PENURUNAN TEKANAN PADA PIPA LURUS P I

(1)

PENURUNAN TEKANAN

PADA PIPA LURUS (ΔP I )

I. TUJUAN PERCOBAAN

 Mahasiswa dapat membandingkan kerugian tekanan secara praktek dan

secara teoritis pada pipa lurus.

II. ALAT YANG DIGUNAKAN

 Seperangkat alat dynamic of fluids

III. GAMBAR ALAT ( LAMPIRAN )

IV. DASAR TEORI

(2)

entah zat padat atau fluida tergantung dari tegangan geser yang dialami. (White, M.Frank, 1988)

Umumnya makin besar laju deformasi fluida, makin besar pula tegangan geser untuk fluida tersebut. Viskositas atau kekentalan adalah ukuran untuk menyatakan hambatan atau kekentalan fluida terhadap deformasi.

Definisi tentang fluida ini mengingatkan bahwa tegangan geser ada bila sebuah fluida sedang mengalami deformasi. Air dalam ssebuah wadah yang digerakkan atau dirotasikan dengan kecepatan atau percepatan konstan tidak akan menunjukkan deformasi sehingga tidak mengalami tegangan geser. Namun agar tegangan geser itu ada, fluida harus viskos sebagai mana karateristik yang ditunjukkan oleh semua fluida sejati. Fluida ideal boleh didefenisikan sebagai fluida yang tidak viskos. Jadi tegangan geser pada fluida ideal tidak ada, bahkan meskipun fluida itu mengalami deformasi.Walaupun fluida yang tidak viskos tidak pernah ada studi tentang fluida seperti ini penting sekali untuk rekayasa karena perilaku fluida viskos sering ideal dapat dijabarkan analisis terhadap gerak fluida yang ideal tersebut.

Terdapat 2 Aliran Fluida yaitu :

1. Aliran laminar dan aliran turbulen

(3)

hidrolika. Dan diantara aliran laminar dan turbulen terdapat daerah yang dikenal dengan daerah transisi.

jenis-jenis aliran fluida

Gambar 1. Skema Aliran Dalam Pipa

Sumber : Streeter (1988)

Untuk menganalisa kedua jenis aliran ini diberikan parameter tak berdimensi yang dikenal dengan nama bilangan Reynolds (Giles. V, 1984) sebagai berikut:

Re = ρ . D . v / μ

Dimana :

Re = Bilangan Reynolds

ρ = massa jenis (kg/m3₎

µ = viskositas dinamis (N.s/m2₎

d = Diameter (m)

v = kecepatan aliran (m/s)

(4)

aliran, pengaruh aliran ini semakin besar dengan bertambahnya waktu. Suatu aliran dikatakan stabil bila gangguan–gangguan diredam. Ternyata bahwa dibawah bilangan Reynolds yang tertentu aliran pipa yang laminar bersifat stabil untuk tiap gangguan yang kecil.

Karena transisi terganting pada gangguan-gangguan yang dapat berasal dari luar atau karena kekasaran permukaan pipa,transisi tersebut dapat terjadi dalam selang bilangan Reynolds. Dan telah diketahui bahwa aliran laminar pada kondisi dimana bilangan Reynolds lebih kecil dari 2000 (>2000) dan turbulen jika bilangan Reynolds lebih besar 4000 (>4000). Dan jika bilangan Reynolds berada diantara 2000 dan 4000 adalah merupakan daerah transisi.

2. Aliran Steady dan Aliran Uniform

(5)

V. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Menutup katup pembuangan yang terletak di bawah tangki 2. Mengisi ¾ air dalam tangki

3. Menghubungkan steker listrik ke stop kontak

4. Memutar pasokan listrik saklar utama dalam posisi horizontal, lampu indikator akan menyala

5. Menghubungkan konektor dari manometer ke pipa yang digunakan 6. Menekan tombol hijau “power pump”

7. Menghilangkan udara yang ada dalam selang dengan cara membuka 2 katup buangan dan kemudian tutup

8. Membuka valve dan menentukan laju alir yang digunakan

VI. DATA PENGAMATAN

NO DEBIT

(L/h)

BEDA TEKANAN (Pa)

Pipa (P1-P2) Pipa (P18-P19) Pipa ( P20-P21)

1 500 300 900 1100

2 1000 500 2700 3200

3 1500 900 4900 5800

4 2000 1500 8100 9500

5 2500 2200 12200 14100

PIPA ( P1-P2 )

Laju Alir Volume (L/h) 500 1000 1500 2000 2500

Kehilangan Tekan (Pa) 300 500 900 1500 2200

Volume Aliran (m3_/s) _1,38x10-4 _2,77x10-4 _4,16x10-4 _5,56x10-4 _1,38x10-4

Kecepatan (m/s) 0,24 0,5 0,73 0,98 1,23

Reynold Number 6592,80 13.400 19799,84 2626,40 32964 Koef. Kehilangan Tekanan 0,17 0,07 0,058 0,055 0,051 Kehilangan Tekanan (Pa) 302,97 514,92 898,16 1478,2 2188,48 Kehilangan

(6)

PIPA (P18-P19)

Laju Alir Volume (L/h) 500 1000 1500 2000 2500 Kehilangan Tekan (Pa) 900 2700 4900 8100 12200 Volume Aliran (m3_/s) _1,38x10-4 _2,77x10-4 _4,16x10-4 _5,56x10-4 _1,38x10-4

