LAPORAN PRAKTIKUM 1

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

Mekanika Fluida I

TL - 1201

Hydraulic Bench

Praktikum 1

Shift Selasa Pagi (08.00-09.00)

N

Namama Ka Kelelomompopokk :: 1. 1. AsAstrtrid id WiWiyayantnti i (1(15353070707071)1) 2. Adhiet Bayu W (15307074) 2. Adhiet Bayu W (15307074) 3. Mitha Pratiwi ( 3. Mitha Pratiwi (15307075)15307075) 4. Sonya Christania 4. Sonya Christania (15307078(15307078 5. Stisya Iadha Sugma (15307082) 5. Stisya Iadha Sugma (15307082) K

Keelloommppookk : 8: 8BB Ha

Hariri/T/Tglgl/W/Wakaktutu :: SeSelalasasa, 1, 16 S6 Sepeptetembmber er 20200808 Ta

Tangnggagal l LaLapoporanran :: 23 23 SeSeptptemembeber r 20200808 A

Assiisstteenn ::

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2008

II.. TTUUJJUUAANN

(2)

1. Memperkenalkan dan memahami prinsip dan cara kerja Hydraulic Bench.

2. Mengukur debit aktual aliran fluida dengan menggunakan prinsip kerja Hydraulic Bench.

3. Memahami faktor-faktor yang dapat mempengaruhi debit air dengan menggunakan Hydraulic Bench.

II. PRINSIP DASAR

Mekanisme yang digunakan pada alat hydraulic bench ini adalah prinsip tuas keseimbangan. Perhitungan debit aktual berdasarkan perbandingan antara massa air dan volume air. Massa air dianggap sama dengan tiga kali massa beban yang digunakan. Perbandingan ini didapatkan dari perbandingan antara lengan pada Hydraulic Bench yang diletakkan beban (1 panjang lengan) dengan lengan keseluruhan (3 panjang lengan).

III. TEORI DASAR

Hydraulic Bench digunakan untuk memudahkan perhitungan debit air yang melalui suatu alat percobaan pada suatu percobaan sederhana dalam mekanika fluida. Hydraulic Bench yang digunakan dalam percobaan ini adalah Hydraulic Bench Hl Mklll.

Air disuplai dari pompa melalui selang penghubung menuju katup valve. Suplai air diatur dengan mengatur besar kacil bukaan katup B. Air kemudian masuk ke dalam alat percobaan dan kemudian keluar melaui corong dan terus ke pipa. Air

(3)

tersebut masuk ke dalam bak penimbang air. Bak penampung ini ditahan dengan bak penimbang. Pada ujung balok lainnya terdapat pemberat yang digantung. Pada saat bak penampung kosong, maka berat bak sama dengan pemberat.

Hydraulic Bench dalam bentuk yang lain:

Rumus-rumus yang digunakan dalam percobaan ini yaitu: Mair =ρ air x Volume air

Volume air = Q aktualx t rata-rata

IV. DATA DAN PERHITUNGAN Tabel data Variasi Tair (oC) ρ air (kg/m3₎ m beban (kg) t (s)

awal akhir

Rata-rata 1 2 3 1 24 24 24 996,32 2,5 14,21 13,97 13,82 2 24 24 24 996,32 2,5 19,26 19,37 19,83 3 24 24 24 996,32 2,5 15,26 14,49 14,95 4 24 24 24 996,32 2,5 14,23 14,24 14,14 5 24 24 24 996,32 2,5 16,79 16,89 16,88 y(x) = 0.000x3_{– 0,012x}2_{+ 0,143x + 999,8} y(24) ≈ 996,32 • ρ = mV V=mρ

• Vair=mρ Vair=7,5996,32 Vair=0,007528 m3 • Q=Vtrata-rata Tabel Hasil Variasi mair (kg) trata-rata (s) Qaktual (m3_/s) 1 7,5 14 0,000538 2 7,5 19,48667 0,000386 3 7,5 14,9 0,000505

(4)

4 7,5 14,20333 0,00053

5 7,5 16,85333 0,000447

I. ANALISIS

1. Pada percobaan Hydraulic Bench ini perlu diperhatikan bahwa perbandingan massa air dengan massa beban adalah massa air = 3x massa beban. Perbandingan ini didapatkan dari perbandingan antara panjang lengan yang diletakkan beban dengan panjang lengan keseluruhan. Seperti terlihat pada gambar :

Mis : LB : LA= 1 : 3 Maka : A M M B = B A L L Sehingga MB= 3 MA

Dari persamaan di atas didapatkan bahwa panjang lengan dengan massa beban berbanding terbalik. Semakin panjang lengan maka beban yang dibutuhkan

semakin kecil dan semakin pendek lengan, beban yang dibutuhkan untuk mencapai keseimbangan, semakin besar. Oleh karena itu untuk mencapai keseimbangan pada hydraulic bench, beban yang diletakkan pada lengan beban yang pendek harus semakin besar yaitu sebesar tiga kali lebih besar dibandingkan massa air yang terdapat pada lengan yang lebih panjang.

