Prinsip Teknik Pangan/

(1)

TRANSPORTASI

FLUIDA

TRANSPORTASI

FLUIDA

L t N t L t N t

b

Lecture Note Lecture Note Principles of Food

Principles of Food EngineeringEngineering (ITP 330)(ITP 330) Dosen

Dosen : : Prof.

Prof. DrDr. . PurwiyatnoPurwiyatno HariyadiHariyadi, , MScMSc Dept of Food

Dept of Food Science &Science & TechnologyTechnology

b

Dept of Food

Dept of Food Science & Science & TechnologyTechnology Faculty of Agricultural Technology Faculty of Agricultural Technology Bogor Agricultural University Bogor Agricultural University BOGOR BOGOR

TRANSPORTASI

FLUIDA

di

INDUSTRI

TRANSPORTASI

FLUIDA

di

INDUSTRI

PANGAN

(2)

Purwiyatno

Purwiyatno HariyadiHariyadi/ITP//ITP/FatetaFateta/IPB/IPB

Sistim pipa

dlm transportasi fluida

Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB

Sistim pipa

(3)

Sistim pipa

(4)

ALIRAN FLUIDA : Transportasi Fluida ALIRAN FLUIDA : Transportasi Fluida ALIRAN FLUIDA : Transportasi Fluida ALIRAN FLUIDA : Transportasi Fluida

rr22₎₎ (R (R22 4l 4lμμ ΔΔPP rr22₎₎ (R (R22 4L 4Lμμ P P22)) (P (P11 V V == -- -- == --(R (R22₎₎ P P22)) (P (P11 --V V == Δ ΔPRPR22 = = 1. 1. 2.. 2.. r = 0, V = V r = 0, V = Vmaxmax r = R, V = 0 r = R, V = 0 (R (R )) 4l 4lμμ V Vmax max == 4L 4Lμμ = =

Hal tsb dipengaruhi oleh : Bil Reynold Hal tsb dipengaruhi oleh : Bil Reynold

Purwiyatno

Purwiyatno HariyadiHariyadi/ITP//ITP/FatetaFateta/IPB/IPB 8L 8Lμμ Δ ΔPPππRR44 Q = Q = 3 … 3 …

Hal tsb dipengaruhi oleh : Bil Reynold Hal tsb dipengaruhi oleh : Bil Reynold

ηη ρρ == DvDv Re Re dimensionless dimensionless Re < 2100 laminar Re < 2100 laminar Re > 2100 turbulen Re > 2100 turbulen

FLOW THROUGH TUBE

A: A: Q:

Q: Why are the thick Why are the thick shake straws shake straws larger than larger than ordinary straws? ordinary straws?

Because the flow rate Because the flow rate inversely proportional inversely proportional to to μμ But, But, Q depends on R

Q depends on R44_power._power. ………

………_>_>

Have to increase R Have to increase R slightly to get same flow slightly to get same flow rate for highly viscous rate for highly viscous shake

shake

Purwiyatno

(5)

Aliran laminar : ………… Re < 2100

STREAMLINE

STREAMLINE /garis arus

/garis arus

Semua partikel yang memulai aliran di titik “A” akan Semua partikel yang memulai aliran di titik “A” akan mengikuti jejak yang sama, melalui B dan akhirnya C mengikuti jejak yang sama, melalui B dan akhirnya C

Jejak Jejak

“streamline” “streamline”

Koleksi atau berkas garis arus Koleksi atau berkas garis arus menunjukkan arah aliran pada menunjukkan arah aliran pada berbabagi titik

berbabagi titik

-- hanya ada 1 komponen vhanya ada 1 komponen v

A A

B

B CC

Arah kecepatan partikel Arah kecepatan partikel ditunjukkan oleh tangent ditunjukkan oleh tangent pada titik ttt

pada titik ttt Jarak antar ”streamlines” Jarak antar ”streamlines”

memberikan indikasi ttg kecepatan memberikan indikasi ttg kecepatan fluida pada berbagai titik

fluida pada berbagai titik

Purwiyatno

Aliran trubulen …. Re > 2100

Pusaran

Semua partikel yang memulai aliran titik “A”

