak dapat dihindarkan pada penerapan sistem pengaliran
fluida dilapangan. Head loss dapat terjadi karena
1. Gesekan antara fluida dan dinding pipa
2. Friksi antara sesama partikel pembentuk fluida tersebut
3. dan turbulensi yang diakibatkan saat aliran di belokkan arahnya atau hal lain
seperti misalnya perubahan akibat komponen perpipaan (valve, flow reducer, atau
kran)
Kehilangan karena friksi/gesekan adalah bagian dari total headloss yang
terjadi saat aliran fluida melewati suatu pipa lurus. Headloss pada suatu fluida
pada umumnya berbanding lurus dengan panjang pipa , nilai kuadrat dari
kecepatan fluida dan nilai friksi fluida yang disebut faktor friksi. (Anonim, 2012)
Faktor friksi untuk aliran laminar
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 7Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
f= 64Nre
Faktor friksi untuk aliran turbulen
1√ f
=1.14−2 log10❑( eD + 9.35Nre √ f )
(Anonim, 2016)
II.2 Hipotesis
Dalam percobaan ini diduga pada bukaan kran lebih dari bukaan ½ akan
menghasilkan pola aliran yang turbulen. Sementara jika dibawah ½ akan
menghasilkan pola aliran yang Laminer.
II.3 Diagram Alir
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Masukkan Air ke Tangki
Putar / Buka Kran Zat Warna
Buka kran untuk mengambil volume air
Amati pola aliran zat warna pada tabung kaca
Masukkan Zat warna ke tangki zat warna
Page | 8Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
III.1 Bahan yang Digunakan
- Air
- KMnO4
III.2 Alat yang Digunakan
- Gelas Ukur
- Stopwatch
- 1 Set alat bilangan Reynold
III.3 Gambar Alat
Stopwatch Gelas Ukur
- 1 Set alat bilangan Reynold
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 9Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
III.4 Prosedur
1. Alirkan air ke dalam tangki T2
2. Masukkan zat warna (KMnO4) ke dalam tangki T1
3. Buka kran V1 agar zat warna tersebut masuk ke dalam tabung kaca
4. Amati pola aliran yang dihasilkan zat warna di tabung kaca (Laminer atau
Turbulen)
5. Catat kecepatan volumetric air
6. Ulangi percobaan dengan laju variasi
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 10Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Pengamatan
Tabel 1. Dengan waktu 5 detik
Putaran
Kran
Volume Rata-rata
Q Aliran1 2 3 4 5
1/6 25 24 22 19 20 22 4.4 Laminer1/5 45 44 42 39 40 42 8.4 Laminer¼ 48 52 50 42 44 47.2 9.44 Laminer
1/3 70 72 67 69 73 70.2 14.04 Laminer¾ 288 310 300 295 290 296.6 59.32 Turbulen
Tabel 2. Dengan waktu 10 detik
Putaran
Kran
Volume Rata-rata
Q Aliran1 2 3 4 5
1/6 27 26 24 39 22 27.6 2.76 Laminer1/5 47 46 44 41 42 44 4.44 Laminer1/4 50 54 52 44 46 49.2 4.92 Laminer1/3 72 70 75 68 65 70 7 Laminer3/4 708 574 640 600 695 643.4 64.34 Turbulen
Tabel 3. Dengan waktu 15 detik
Putaran
Kran
Volume Rata-rata
Q Aliran1 2 3 4 5
1/6 29 28 26 32 24 27.8 1.85 Laminer1/5 49 48 46 43 44 46 3.06 Laminer1/4 52 56 54 46 48 51.2 34.1 Laminer1/3 364 330 355 370 345 352.8 23.52 Laminer3/4 1030 982 1000 1010 995 1003.4 66.89 Turbulen
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 11Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