2. Harga rapat massa (

ρ

) dipengaruhi atau tergantung pada suhu (T) saat percobaan

terhadap suatu fluida dilakukan. Ini berkaitan dengan sifat zat (molekul zat). Pada umumnya molekul zat akan merapat atau mengecil kereganganya (jarak antar molekul berdekatan/rapat) jika dalam keadaan suhu yang rendah, tetapi molekul zat tersebut akan merenggang/tidak rapat (jarak antar molekul berjauhan) jika dalam keadaan suhu yang tinggi. Dengan demikian nilai kerapatan massa suatu fluida berbanding terbalik dengan keadaan suhu saat dilakukannya pengamatan pada

fluida tersebut. Oleh sebab itulah, suatu nilai rapat massa suatu jenis fluida akan berbeda-beda untuk masing-masing nilai suhu yang berbeda-beda pula. Pada grafik

hubungan nilai rapat massa dengan suhu digunakan regresi polinomial derajat tiga untuk mendapatkan persamaan yang lebih akurat dibandingkan dengan menggunakan regresi linier.

3. Pada penggunaan hydraulic bench ini pastilah tidak tidak lepas dari kesalahan pengukuran misalnya saat mengukur waktu yang dibutuhkan (ketelitian saat penggunaan stopwatch) sehingga diperlukan beberapa kali pengukuran waktu pada

(5)

satu variasi debit yang sama yaitu sebanyak tiga kali. Diharapkan dengan tiga kali pengukuran waktu dan mendapatkan waktu rata-rata dari ketiga pengukuran

tersebut (yang nantinya baru akan digunakan dalam menghitung debit), hasil yang diperoleh dapat lebih akurat dibandingkan hanya dengan melakukan satu kali pengukuran waktu.

4. Nilai debit pada data perhitungan merupakan nilai debit fluida yang keluar dari valve yang diputar pada setiap variasi debit yang berbeda. Dengan demikian hasil nilai debit yang keluar dari valve akan berbeda-beda tergantung banyaknya putaran dari valve tersebut. Pada massa beban yang konstan sehingga volume air yang diperoleh pun bernilai sama pada setiap variasi debitnya menunujukkan nilai debit fluida yang keluar berbanding terbalik dengan waktu yang dibutuhkan untuk terjadinya keseimbangan antara lengan yang diberikan beban dengan lengan hydraulic bench keseluruhan. Semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk terjadinya keseimbangan pada hydraulic bench menunjukkan debit fluida yang keluar semakin kecil begitupun sebaliknya semakin cepat waktu yang dibutuhkan hydraulic bench mencapai keseimbangannya maka semakin besar atau kencang debit yang keluar. Sesuai dengan persamaan Q=Vtrata-rata akan terlihat bahwa nilai debit berbanding terbalik dengan nilai rata-rata waktu.

II. APLIKASI BIDANG TL

1. Hydraulic Bench merupakan alat untuk skala laboratorium. Hidraulic bench

biasanya digunakan sebagai alat pengukur debit sederhana. Biasanya dihubungkan langsung ke alat-alat fluida lainnya seperti venturi meter, orificemeter, rotameter, dll. Untuk pengukuran kecepatan maupun debit secara teoritis.

2. Dalam dunia teknik lingkungan khususnya pengolahan limbah, Hidraulic Bench merupakan alat pembanding seberapa telitinya debit limbah yang dialirkan dari suatu aliran secara aktual bila dibandingkan dengan hasil perhitungan secara teoritis. Jadi, Hydraulic bench mendasari seberapa akuratnya antara yang ditemui di lapangan dengan hasil yang kita perhitungkan secara teoritis atau dapat

dikatakan juga alat penguji yang sederhana.

3. Hydraulic Bench juga dapat digunakan dalam mendesain alat ukur debit PDAM agar dapat diketahui debit maksimum dan minimumnya dan dengan begitu dapat diketahui berapa banyak pasokan yang digunakan konsumen agar dapat memenuhi kebutuhan sehari-hari. Hydraulic bench ini digunakan pada reservoir.

(6)

I. KESIMPULAN

1. Hydraulic bench merupakan alat sederhana yang digunakan untuk menghitung debit secara aktual (pasti) dengan menggunakan sistem kesetimbangan / torsi di saluaran teruka dengan perbandingan berat air di tanki = 3 x berat beban yang diletakkan.

2. Untuk mendapatkan debit aktual (Qaktual) dengan membandingkan Volume dengan

waktu rata-rata, Qaktual= t V

, dan Volume diperoleh dari, V =

air Mair

ρ

.

3. Temperatur secara tidak langsung mempengaruhi besarnya debit karena hubungannya terhadap massa jenis (

ρ

) sehingga harus diselesaikan dengan data

atau diregresikan secara polynomial tingkat 3 terlebih dahulu. II. DAFTAR PUSTAKA

Giles, Ranald V. 1977. Mekanila Fluida dan Hidraulika_{. Guildford: Erlangga.}

Victor, Stereten L. 1996. Fluid Mechanics_{. USA: Mc Graw Hill Book Co.}

www.armfield.co.uk www.tecquip.com