Semua partikel yang memulai aliran titik “A” tidak tidak akan akan mengikuti jejak yang sama, melalui B dan akhirnya C mengikuti jejak yang sama, melalui B dan akhirnya C

Tidak ada streamline Tidak ada streamline

Terjadi mixing antar lapisan fluida Terjadi mixing antar lapisan fluida Pada titik ttt : > 1 komponen kecepatan Pada titik ttt : > 1 komponen kecepatan

(6)

Bilangan Reynold :

sangat berpengaruh pada faktor gesekan sangat berpengaruh pada faktor gesekan

μμ

ρρ

==

D

V

Re

Re < 2100 : laminar

Re < 2100 : laminar _Hubungan_Hubungan_{ΔΔP v dan}_{P v dan}_{μμ du diperoleh}_{du diperoleh} Re < 2100 : laminar

Re < 2100 : laminar Re > 2100 : turbulen Re > 2100 : turbulen

Hubungan

Hubungan ΔΔP, v dan P, v dan μμ du diperoleh du diperoleh secara empiris (dengan

secara empiris (dengan menggunakan chart faktor menggunakan chart faktor gesekan). gesekan). dimana: dimana: F = A (KE) f F = A (KE) f A A = Area= Area (KE)

(KE) = = Energi kinetikEnergi kinetik f

f = = Faktor gesekanFaktor gesekan

Purwiyatno

APLIKASI…2 : FALLING BALL VISCOMETER (1) APLIKASI…2 : FALLING BALL VISCOMETER (1)

Sebuah bola yang bergerak dalam medium yang kental Sebuah bola yang bergerak dalam medium yang kental mengalami tahanan; yang besarnya berbanding dengan : mengalami tahanan; yang besarnya berbanding dengan : mengalami tahanan; yang besarnya berbanding dengan : mengalami tahanan; yang besarnya berbanding dengan :

•• kecepatankecepatan •• ukuran (jariukuran (jari--jari)jari) •• viskositas mediumviskositas medium

F

_v_v

= 6

= 6πη

πηvR

vR

Stoke’s law Stoke’s law

•• applies only for streamlineapplies only for streamlineapplies only for streamline applies only for streamline conditions and when boundary conditions and when boundary layer stays intact (no slipping layer stays intact (no slipping between liquid and sphere between liquid and sphere

(7)

Jika bola Jika bola dijatuhkan dijatuhkan kedalam kedalam medium kental medium kental Gaya ini Gaya ini meningkat meningkat dengan dengan meningkatnya meningkatnya kecepatan kecepatan == ++ kecapatan kecapatan terminal terminal g g s s 3 3 R R 3 3 4 4_ππ _ρρ RR33 _llgg 3 3 4 4_ππ _ρρ tt Rv Rv 6 6 μππμ FALLING BALL VISCOMETER 2 : Terminal Velocity FALLING BALL VISCOMETER 2 : Terminal Velocity

medium kental, medium kental, akan mengalami akan mengalami percepatan percepatan (gravitasi) (gravitasi) sampai tahanan sampai tahanan krn kekentalan krn kekentalan ((viscous viscous resistive force resistive force) ) F Fvv F F_b_b kecepatan kecepatan 33 Berat bola Berat bola 3 3 bouyancy bouyancy force force viscous viscous force force Densitas bola Densitas bola Densitas fluida Densitas fluida Jari

Jari--jari bolajari bola

)) dan daya dan daya ambang keatas ambang keatas sama dengan sama dengan gaya berat= gaya berat= lurus beraturan lurus beraturan mgmg μμ ρρ ρρ == ⎟⎟⎟⎟⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ ll --s s g g 2 2 2R 2R tt v v 9 9 Viscositas fluida Viscositas fluida Kecepatan Kecepatan terminal terminal Purwiyatno

DASAR TRANSPORTASI FLUIDA DASAR TRANSPORTASI FLUIDA 1. Transportasi dalam bentuk fluida 1. Transportasi dalam bentuk fluida

> proses efisien > proses efisien

2. Dasar perhitungan transportasi fluida : 2. Dasar perhitungan transportasi fluida :

...

