vii
Abstrak
Mekanika fluida adalah disiplin ilmu bagian dari bidang mekanika
terapan yang mengkaji perilaku dari zat – zat cair dan gas dalam keadaan
diam ataupun bergerak. Pipa biasanya memiliki penampang melintang
berbentuk lingkaran yang digunakan untuk mengalirkan fluida dengan
tampang aliran penuh. Fluida yang di alirkan melalui pipa bisa berupa zat
cair atau gas dan tekanan bisa lebih besar atau lebih kecil dari tekanan
atmosfer. Apabila zat cair di dalam pipa tidak penuh maka aliran termasuk
dalam aliran saluran terbuka atau karena tekanan di dalam pipa sama
dengan tekanan atmosfer. Dalam analisis pipa khususnya pipa hubungan
seri perlu ditinjau tinggi energi, debit aliran, kecepatan aliran, kehilangan
energi sekunder, kehilangan energi primer, dan karakteristik pipa.
Sekarang ini analisis pada pipa hubungan seri masih dilakukan dengan
cara manual sehingga memakan waktu yang cukup lama. Untuk itu
diperlukan suatu aplikasi yang dapat mengatasi masalah tersebut. Aplikasi
tersebut harus terkomputerisasi agar dapat melakukan perhitungan
dengan cepat dan akurat.
viii
Abstract
Fluid mechanics is the discipline part of the field of applied mechanics that
studies the behavior of substances - liquids and gases in a state of rest or
motion. Pipe usually has a circular cross section which is used to drain the
fluid with a look full flow. Fluid is introduced through the pipe could be
liquids or gases and pressure may be greater or less than atmospheric
pressure. If the liquid in the pipe is not full then streams including in open
channel flow or the pressure in the pipe with atmospheric pressure. In the
analysis of the relationship plumbing pipe especially series needs to be
High energy, flow rate, flow velocity, secondary loss of energy, loss of
primary energy, and pipe characteristics. Now this series analyzes the
relationship pipes are still done manually so it takes a long time. It required
an application that can resolve the issue. The application should be
computerized in order to perform calculations quickly and accurately.
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv
PRAKATA ... v
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 31
x
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 72
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Aliran Laminar, Transitional, Turbulent ... 8
Gambar 2.2 Kehilangan Energi ... 11
Gambar 2.3 Pengaruh Kekasaran Pada Sub Lapis ... 12
Gambar 2.4 Pipa yang Mengalami Pembesaran Penampang Tiba-tiba ... 15
Gambar 2.5 Pipa Yang Masuk kedalam Reservoir mengalami pembesaran Tiba-tiba ... 16
Gambar 2.6 Pipa Yang Mengalami Pengecilan Penampang Secara Tiba-tiba .. 17
Gambar 2.7 Pipa Yang Mengalami Kontraksi Tiba-tiba ... 18
Gambar 2.8 Reservoir Yang dihubungkan dengan Pipa Yang Mengalami
Gambar 2.16 Penerjemahan dan Pengeksekusian Program Java ... 27
Gambar 3.1 Use Case Aplikasi Analisis Pipa Hubungan Seri ... 31
Gambar 3.2 Activity Diagram Proyek Baru ... 34
Gambar 3.3 Activity Diagram Buka File ... 35
Gambar 3.4 Activity Diagram Bantuan ... 36
Gambar 3.5 Activity Diagram Keluar ... 37
Gambar 3.6 Activity Diagram Melakukan Analisis ... 38
Gambar 3.7 Activity Diagram Simpan File ... 39
Gambar 3.8 Activity Diagram Laporan ... 40
Gambar 3.9 Class Diagram Aplikasi Pipa Seri ... 41
Gambar 3.10 Data file input dalam notedpad ... 42
Gambar 3.11 Tampilan Utama ... 44
Gambar 3.12 Tampilan frame analisis baru untuk memilih jumlah pipa ... 44
Gambar 3.13 Tampilan pesan peringatan ... 45
Gambar 3.14 Tampilan Frame Input dua pipa ... 45
Gambar 3.15 Tampilan Frame Input tiga pipa ... 46
Gambar 3.16 Tampilan Pesan Peringatan ... 46
Gambar 3.17 Tampilan open dialog ... 47
Gambar 3.18 Tampilan Peringatan jika terdapat nama file yang sama ... 48
Gambar 3.19 Tampilan Save Dialog ... 48
Gambar 3.20 Tampilan Frame input memberikan peringatan ... 49
Gambar 3.21 Tampilan Frame output ... 50
Gambar 4.1 Tampilan Awal ... 51
Gambar 4.2 Tampilan Frame Analisis baru untuk memilih jumlah pipa ... 52
Gambar 4.3 Tampilan Frame Analisis baru menampilkan peringatan ... 52
Gambar 4.4 Tampilan Frame input baru ... 53
Gambar 4.10 Tampilan hasil Analisis, detail gambar ... 58
xii
Gambar 4.12 Tampilan dialog box untuk menampilkan laporan ... 59
Gambar 4.13 Contoh format laporan ... 60
Gambar 4.14 Tombol bantuan ... 61
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat Air (Viskositas Kinematik) pada tekanan atmosfer ... 7
Tabel 2.2 Nilai KC Untuk Berbagai Nilai D2/D1 ... 18
Tabel 2.3 Simbol-Simbol Activity Diagram... 24
Tabel 2.4 Indikator ... 25
Tabel 5.1 Tampilan Utama ... 63
Tabel 5.2 Frame Input ... 64
Tabel 5.3 Frame Output ... 65
Tabel 5.4 Perbandingan Perhitungan dua pipa ... 68
Tabel 5.5 Perbandingan Perhitungan dua pipa ... 70
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
74
LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP
Data Diri
Nama : Joseph Augustinus N
Jenis Kelamin : Laki-laki
Tempat Lahir : Kuningan
Tanggal Lahir : 29 Agustus 1990
Alamat Lengkap : Jl. H.Abdul Zaenal no.41 rt.04 rw.01 desa nanggela
Kec.Cidahu Kab.Kuningan Prov.Jawa Barat.
Email : jsph_nababan@yahoo.co.id
Judul Tugas Akhir : Aplikasi Analisis Perhitungan Pada Pipa Yang
Dihubungkan Secara Seri
Pendidikan
1996 – 2002 SD Negeri 1 Nanggela
2002 – 2005 SLTP Negeri 1 Ciawi Gebang
2005– 2008 SMA Negeri 2 Kuningan
2008 – sekarang Double Degree (Teknik Sipil – Sistem Informasi)
Universitas Kristen Maranatha
Pengalaman Organisasi
2009 – 2010 Himpunan Mahasiswa Double Degree sebagai
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mekanika fluida adalah disiplin ilmu bagian dari bidang mekanika
terapan yang mengkaji perilaku dari zat – zat cair dan gas dalam keadaan
diam ataupun bergerak. Bidang mekanika ini jelas mencakup berbagai
persoalan yang sangat bervariasi, mulai dari kajian mengenai aliran darah
di saluran–saluran kapiler (yang hanya berdiameter beberapa micron)
sampai pada kajian aliran minyak mentah yang melewati Alaska melalui
pipa berdiameter 4ft sepanjang 800 mil.
Pipa biasanya memiliki penampang melintang berbentuk lingkaran
yang digunakan untuk mengalirkan fluida dengan tampang aliran penuh
(Triatmojo 1996 : 25). Fluida yang dialirkan melalui pipa bisa berupa zat
cair atau gas dan tekanan bisa lebih besar atau lebih kecil dari tekanan
atmosfer. Apabila zat cair di dalam pipa tidak penuh maka aliran termasuk
dalam aliran saluran terbuka atau karena tekanan di dalam pipa sama
dengan tekanan atmosfer, aliran temasuk dalam pengaliran terbuka.
Karena mempunyai permukaan bebas, maka fluida yang dialirkan adalah
zat cair. Tekanan dipermukaan zat cair disepanjang saluran terbuka
adalah tekanan atmosfer.
Dalam analisis pipa kususnya pipa hubungan seri perlu ditinjau tinggi
energi, debit aliran, kecepatan aliran, kehilangan energi sekunder, dan
karakteristik pipa. Sekarang ini analisis pada pipa hubungan seri masih
dilakukan dengan cara manual sehingga memakan waktu yang cukup
lama. Untuk itu diperlukan suatu aplikasi yang dapat mengatasi masalah
tersebut. Aplikasi tersebut harus terkomputerasi agar dapat melakukan
2
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang, maka perumusan masalah yang akan
diteliti adalah bagaimana membuat aplikasi analisis pipa hubungan seri
secara terkomputerisasi.
1.3 Tujuan Pembahasan
Dari permasalahan yang dikemukan, tujuan yang ingin dicapai
adalah membuat aplikasi analisis pipa hubungan seri secara
terkomputerisasi agar dapat melakukan perhitungan dengan cepat dan
akurat
1.4 Ruang Lingkup Kajian
Untuk memfokuskan penelitian pada Tugas Akhir ini maka
pembahasan dibatasi sebagai berikut:
1. Digunakan pipa tipe PVC dengan diameter pipa 5”, 6”, 8”, dan 10”.
2. Jumlah Pipa yang digunakan minimal 2 Pipa dan maksimal 4 Pipa.
3. Pipa PVC dianggap pipa halus (smooth pipe) yang memiliki rentang
koefisien gesekan 0,0015 – 0,009 sehingga koefisien gesekan yang
digunakan yaitu 0,0067, 0,007, dan 0,0078.
4. Pada Sambungan pipa ditentukan terjadi perubahan diameter pipa
secara mendadak.
5. Jenis cairan yang digunakan adalah air.
6. Suhu cairan yang digunakan adalah 4oC dengan massa jenis cairan
1000 kg/m3.
7. Tekanan pada sambungan Pipa tidak dihitung atau diabaikan.
3
1.5 Sumber data
Sumber data untuk penelitian ini diperoleh berdasarkan litelatur dari
buku dan internet.
1.6 Sistematika Penulisan
Secara garis besar laporan kerja praktek ini terdiri dari tiga bagian,
yaitu bagian awal, isi, dan akhir.
Bagian awal berisi halaman judul, lembar pengesahan, kata
pengantar, lembar pernyataan persetujuan publikasi karya ilmiah, surat
pernyataan orisinalitas karya, abstrak, daftar isi, daftar gambar, daftar
tabel, dan daftar lampiran.
Bagian isi terdiri enam bab yaitu:
Bab I Pendahuluan
Pada bab ini akan dibahas secara singkat mengenai latar
belakang, rumusan masalah, tujuan pembahasan,
ruanglingkupkajian, sumber data, dan sistematika penulisan
secara global.
Bab II Landasan Teori
Pada bab ini akan diuraikan mengenai landasan teorotis tentang
tujuan pelaporan. Kemudian dibahas juga mengenai unsur-unsur
serta teori-teori yang terlibat dalam pembuatan sistem berbasis
desktop.
Bab III Analisis dan Perancangan Sistem
Pada bab ini, akan dibahas mengenai Proses Bisnis, Entity
Relationship Diagram dan Entity Relation To Table, Use Case
Diagram beserta Scenario, Activity Diagram, Class Diagram, serta
rancangan tampilan (User Interface)Aplikasi.
Bab IV Implementasi
Pada bab ini, akan dibahas mengenai implementasi dari user
4
Bab V Evaluasi
Pada bab ini, akan diperlihatkan pengujian sistem oleh target
userdan pembahasan hasil kuesioner.
Bab VI Penutup
Bab ini berisi simpulan dan saran-saran yang berguna unruk
72
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN
6.1 Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian dapat disimpulkan sebagai
berikut:
1. Aplikasi Analisis perhitungan Pipa Seri bekerja dengan cara mengolah
data-data mengenai karakteristik pipa, jenis cairan, suhu cairan, dan
masalah dengan berbagai tampilan.
2. Keuntungan dengan adanya aplikasi analisis pipa hubungan seri ini adalah
untuk membantu perhitungan dalam perkuliahan mekanika fluida.
3. Pemilihan Diameter dan Panjang Pipa mempengaruhi besarnya
kehilangan energi primer dan sekunder, dan juga mempengaruhi besarnya
Debit aliran dan Kecepatan aliran pada rangkaian Pipa .
4. Penentuan kombinasi pemasangan Pipa berdasarkan Diameter Pipa
seperti Besar – Kecil, ataupun Kecil – Besar mempengaruhi besarnya
kehilangan energi primer dan sekunder, dan juga mempengaruhi besarnya
Debit aliran dan Kecepatan aliran pada rangkaian Pipa.
5. Perbedaan hasil perhitungan antara perhitungan manual dan perhitungan
aplikasi sangat kecil yaitu kurang dari 1% sehingga tidak mempengaruhi
perhitungan secara keseluruhan dan dapat diabaikan.
6.2 Saran
Adapun saran dari laporan Tugas Akhir ini adalah aplikasi ini dapat
dikembangkan lagi dengan menambah suatu fitur dalam aplikasi yang dapat
memilih rangkaian pipa baik seri maupun parallel dan juga dapat
73
DAFTAR PUSTAKA
Ambler, Scott W. (2004). Agile Model Driven Development with UML 2.
Cambridge: Cambridge University Press.
Chonoles, Michael Jesse and James A. Schardt. (2003). UML 2 for
Dummies. New York: Wiley Publishing, Inc.
Kadir, Abdul. (2003). Pengenalan Sistem Informasi. Yogyakarta: Andi
Offset.
Olson, Reuben M and Steven J. Wright (1993). Dasar-Dasar Mekanika
Fluida Teknik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.
Bambang Triatmodjo Prof.Dr.Ir.CES.DEA. 2003. Hidrolika I & II . Beta
Offset.
Soewarno.2000 Hidrologi Operasional PT.Citra Aditya Bakti.
Fox, W.Robert, and Mc Donald, Alan T, 1998. Introductions to Fluid
Mechanics, 5th edition, John Wiley and Sons, Inc., Canada.
Munson, Bruce R., Young, Donald F., and Okiishi, Theodore H. 2003.
Mekanika Fluida Jilid 2. Jakarta : Erlangga.
H. Shames Irving, 2005. Mechanis of Fluids, 4th edition, Mc Graw Hill
White, Frank M. 2003. Fluid Mechanics Fifth Edition. University Rhode