Kecepatan (m/s) 0,58 1,18 1,77 2,36 2,95

Reynold Number 10155,1 20443,4 30674,6 40914,5 51086,9 Koef. Kehilangan Tekanan 0,060 0,044 0,035 0,033 0,032 Kehilangan Tekanan (Pa) 896,2 2693,9 4893 8089,1 12097,3 Kehilangan

Tekanan Langsung (Pa/m)

597,5 1795,9 3262 5392,7 8064,9

PIPA (P20-P21)

Laju Alir Volume (L/h) 500 1000 1500 2000 2500 Kehilangan Tekan (Pa) 1100 3200 5800 9500 14100 Volume Aliran (m3_/s) _1,38x10-4 _2,77x10-4 _4,16x10-4 _5,56x10-4 _1,38x10-4

Kecepatan (m/s) 0,58 1,18 1,77 2,36 2,95

Reynold Number 10155,1 20443,4 30674,6 40914,5 51086,9 Koef. Kehilangan Tekanan 0,073 0,052 0,042 0,039 0,037 Kehilangan Tekanan (Pa) 1097,9 3198,2 5792,5 9481 14101,0 Kehilangan

Tekanan Langsung (Pa/m)

731,9 2132,1 3861,7 6320,6 9400,6

VII. PERHITUNGAN

Salah satu perhitungan dari data pengamatan :

PIPA ( P1 – P2 )

 Laju Alir Volume 2000 (L/h)

 Kehilangan Tekanan

ΔP = 15 mbar

|

100Pa

1mbar

|

= 1500 Pa

 Volume Aliran / Debit

(7)

 Bilangan Reynold

 Koefisien Kehilangan Tekanan (λ)

λ = ΔP π

 Kehilangan Tekanan Langsung (J)

J = ΔP_L

=

1478,2_1,5_mPa = 985,46 Pa/m

 Kehilangan Tekanan

ΔP = 81 mbar

|

100Pa

1mbar

|

= 8100 Pa

(8)

Q = 2000 (L/h)

|

1dm

λ = ΔP π

J = ΔP

(9)

ΔP = 95 mbar

|

100Pa

1mbar

|

= 9500 Pa

 Volume Aliran / Debit

Q = 2000 (L/h)

|

1dm

λ = ΔP π

(10)

VIII. ANALISA PERCOBAAN

Pada praktikum kali ini membahas tentang penurunan tekanan dalam pipa lurus yang dapat dianalisa dan dibandingkan tingkat penurunan tekanan nya baik secara praktek maupun teoritis , penurunan tekanan ini disebabkan dari gaya gesek pada fluida ketika fluida tersebut mengalir dibagian dalam tabung/pipa .

Pada praktikum kali ini digunakan variasi debit air yaitu 500,1000,1500,2000 dan 2500 L/h, dan dapat dianalisa secara langsung bahwa semakin besar volume air/debit yang diberikan maka semakin besar pula kecepatan aliran fluida yang mengalir baik diamati secara praktikum dan teoritis. Penganalisaan secara teoritis yang dapat dibuktikan secara langsung melalui persamaan Kontinuitas Fluida yang menyatakan : “Semakin besar volume laju alir/debit makan semakin besar pula kecepatan alirannya.”

(11)

membesar dikarenakan apabila diameter pipa berukuran kecil akan menyebabkan koefisien gesek antara fluida dengan pipa semakin besar dan menyebabkan penurunan tekanan yang lebih besar, itulah yang menyebabkan penurunan tekanan pipa (P1-P2) lebih kecil dibandingkan pipa (P18-P19), yang diameter nya cenderung lebih besar.

Terdapat pipa ketiga yaitu pipa (P19-P20), yang dapat dibandingkan dengan pipa kedua yaitu pipa (P18-P19). Persamaan pada kedua pipa ini yaitu diameter serta luas penampang nya sama sedangkan perbedaan yang dibandingkan yaitu pada pipa (P18-P19) permukaan luas penampangnya licin sedangkan pipa (P19-P20) luas penampangnya terdapat goresan-goresan (kasar) sehingga dapat dianalisa dan diamati bahwa kehilangan tekanan pada pipa yang luas penampangnya kasar lebih banyak mengalami kerugian kehilangan tekanan disebabkan karena semakin kasar luas penampang akan terjadi gesekan-gesekan yang lebih banyak atau nilai koefisien geseknya lebih besar sehingga penurunan tekanan yang terjadi pun semakin meningkat.

IX. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang didapat dari hasil praktikum kali ini , yaitu:

 Pipa lurus pada pipa menyebabkan kerugian tekanan yang besar karena terdapat

gaya friksi didalamnya antara fluida dengan dinding pipa.

 Perbedaan jenis pipa berpengaruh terhadap besarnya bilangan reynold sehingga

didapat hasil yang bervariasi dan penurunan tekanan yang dihasilkanpun berbeda-beda

 Semakin besar bilangan Reynold maka semakin besar juga kecepatan aliran

fluidanya

 Aliran/debit mempengaruhi kehilangan tekanan

(12)

DAFTAR PUSTAKA

 Kasie Lab (2016).Penentuan Praktikum Instrumentasi dan Teknik

Pengukuran.Palembang:Politeknik Negeri Sriwijaya.

 http://scribd.com



http://muchsinuntad.blogspot.co.id/2011/05/analisis-kerugian-pada-pipa-lurus.html

 http://academia.edu/9717927//aliran- fluida-dalam-sistem-perpipaan