..._{> Kesetimbangan Massa}_{> Kesetimbangan Massa} ...

..._{> Kesetimbangan Momentum}_{> Kesetimbangan Momentum} ...

..._{> proses efisien}_{> proses efisien} ...

..._{> fluidisasi}_{> fluidisasi}

...

(8)

EQUATION OF CONTINUITY :

EQUATION OF CONTINUITY : Conservation of mass …1Conservation of mass …1 Consider the flow of fluid through a tube of varying cross

Consider the flow of fluid through a tube of varying cross--sectionsection

P P11 P P22 Mass of fluid Mass of fluid A A22 A

A _{passing point P}_{passing point P}

2 2 during time interval during time interval ΔΔt is:t is:

tt v v A A m m₂₂ == ρρ ₂₂ ₂₂ΔΔ δδ

Mass of fluid passing point P

Mass of fluid passing point P11

during time interval during time interval ΔΔΔΔt is:t is:

Δ

Δ VV is the volume ofis the volume of A A11

((

AAvv tt

))

V V m m 1 1 1 1 1 1 1 1 Δ Δ == Δ Δ == ρρ ρρ δδ Δ

Δ VV11is the volume of is the volume of fluid that passes P

fluid that passes P11

during during ΔΔtt

Δ

Δ VolumeVolume = cross= cross--sectional area x sectional area x ΔΔ distancedistance = cross

= cross--sectional area x velocity x sectional area x velocity x ΔΔ distance distance

Purwiyatno

Fluid is incompressibble (

Fluid is incompressibble (ρρ₁₁= = ρρ₂₂), and no fluid leaks out or is added ), and no fluid leaks out or is added through the walls of the pipe (

through the walls of the pipe (δδmm₁₁= = δδmm₂₂) and thus:) and thus: ρρAA₁₁vv₁₁Δ Δ t = t = ρρAA₂₂vv₂₂Δ Δ t t

EQUATION OF CONTINUITY :

EQUATION OF CONTINUITY : Conservation of mass …2Conservation of mass …2

Equation of continuity Equation of continuity A

A11vv1 =1 =AA22vv22

the products A v is the volume flow rate (Q) = debit the products A v is the volume flow rate (Q) = debit

sec sec m m dt dt dV dV Q Q == 33 Q Q11= Q= Q22

Volume flow rate is constant (for incompressibel fluids) Volume flow rate is constant (for incompressibel fluids)

Purwiyatno

(9)

Kesetimbangan Momentum Kesetimbangan Momentum PP11 P P₂₂ AA₂₂ A A₁₁ M M =M. . . . =M Momentum

Momentum = = masa x kecepatan aliranmasa x kecepatan aliran M

M == m x vm x v [=]

[=] kg.m.skg.m.s--11

Laju aliran momentum

Laju aliran momentum = = laju laju aliran masa x kecepatanaliran masa x kecepatan M M₁₁=M=M₂₂ [=] [=] (kg.s(kg.s--11_)(ms_)(ms--11_{) = kg.m.s}_{) = kg.m.s}--22 .. m m M M == x vx v .. M = mv = q M = mv = q. . . . ρρv v Purwiyatno

Kesetimbangan Energi. Kesetimbangan Energi. Persamaan Bernoulli Persamaan Bernoulli Umum: Umum: Ef Ef w w KE KE h h g g P P ₊₊ ₊₊ ⎟⎟⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ ρρ Δ Δ ++ Δ Δ == Δ Δ P P₁₁ P P₂₂ AA₂₂ A A₁₁ ρρ ⎝⎝ ρρ ⎠⎠ ρρ P P ΔΔ :

: ΔΔ energi potensial karena adanya energi potensial karena adanya ΔΔP; perb. tekananP; perb. tekanan g

gΔΔh : h : Δ Δ energi potensial karena adanya energi potensial karena adanya ΔΔh; perb. elevasi/ketinggianh; perb. elevasi/ketinggian