Tabel 4. Dengan waktu 20 detik
Putaran
Kran
Volume Rata-rata
Q Aliran1 2 3 4 5
1/6 31 30 28 25 26 28 1.4 Laminer1/5 51 50 48 45 46 48 2.4 Laminer1/4 54 58 56 48 50 53.2 2.66 Laminer1/3 410 425 410 495 400 428 21.4 Turbulen3/4 1364 1250 1450 1200 1115 1275.8 63.79 Turbulen
Tabel 5. Dengan waktu 25 detik
Putaran
Kran
Volume Rata-rata
Q Aliran1 2 3 4 5
1/6 23 32 30 27 28 28 1.12 Laminer1/5 53 52 50 47 48 50 2 Laminer1/4 56 60 58 50 52 55.2 2.208 Laminer1/3 570 577 567 559 570 568.2 22.74 Laminer3/4 1828 1810 1750 1950 1770 1821.6 72.86 Turbulen
IV.2 Hasil Perhitungan
Tabel 6. Dengan waktu 5 detik
Waktu(s)
PutaranKran
V rata-rata (ml)
Q(ml/s)
V(cm/s) Nre f
5
1/6 22 4.4 3.31 535.84 0.11921/5 42 8.4 6.33 1024,7 0.06241/4 47.2 9.44 7.11 1151.02 0.05561/3 70.2 14.04 10.58 1712.77 0.03743/4 296.6 59.32 44.71 7237.99 0.0034
Tabel 7. Dengan waktu 10 detik
Waktu(s)
PutaranKran
V rata-rata (ml)
Q(ml/s)
V(cm/s) Nre F
10 1/6 27.6 2.76 2.080 336.7 0.19001/5 44 4.4 3.37 535.8 0.1192
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 12Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
1/4 49.2 4.92 3.70 598.9 0.10661/3 70 7 5.27 854.19 0.07493/4 643.4 64.34 48.5 7851.24 0.0034
Tabel 8. Dengan waktu 15 detik
Waktu(s)
PutaranKran
V rata-rata (ml)
Q(ml/s)
V(cm/s) Nre F
15
1/6 27.8 1.85 1.40 226.16 0.28301/5 46 3.07 2.31 374.22 0.17101/4 51.2 3.41 2.57 416.52 0.15371/3 352.8 23.52 17.73 2870.09 0.02233/4 1003.4 66.89 50.42 8162.82 0.0033
Tabel 9. Dengan waktu 20 detik
Waktu(s)
PutaranKran
V rata-rata (ml)
Q(ml/s)
V(cm/s) Nre F
20
1/6 28 1.06 1.4 170.84 0.37461/5 48 1.81 2.4 292.87 0.21851/4 53.2 2.01 2.66 324.59 0.19721/3 428 16.13 21.4 2611.39 0.02453/4 1275.8 48.08 63.79 7784.13 0.0034
Tabel 10. Dengan waktu 25 detik
Waktu(s)
PutaranKran
V rata-rata (ml)
Q(ml/s)
V(cm/s) Nre f
25
1/6 28 1.12 0.84 136.67 0.46831/5 50 2.0 1.51 244.05 0.26221/4 55.2 2.21 1.66 269.44 0.23751/3 568.2 22.73 17.13 2773.44 0.02313/4 1821.6 72.86 54.92 8891.41 0.0033
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 13Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
IV.3 Grafik dan Pembahasan
Grafik 1. Hubungan antara Bukaan kran dengan Debit air (Q)
Dari grafik diatas dapat dibuktikan bahwa semakin besar bukaan kran akan semakin besar debit aliran yang didapatkan. Dari perbandingan waktu juga dapat dibuktikan, semakin lama waktu run percobaan debit yang didapatkan lebih besar.
Grafik 2. Hubungan antara Bukaan Kran dengan Kecepatan Linier (v)
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
1/9 1/5 2/7 2/5 1/2 3/5 5/7 4/50
10
20
30
40
50
60
70
80
t=5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik
Bukaan Kran
Q (m
l/de
tik)
1/9 1/5 2/7 2/5 1/2 3/5 5/7 4/50
10
20
30
40
50
60
t= 5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik
Bukaan Kran
v (c
m/s
)
Page | 14Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
Dari grafik diatas dapat dibuktikan bahwa semakin besar bukaan kran akan semakin besar kecepatan linier yang didapat. Dari grafik diatas juga dapat dilihat bahwa bukaan kran berbanding lurus dengan kecepatan linier.
