KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
berkat dan limpahan nikmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan praktikum mengenai “Fenomena Dasar” khususnya praktikum ruhi-rugi aliran
pada sistem perpipaan.
Dalam penulisan laporan ini, penulis membahas tentang teori dasar , alat dan
bahan yang digunakan, prosedure dan langkah kerja, analisa dan kesimpulan serta saran
pada praktikum fenomena dasar dalam materi rugi-rugi aliran.
Dalam penyusunaan laporan ini tentunya terdapat berbagai kekurangan, baik itu dari
penulisan maupun dalam penyusunan materi praltikum. Oleh kerena itu penulis mengharapkan
kritik serta saran yang dapat membangun untuk perbaikaan laporan ini.
Pekanbaru, Juni 2015
DAFTAR ISI
2.2 Jenis Katup dan sambungan pada sistem perpipaan 7
BAB III ALAT DAN BAHAN
DAFTAR GAMBAR
I. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang
Dalam perkembangannya sistem perpipaam sangat penting dalam dunia industri,
Seperti dalam pemenuhan kebutuhan akan pemenuhan kebutuhan utilities air untuk
industri tersebut. Perusahaan atau industri yang paling dominan dalam memanfaat
sistem perpipaan adalah perusahaan pengolahan air dan perusahaan perminyakaan.
Agar suatu industri mendapatkan keuntungan yang optimal dari suatu proses dari
sistem perpipaan, sehingga untuk mendapatkan effisiensi diperlukan perhitungan
rugi-rugi aliran untuk mendapatkan output aliran yang di perlukan dengan optimal.
Praktikum fenomena dasar dengan materi rugi-rugi aliran, ialah percobaan yang
dilakukan untuk mengetahui adanya rugi-rugi minor pada suatu sistem perpipaan.
Sehingga aplikasinya dalam industri yang banyak memakai jaringan perpipaan dapat
dihitung rugi-rugi alirannya.
1.2.Tujuan
Adapun tujuan percobaan yang dilakukan adalah:
6.1.Mengetahui nilai koefisien minor losses pada elbow 90o, elbow 45o, T jungtion, Y-
Jungtion, suddenlyconstraction, expantion, ball valve dan gate valve.
6.2.Mengetahui pengaruh vaariasi kecepatan aliran rata-rata terhadap koefIisien minor
losses.
1.3.Manfaat
Adapun manfaat percobaan yang dilakukan adalah:
1. Memahami permasalahan yang terjadi dalam system perpipaan.
2. Mengetahui aplikasi system perpipaan di lapangan dan pemanfaatan pipe
and fitting yang tepat dan benar.
1.4.Batasan masalah
Adapun batasan masalah dalam laporan praktikum ini adalah menghitung minor
losses dan mencari pengaruh kevcepatan aliran terhadap koefisien minor losses yang
II. TINJAUAN PUSTAKA 3.1. Definisi
Aliran fluida tak mampu mampat adalah aliran di dalam suatu laluan yang
penampangnya berupa kurva tertutupdan massa jenis fluida sepanjang medan aliran
adalah tetap, tidak berubah.
Hukum kekekalan energi (HKE) menyatakan energi tiak dapat diciptakan dan
tidak dapat dimusnahkan namun dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain.
Energi yang ditunjukan dari persamaan enrgi total, atau di kenal dengan head pada
suatu titik dalam aliran steady adalah sama dengan total energi pada titik lain sepanjang
aliran fluida tersebut. Hal ini berlaku selama tidak ada energi yang ditambahkan ke
fluida atau yang diambil dari fluida.
Konsep ini dinyatakan ke dalam bentuk persamaan yang disebut dengan
persamaan Bernoulli, yaitu:
...(1)
Pesamaan (1) di gunakan jika assumsikan tidak ada kehilangan energi antara dua
titik yang terdapat dalam aliran fluida, namun biasanya beberapa head losses terjadi
diantara dua titik. Jika head losses tidak di perhitungkan maka akan menjadi masalah
dalam penerapannya di lapangan. Jika head losses dinotasikan dengan “h1” maka
persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis menjadi persamaan baru dirumuskan pada
persamaan (2) berikut:
...(2)
Kerugianminor adalah kehilangan tekanan akibat gesekan yang terjadi pada
katup-katup, T Junction, sambungan da pada penampang yang tidak konstan. Kerugian
minor meliputi sebagian kecil penampang sistem aliran, sehingga pergunakan istilah
“minor”. Head losses minor dapat dihitung dengan persamaan (3):
atau
3.2. Jenis Katup dan Sambungan pada Sistem Perpipaan
Dalam sistem perpipaan apapun, penambahan ke dalam diagram Moody,
rugi-rugi gesekan di hitung sepanjang aliran perpipaan. Penambahan tersebut disebut dengan
minor losses yang berhungan dengan dengan:
• Pipa masuk atau keluar,
• Sudden constraction atau expantion,
• Bend, elbows, Tees, dan fitting lainnya,
• Valve, Open atau partial closed,
• Gradual expantion atau constraction.
Gambar geometrik valve: (a) gate valve; (b) globe valve; (c) angle valve (c) swing check valve; (c) disktype gate valve.
Jenis-jenis katup (valve) dan sambungan (fitting) antara lain:
• Gate valve;
• Globe valve;
• Check valve;
• Reducer;
• Bend, elbow, Tees, Y-junction dan;
III.
ALAT DAN BAHAN
3.1. Alat Percobaan
Adapun peralatan yang dipakai dalam praktikum adalah
1. Alat uji rugi-rugi aliran (Lihat gambar seperangkat alat uji rugi-rugi
aliran);
2. Manometer “U”;
Air raksa
Gambar differensialManometer; ujung ke ujung di hubungkan ke objek pipa/ fitting yang akan di amati rugi-rugi alirannya.
3. Flowmeter;
Gambar Flowmeter tipe Float untuk mengukur Fluid-flow rate (Debit air).
4. Pompa;
5. Bak penampung air I;
7. Reducer dia. 1 Inch – ½ Inch ( dipasang dengan membentuk aliran
Bahan yang dipakai dalam praktikum adalah fluida air, dan seperangkat alat tulis
IV.
PROSEDUR KERJA
Gambar Seperangkat alat uji rugi-rugi aliran
13.Gate valve.
Prosedur Percobaan yang dilakukan dalam praktikum fenomena dasar dengan
materi rugi-rugi aliran pada sistem perpipaan adalah (Lihat gambar seperangkat alat uji
rugi-rugi aliran di atas):
1. Tutup Ball valve No.7 dan buka Ball valve No.6,
2. Hidupkan pompa,
3. Buka Ball valve No.1 dan tutup Ball valve No.2, Ball valve No.3, Ball valve
No.4 dan gate valve,
4. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18 dan 20 (LPM))
(Lihat lampiran tabel data untuk aliran 1),
5. Lakukan pencatatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 1),
6. Buka Ball valve No.2 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.3, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
7. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 2),
8. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 2),
9. Buka Ball valve No.3 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve
No.4 dan Gate valve,
10.Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 3),
11.Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 3),
12.Buka Ball valve No.4 dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve
13.Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 4),
14.Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 4),
15.Buka Gate valve dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve No.3,
dan Ball valve No.4,
16.Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6
hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26
(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 5),
V.
PEMBAHASAN
5.1. Data
Tabel: 1. Data untuk aliran 1
Tabel: 2. Data untuk aliran 2
Tabel: 4. Data untuk aliran 4
Tabel: 5. Data untuk aliran 5
5.2. Perhitungan dan Pengolahan Data
Sample perhitungan diambil dari Tabel data Aliran 1 dengan debit 8
LPM. Untuk data selanjutnya menggunakan rumus dan perhitungan yang sama.
,
,
,
,
Data diatas bisa dipakai untuk mencari rugi-rugi aliran pada reducer
(Suddenly Contraction dan expantion). untuk pengolahan diatas memakai data
suddenly contraction dia. 1 Inch – ½ Inch.
Tabel: 11. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 5
5.3. Analisa
Dari pengolahan data diatas, didapatkan nilai koefisien minor losses pada elbow
90o, elbow 45o, T junction, Y-Junction, suddenlyconstraction, expantion, ballvalve dan
gate valve. Serta juga didapatkan nilai kecepatan rata-rata aliran pada reducer dan
1. Analisa Reducer ukuran diameter 1 inch – ½ Inch:
3. Analisa Elbow 90o dan Elbow 45o:
5. Analisa Y-Junction lurus dan Y Junction Cabang dan T Junction:
VI PENUTUP
6.1.Kesimpulan
Dari hasil praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan:
1. Semakin besar debit fluida yang mengalir pada sisi masuk dan keluarnya
fluida tersebut sepanjang sistem perpipaan, maka akan semakin besar pula
kecepatan fluida yang melalui sistem perpipaan tersebut,
2. Nilai koeefisien minor losses pada Elbow 90o dan Elbow 45o, berbanding
terbalik dengan dengan kecepatan rata-rata aliran,
3. Nilai koefisien minor losses terhadap Y-Junction dan T-Junction, Juga
mengalami perbandingan terbalik dengan kecepatan aliran fluida, namun
pada T-Junction sedekit ada gejolak, namun cendrung turun dengan semakin
besarnya kecepatan aliran yang terjadi,
4. Nilai koefisien minor losses terhadap Reducer, Pada Suddenly contraction
selalu berubah terhadap variable kecepatan namun sangat kecil, sementara
pada expantion terjadi berbanding terbalik terhadap varible kecepatan
rata-rata aliran,
5. Nilai koefisien minor losses terhadap Valve, juga mengalami kecendrungan
berbanding terbalik terhadap kecepatan aliran fluida.
Maka dapat disimpulkan bahwa Semakin besar debit fluida yang diterima
dalam sebuah sistem perpipaan, akan semakin besar pula kecepatan aliran rata-rata
fluida namun akan semakin kecil pula koefisien minor losses yang terjadi pada pipa
dan sambungannya (pipe and Fitting).
6.2.Saran
Agar praktikum ke depannya lebih baik lagi maka ada beberapa saran yang
dapat disampaikan:
2. Gunakan alat ukur yang akurat dan presisi,
3. Pastikan peralatan dibersihkan sebelum memulai praktikum, agar didapatkan
hasil yang optimal,
DAFTAR PUSTAKA
Frank. M.White, Fluid Mechanics, 4th ed., McGraw-Hill, New York, 2004
J.P. Holman, Experimental Methods for Engineers, 6th ed., McGraw-Hill, New York, 1999.