⎟⎟⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ ρρ

ΔΔ KEKE : : ΔΔ energi kinetikenergi kinetik

⎠⎠ ⎝⎝ ρρ

W: kerja pompa W: kerja pompa

Ef: kehilangan energi krn gesekan Ef: kehilangan energi krn gesekan

(10)

Energy terms Involved in the Mechanical Energy Balance Energy terms Involved in the Mechanical Energy Balance For Fluid Flow in a Piping System,

For Fluid Flow in a Piping System,

the formula for calculating them, and their unit the formula for calculating them, and their unit

Energy Term

Energy Term ... Formula... Formula ... Formula... Formula (basis : 1 kg)

(basis : 1 kg) ... Unit... Unit •• Potential EPotential E -- pressurepressure -- elevationelevation •• Kinetic EKinetic E ... m(P/ ... m(P/ρρ)) ... mgh ... mgh ... (1/2)mv ... (1/2)mv22 ( g) ( g) ... P/ ... P/ρρ ... gh ... gh ... (1/2)v ... (1/2)v22 ... J/kg ... J/kg ... J/kg ... J/kg ... J/kg ... J/kg •• Work (Pump input)Work (Pump input)

••Frictional ResistanceFrictional Resistance

... W ... W ... (m ... (mΔ Δ PP_ff)/)/ρρ ... W ... W ... ... Δ Δ PP_ff//ρρ ... J/kg ... J/kg ... J/kg ... J/kg Purwiyatno

α αvv22 d d ΔΔ(EK/(EK/ρρ) =) = 2 2 ... ..._{> = f(n,Re)}_{> = f(n,Re)} E E_ff w w EK EK h h g g ρρ P P ₊₊ ₊₊ ⎟⎟⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ ρρ Δ Δ ++ Δ Δ == Δ Δ Kesetimbangan Energi. Kesetimbangan Energi. Persamaan Bernoulli Persamaan Bernoulli 2 2 V V 22 V V Laminar

Laminar TurbulenTurbulen

2 2 2 2 V V , , αα = 1= 1 22 2 2 V V _,_,_α_{α = 2}_{= 2} N = 1, Newtonian N = 1, Newtonian N = 1 Non

N = 1 Non NewtonianNewtonian _α_αVV

2 2 V V

((

))((

))

((

))

22 1 1 3 3 3 3 3 3 5 5 1 1 2 2 2 2 ++ ++ ++ == α α n n n n n n N = 1, Non N = 1, Non--NewtonianNewtonian Purwiyatno

(11)

E E_ff w w KE KE h h g g ρρ P P ₊₊ ₊₊ ⎟⎟⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ ρρ Δ Δ ++ Δ Δ == Δ Δ Kesetimbangan Energi. Kesetimbangan Energi. Persamaan Bernoulli Persamaan Bernoulli ρρ Δ Δ PP 2 2 v v ρρhh₂₂ ρρ P P W W 2 2 v v ρρhh₁₁ ρρ P P11 11 22 22 ff + + + + + + = = + + + + + + Tahanan krn gesekan?? Tahanan krn gesekan?? Purwiyatno

Purwiyatno HariyadiHariyadi/ITP//ITP/FatetaFateta/IPB/IPB E

E_f1_f1: tahanan karena pipa lurus: tahanan karena pipa lurus E

E_f2_f2: tahanan karena penyempitan pipa: tahanan karena penyempitan pipa E

E_f3_f3: tahanan karena ekspansi pipa: tahanan karena ekspansi pipa E

E_f4_f4: tahanan karena sambungan/fitting & valve: tahanan karena sambungan/fitting & valve

Aliran fluida dalam pipa selalu diikuti dengan Aliran fluida dalam pipa selalu diikuti dengan Tahanan krn Gesekan

Tahanan krn Gesekan

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 1 Pipa Lurus

Aliran fluida dalam pipa selalu diikuti dengan Aliran fluida dalam pipa selalu diikuti dengan penurunan tekanan (pressure drop =

penurunan tekanan (pressure drop = ΔΔ P) :P) :

...> karena adanya tahanan gesek (pipa + fluida) ...> karena adanya tahanan gesek (pipa + fluida) ...> besarnya

...> besarnya ΔΔ P = f(sifat fluida, dimensi pipa)P = f(sifat fluida, dimensi pipa) ...> perlu energi untuk menyebabkan aliran ...> perlu energi untuk menyebabkan aliran

...> pompa? ...> pompa?

(12)

Untuk Fluida Newtonian : Persamaan Posieuille Untuk Fluida Newtonian : Persamaan Posieuille Tahanan krn Gesekan

Tahanan krn Gesekan

2 2 D D v vμμ 32 32 L L Δ ΔPP == D D ))22₍₍ρρ)) v v (( Re Re 16 16 2 2 L L Δ ΔPP ⎟⎟⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ == Re Re ((ρρDv)/Dv)/μμ .. D D22 μμ v v 32 32 L L Δ ΔP_{P ==} ))22_L_L v v 2f( 2f( Δ ΔPP _{Pers ttg}_{Pers ttg} D D )) LL v v 2f( 2f( ρρ Δ ΔPP == Pers Fanning Pers Fanning

Jadi, untuk fluida Newtonian f = 16/Re Jadi, untuk fluida Newtonian f = 16/Re

Pers ttg Pers ttg

faktor gesekan faktor gesekan

Purwiyatno

Untuk Aliran Turbulen Untuk Aliran Turbulen

Sangat dipengaruhi oleh Re Sangat dipengaruhi oleh Re

ρρ = = DDVV Re Re Tahanan krn Gesekan Tahanan krn Gesekan

Sangat dipengaruhi oleh Re Sangat dipengaruhi oleh Re m m Re < 2100 : laminar Re < 2100 : laminar Re > 2100 : turbulen Re > 2100 : turbulen Hubungan

Hubungan Re, kekasaran Re, kekasaran permukaan pipa (e/D) dan f permukaan pipa (e/D) dan f diperoleh secara empiris diperoleh secara empiris diperoleh secara empiris diperoleh secara empiris

(dengan menggunakan (dengan menggunakan chart faktor gesekan = diagram chart faktor gesekan = diagram Moody).

Moody). dimana: dimana:

Purwiyatno

(13)

k k/D/D DIAGRAM MOODY

DIAGRAM MOODY

, f, f 16/Re,

ive Roughness,ive Roughness,

Factor GesekanFactor Gesekan

tidak dipengaruhi oleh kekasaran pipa

Relat i Relat i Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB KEKASARAN RELATIF KEKASARAN RELATIF Kekasaran Relatif = k/D Kekasaran Relatif = k/D

k = kekasaran permukaan pipa bagian dalam k = kekasaran permukaan pipa bagian dalam D = diameter dalam pipa

(14)

Newtonian Newtonian

Tahanan krn Gesekan Tahanan krn Gesekan

Re = N

Re = N_Re_Re= = ρρDv/Dv/μμ Untuk Re < 2100

Untuk Re < 2100 ......_>_{> f = 16/Re}_{f = 16/Re}

Untuk Re > 2100 Untuk Re > 2100

-- Pipa halus (k/D=0) Pipa halus (k/D=0)

... ..._{> f = 0.193 (Re)}_{> f = 0.193 (Re)}₍₍ ₎₎--0.350.35 3x10 3x1033_<Re<10_<Re<1044 ... ..._>_{> f =0.048(Re)}_{f =0.048(Re)}--0.200.20 10 1044_<Re<10_<Re<1066

-- Pipa kasar (k/D > 0) Pipa kasar (k/D > 0)

...

..._{> lihat diagram Moody}_{> lihat diagram Moody} Purwiyatno

(15)

n n n nρρ R R v v₎₎22--nn(( )) (( 8 8 Re Re = Re= ReGG Non Non--Newtonian??Newtonian?? Tahanan krn Gesekan Tahanan krn Gesekan

n n n n n n R R v v LK LK ΔΔPP == _⎢⎢⎣⎣⎡⎡33 ++11_⎥⎥⎦⎦⎤⎤ ))n+1n+1 (( ))nn (( 2 2 n n n n n n R R v v K K L L ΔΔPRPR ⎥⎥ ⎦⎦ ⎤⎤ ⎢⎢ ⎣⎣ ⎡⎡ ₊₊ == 33 11 2 2 n n n n n n K K_⎢⎢⎣⎣⎡⎡ ++ _⎥⎥⎦⎦⎤⎤ == 1 1 3 3 Re Re Re ReGeGe Jika Jika Re ReGeGe< 2100 : laminar< 2100 : laminar ... ..._{> f = 16/Re}_{> f = 16/Re} Ge Ge Untuk Re Untuk Re_Ge_Ge> 2100> 2100 -- Pipa halus (k/D=0) Pipa halus (k/D=0)

> f = 0 193 (Re) > f = 0 193 (Re)--0 350 35 R R ))22

ρρ

_L_L v v )( )( // ((

ΔΔ

PP 2 2 Re Re 16 16 2 2 == ... ..._{> f = 0.193 (Re)}_{> f = 0.193 (Re)}--0.350.35 3x10 3x1033_<Re<10_<Re<1044 ... ..._{> f =0.048(Re)}_{> f =0.048(Re)}--0.200.20 10 1044_<Re<10_<Re<1066

-- Pipa kasar (k/D > 0) Pipa kasar (k/D > 0)

...

..._{> lihat diagram Moody}_{> lihat diagram Moody}

Purwiyatno

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 22 Kontraksi/PenyempitanKontraksi/Penyempitan

V

k

P

Ef

⎜⎜

⎛⎛Δ

Δ

⎟⎟

⎞⎞

2 2 1 1 D D₁₁ _D_D 2 2 V V11 ⎧⎧

k

Ef

ff ff

α

==

⎟⎟⎟⎟

⎠⎠

⎞⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝⎝

⎛⎛

ρρ

==

11 3 3 2 2 2 2 k kff ⎪⎪ ⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪ ⎨⎨ ⎧⎧ == .. D D D D untuk untuk ,, D D D D .. .. 1 1 2 2 << ⎟⎟⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ −− 2 2 1 1 2 2 715 715 0 0 25 25 1 1 4 4 0 0 2 2 ⎞⎞ ⎛⎛ ⎞⎞ ⎛⎛ _⎛⎛ _⎞⎞22 ₂₂

(16)

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 33 Ekspansi/PengembanganEkspansi/Pengembangan

A A11 AA22 v v11 ⎟⎟ ⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜ ⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ ⎟⎟⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ α α == ⎟⎟⎟⎟ ⎠⎠ ⎞⎞ ⎜⎜⎜⎜ ⎝⎝ ⎛⎛ ρρ Δ Δ == 2 2 2 2 2 2 1 1 4 4 3 3 A A A A --1 1 V V P P E E_ff 11 ff Purwiyatno

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 44 Pipe fittingsPipe fittings Pipe fittings Pipe fittings lb lb -- elbowselbows -- teestees -- valvesvalves -- etcetc Berkontribusi pada Berkontribusi pada kehilangan energi kehilangan energi krn gesekan krn gesekan Purwiyatno

(17)

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 44 Pipe fittings ...2 Pipe fittings ...2

Purwiyatno

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 44 Pipe fittings …..3Pipe fittings …..3

Table 6.3 (Toledo, 1991, p. 218) = the equivalen length of fittings Table 6.3 (Toledo, 1991, p. 218) = the equivalen length of fittings Fittings

Fittings L’/D (dimensionless)L’/D (dimensionless)

90

90oo_{Elbow, std}_{Elbow, std} ₃₅₃₅

45

45oo_{Elbow, std}_{Elbow, std} ₁₅₁₅

Tee (used as coupling), brach plugged

Tee (used as coupling), brach plugged 2020 Tee (used as an elbow) entering the branch

Tee (used as an elbow) entering the branch 7070 ..

.. ..

Gate valve, fully open

Gate valve, fully open 1010

Globe valve, fully open

Globe valve, fully open 290290

Coupling and union

(18)

Stainless Steel Tubing and Pipe Diameters (all

dimensions are inches)

Nominal Size

Nominal Size Sanitary TubingSanitary Tubing Schedule 40 PipeSchedule 40 Pipe I.D.

I.D. O.D.O.D. I.D.I.D. O.D.O.D. 1/2 1/2 0 3700 370 0 5000 500 0 6220 622 0 8400 840 1/2 1/2 0.3700.370 0.5000.500 0.6220.622 0.8400.840 3/4 3/4 0.6200.620 0.7500.750 0.8240.824 1.0501.050 1 1 0.8700.870 1.0001.000 1.0491.049 1.3151.315 1 1/2 1 1/2 1.3701.370 1.5001.500 1.6101.610 1.9001.900 2 2 1.8701.870 2.0002.000 2.0672.067 2.3752.375 2 1/2 2 1/2 2.3702.370 2.5002.500 2.4692.469 2.8752.875 3 3 2 8342 834 3 0003 000 3 0683 068 3 5003 500 3 3 2.8342.834 3.0003.000 3.0683.068 3.5003.500 4 4 3.8343.834 4.0004.000 4.0264.026 4.5004.500 6 6 5.7825.782 6.0006.000 6.0656.065 6.6256.625 8 8 7.7827.782 8.0008.000 7.9817.981 8.6258.625 Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB Tahanan krn Gesekan Tahanan krn Gesekan

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 44 Pipe fittings... 4Pipe fittings... 4 Contoh :

Contoh : L’/D untuk 90

L’/D untuk 90oo_{Elbow std = 35 Digunakan untuk}_{Elbow std = 35 Digunakan untuk}

L /D untuk 90

L /D untuk 90oo_{Elbow std = 35. Digunakan untuk}_{Elbow std = 35. Digunakan untuk}

menyambung sanitary tubing dengan ukuran nominal 2 inci. menyambung sanitary tubing dengan ukuran nominal 2 inci. Artinya ? Artinya ? L’/D = 35 L’/D = 35 L’ = 35D L’ = 35D D = ??? D = ???

> Sanitary tube 2 inci nominal : ID 1 870 OD 2 000 > Sanitary tube 2 inci nominal : ID 1 870 OD 2 000

Purwiyatno Hariyadi/ITP/Fateta/IPB ...

..._{> Sanitary tube 2 inci nominal : ID 1.870, OD 2.000}_{> Sanitary tube 2 inci nominal : ID 1.870, OD 2.000}

L’ = 35(1.87)=65.45 Inci L’ = 35(1.87)=65.45 Inci Jadi, 1 sambungan (90

Jadi, 1 sambungan (90oo_{elbow) akan memberikan tahanan}_{elbow) akan memberikan tahanan}

yang sama besarnya dengan pipa (Sanitary tube 2 inci) lurus yang sama besarnya dengan pipa (Sanitary tube 2 inci) lurus dgn panjang 65.45 in.

(19)

((Frictional ResistanceFrictional Resistance)) 44 Pipe fittings... 5Pipe fittings... 5

V

k

P

Ef

_⎜⎜⎜⎜

⎛⎛Δ

Δ

_⎟⎟⎟⎟

⎞⎞

2 2 1 1

k

Ef

_ff ff

α

==

⎟⎟⎟⎟

⎠⎠

⎜⎜⎜⎜

⎝⎝ ρρ

==

11 3 3 4 4

Kf = ditetapkan dengan percobaan Kf = ditetapkan dengan percobaan 90

90oo_{elbow, std}_{elbow, std} _{Kf = 0.75}_{Kf = 0.75}

180

180oo_{bend, close turn}_{bend, close turn}_,, _{Kf = 1.5}_{Kf = 1.5}

gate valve, open

gate valve, open Kf = 0.17Kf = 0.17 Globe valve, open

Globe valve, open Kf = 6.0Kf = 6.0 dll

dll

(Chem Eng Handbook, 1973) (Chem Eng Handbook, 1973)