0.00 2000.00 4000.00 6000.00 8000.00 10000.000
0.050.1
0.150.2
0.250.3
0.350.4
0.450.5
t= 5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik
Nre
fakt
or fr
iksi
(f)
Grafik 3. Hubungan antara Reynold Number (Nre) dengan Faktor Friksi (f)
Dari grafik diatas dapat diketahui hubungan antar Nre vs f yaitu berbanding terbalik dimana semakin besar Nre maka factor friksinya semakin kecil. Hal ini sama dengan persamaan hubungan antara Nre dengan factor friksi yaitu f=16/Nre.
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 15Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00-1100
-100900
19002900390049005900690079008900
t= 5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik
v (cm/s)
Nre
Grafik 4. Hubungan antara Kecepatan Linier (v) dengan Reynold Number (Nre)
Dari grafik diatas kecepatan linier vs Nre didapat semakin besar kecepatan linier maka Nre juga semakin besar. Untuk waktu yang digunakan kecepatan yang paling tinggi adalah waktu 25 s sebesar 54.92 cm/s dan diimbangi Nrenya sebesar
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
1. Semakin besar putaran kran maka harga bilangan Reynolds (Nre) juga
semakin tinggi. Harga Nre tertinggi pada putaran kran ¾ waktu 25 s yaitu
8891,41.
2. Semakin tinggi harga Nre maka factor friksi semakin kecil.
3. Untuk pola aliran laminar diindikasikan dengan pola aliran zat warna pada
jarum berupa garis lurus.
4. Untuk pola aliran turbulen diindikasikan dengan pola aliran zat warna
pada jarum berupa garis lurus.
5. Pola aliran laminar terjadi pada seluruh putaran kran, hal ini disebabkan
Nre < 2100.
V.2 SaranLaboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 16Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
Pada praktikum kali yang akan dating diharapkan praktikan memriksa
jarum tempat keluar zat warna karena sering buntu, hal ini dapat menghambat
pola aliran jalannya zat warna untuk melihat pola aliran laminar atau turbulen.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2012. “Pipe Flow”. (http://pipeflow.com/pipe-pressure-drop-
calculations /pipe-friction-factors). Diakses pada tanggal 25 Februari 2015
pukul 08.52 wib.
Anonim, 2016. “Headloss”. (http://feelit11.wordpress.com/2012/03/23/headloss-
sebuah-pengertian-dasar). Diakses pada tanggal 25 Februari 2016 pukul
08.54 wib
Khairul, 2014. “Aliran Fluida”.
(http://khairullahtullah.blogspot.co.id/2014/10/alir an-fluida.html). Diakses
pada tanggal 25 Februari 2016 pukul 08.58 wib
McCabe, 1999. “Operasi Teknik Kimia”. Jakarta:Erlangga
Levi, 2012. “Aliran Laminar dan Turbulen.”
(https://maglevworld.wordpress.com/ 2012/05/09/aliran-laminar-dan-
turbulen). Diakses pada tanggal 25 Februari 2016 pukul 08.57 wib
Purnama, 2011. “Bilangan Reynolds”. (http://yonopurnama57.blogspot.com/2011
/10/bilangan-reynolds-25.html). Diakses pada tanggal 25 Februari 2016
pukul 08.55 wib
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 17Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
APPENDIX
Bukaan ¼
Volume (V) = 47.2 ml Densitas (ρ) = 0,996232 gr/cm3
Detik (t) = 5 detik Viskositas (µ) = 0,008 gr/cm.dt
Q (debit )= vt= 47.2ml
5dt=9.44 ml
dt
D (diameter )=1.3cm
A ( luas penampang )=14π D2
= 14π1.32
= 1.32665 cm2
v (kecepatan linier) = QA
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Page | 18Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”
= 9.44
1.32665
= 7.12 cm/dt
Nℜ=ρ . D .vμ
¿0.996232 .1,3 .7,12
0,008
= 1151,94
f (factor friksi) ¿64N ℜ
= 64
1151,94
= 0,0556
Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur