LAPORAN PRAKTIKUM
SATUAN OPERASI
ACARA V
PENGUKURAN BILANGAN REYNOLD UNTUK ALIRAN PRODUK
PANGAN CAIR
OLEH:
TITIN INDRAWATI
J1BO13116
KELOMPOK 13
PROGRAM STUDI TEKNI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRI
UNIVERSITAS MATARAM
HALAMAN PENGESAHAN
Laporan ini dibuat sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah satuan operasi.
Mataram, 13 Desember 2014
Mengetahui,
Co. Ass Praktikum satuan operasi Praktikan,
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Aliran dalam pipa telah banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam proses-proses industri. Aliran dapat diklasifikasikan dalam banyak bentuk, seperti turbulen dan laminer. Situasi aliran turbulen sangat sering terjadi dalam praktek perekayasaan, dalam aliran turbulen partikel-partikel massa molar yang kecil fluida bergerak dalam lintasan-lintasan yang sangat tidak teratur, dengan mengakibatkan pertukaran momentum dari satu bagian ke bagian lainnya dengan cara yang akan menyerupai perpindahan momentum molekular. Aliran laminar, partikel-partikel fluida bergerak sepanjang lintasan-lintasan yang halus serta lancar dalam Lamina-lamina, dan satu lapisan meluncur pada lapisan yang bersebelahan. Penentuan aliran tersebut bila dilihat secara kasat mata sangat sukar untuk dilaksanakan. Oleh karena itu, dilakukan percobaan untuk mengukur bilangan Reynold untuk aliran produk pangan cair.
1.2. Tujuan Praktikum
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Fluida
Fluida secara kasar seperti kecepatan Dimana akan mengalir dari sebuah lubang pada dinding tangkai air, tapi ini saja tidak cukup untuk menganalisa aliran fluida dalam kapiler dan pipa. Ini karena asal gesekan diabaikan, seperti disepakati fluidanya non viscous. Bila kita menganggap fluida mengalir dalam pipa yang radius R fluida pada radius r mengalir dengan kecepatan berbeda pada fluida dengan radius (r + ∆r). Ini dijelaskan oleh gesekan antara dinding pipa dan fluida terdekat dan gaya gesek internal beraksi antara fluida yang berdekatan (Anonim,2009)
Sifat aliran fluida penting dipahami ketika mendisain proses pengaliran bahan. Dalam proses pengolahan pangan, bahan atau produk cair akan diatirkan dari satu tahap proses ke tahap proses lain hingga ke tahap pengemasan. Disain dari transportasi fluida bahan dari satu tempat ke tempat lain yang meiibatkan pompa, pipa, dan sambungan-sambungan pada pipa, akan sangat dipengaruhi oleh sifat aliran bahan, Sebagal contoh, daya pompa untuk mengalirkan bahan yang kental (misal saus) akan berbeda dengan daya pompa untuk bahan yang cair (misal susu). Memahami sifat aliran bahan juga sangat penting dalam mendisain proses panas untuk proses pasteurisasi atau sterilisasi produk cair dalam sistem sinarnbung (continue). Kecukupan proses panas untuk sterilisasi atau pasteurisasi produk cair dalam sistem sinarnbung akan sangat ditentukan oleh sebe- rapa lama bagian bahan yang paling cepat mengalir berada di holding tube (pipa dimana proses pasteurisasi/sterilisasi berlangsung). Dalam hai ini, sifat aiiran bahan akan memainkan peranan yang penting (Henderson, 1999).
kecepatan nol relatif terhadap batas. Partikel-partikel fluida lainnya yang mencoba untuk meluncur pada partikel-partikel yang disebutkan tadi akan terhambat sebagai akibat interaksi antara fluida yang bergerak secara lebih cepat dan fluida yang bergerak secara lebih lambat, yaitu suatu hal ikhwal yang menyebabkan adanya gaya-gaya geser. Jarak dari tepi depan sampai titik dimana lapisan batas menjadi turbulen disebut panjang kritik. Jarak ini biasanya disebutkan sebagai suatu besaran tanpa dimensi yang disebut bilangan ReynolD . Dalam mekanika fluida, bilangan Reynold
adalah rasio antara gayainersia (vsρ) terhadap gaya viskos (μ/L) yang mengkuantifikasikan hubungan kedua gaya tersebut dengan suatu kondisi aliran tertentu. Bilangan ini digunakan untuk mengidentikasikan jenis aliran yang berbeda, misalnya laminar dan turbulen (Zemansky,2000)
2.2 Pengertian Bilangan Reynold
Bilangan Reynold merupakan salah satu bilangan tak berdimensi yang paling penting dalam mekanika fluida dan digunakan, seperti halnya dengan bilangan tak berdimensi lain, untuk memberikan kriteria untuk menentukan dynamic similitude. Jika dua pola aliran yang mirip secara geometris, mungkin pada fluida yang berbeda dan laju alir yang berbeda pula, memiliki nilai bilangan tak berdimensi yang relevan, keduanya disebut memiliki kemiripan dinamis.Kehilangan energi yang lebih besar yang muncul sebagai sebuah konsekuensi dari hasil aliran turbulen seiring penambahan temperatur zat cair. Kondisi ini dapat dikurangi dengan memperpanjang dengan menyediakan penambahan ukuran pipa dengan tujuan mendapatkan aliran laminar (Agung, 2009).
perubahan bentuk aliran yang satu menjadi aliran yang lainnya. Perubahan bentuk aliran ini pada umumnya tidaklah terjadi secara tiba-tiba tetapi memerlukan waktu, yakni suatu waktu yang relatif pendek dengan diketahuinya kecepatan kristis dari suatu aliran. Kecepatan kristis ini pada umumnya akan dipengaruhi oleh usayaran pipa, jenis zat cair yang lewat dalam pipa tersebut (Wenny, 2013).
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
3.1. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Minggu, 30 November 2014 di Laboratorium Teknik dan Konversi Lingkungan Pertanian Fakultas Teknologi Pangan dan Agroindustri Universitas Mataram.
3.2. Alat dan Bahan Praktikum
3.2.1. Alat-alat praktikum
Adapun alat-alat yang digunakan pada praktikum ini antara lain satu set pipa aliran kapiler, bak penampung atau ember, dan gelas ukur suntikan, gelas ukur, stopwatch dan injektor.
3.2.2. Bahan-bahan
praktikum Bahan-bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah air dan zat warna.
3.3. Prosedur Kerja
Adapun langkah-langkah kerja yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai berikut:
1. Disiapkan peralatan praktikum.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN
4.1 HASIL PENGAMATAN
Tabel 7. Pengamatan Aliran Laminer,Transisi Dan Turbulen
Aliran Volume Rata-Rata Re
1 2 3
Laminar 300 ml 400 ml 350 ml 3,5 5,096 x10-2
Transisi 500 ml 600 ml 700 ml 5,17 3980,09 Turbulen 700 ml 700 ml 800 ml 733,3
=2,44x10
−4
3,14x10−4
= 0,77x10−4
Re =VxρxDμBAB V PEMBAHASAN
Pengukuran bilangan Reynold didapatkan beberapa jenis aliran diantaranya adalah aliran laminer, turbulen, dan transisi. Aliran laminer merupakan aliran yang tenang dan bergelembung lambat, aliran laminer berkisar antara kurang dari 2300. Sebaliknya aliran turbulen merupakan aliran yang tidak beraturan atau tidak tenang dan bergelembung sangat cepat dengan kisaran lebih dari 4000. Sedangkan aliran transisi merupakan peralihan antara laminer dan turbulen yang tenang dan tidak tenang dan tidak terlalu bergelembung, daerah ini merupakan wilayah yang tidak stabil, aliran transisi ini berkisar antara 2300 sampai 4000.
Percobaan kali ini bertujuan untuk mempelajari aliran yang melalui pipa kapiler dan untuk mengetahui arti aliran laminar dan turbulen dan menentukan kecepatan transisi antara kedua aliran. Hal pertama yang dilakukan adalah mengamati aliran sebuah pipa kapiler dengan disuntikkan cairan berwarna biru sebagai sampelnya dan jenis aliran yang terjadi pada pipa tersebut, apakah aliran laminar, transisi, atau turbulen. Percobaan pertama, keran dibuka kecil sehingga aliran mengalir dengan begitu pelan dan halus dengan volume rata-rata 3,5 x 10-4 m3 dan
waktu rata-rata 27 s. Adapun hasil perhitungan yang didapatkan adalah Debit (Q) sebesar 0,13 x 10-4 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar 0,041 m/s , dan bilangan
Reynold (Re) sebesar 509,96 . Karena bilangan Reynold yang didapatkan sebesar 509,9 maka jenis aliran tersebut adalah aliran laminer, dimana Re laminar kurang dari 2300. Percobaan kedua, kerana dibuka agak lebih besar sehingga aliran mengalir dengan agak cepat dan tidak terlalu lambat seperti percobaan pertama dengan volume rata-rata 5,17 x 10-4m3 dan waktu rata-rata 11,6 s. Adapun hasil perhitungan yang
didapatkan adalah Debit (Q) sebesar 5,17 x 10-5 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar
besar sehingga aliran mengalir dengan cepat dan kasar dari pada percobaan pertama dan kedua yang alirannya halus dan agak lambat. Volume rata-rata 73,33x10-4 m3 dan
waktu rata-rata 2,44 s. Adapun hasil perhitungan yang didapatkan adalah Debit (Q) sebesar 3,005 x 10-4 m3/s , kecepatan aliran (V) sebesar 0,77 x 10-4 m/s, dan bilangan
Reynold (Re) sebesar 19154,22. Karena bilangan Reynold yang didapatkan sebesar 19154,22 maka jenis aliran tersebut adalah aliran turbulen, dimana Re turbulen lebih dari 4000.
BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan
Dari hasil pengamatan ,perhitungan dan pembahasan dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Jenis aliran suatu fluida ada 3 yaitu aliran laminer, transisi dan aliran turbulen. 2. Berdasarkan ketiga percobaan yang telah dilakukan, bilangan Reynold fluida
semakin besar apabila cenderung memiliki jenis aliran turbulen, begitu juga sebaliknya semakin rendah kecepatan aliran suatu fluida, maka bilangan Reynold semakin kecil yang cenderung memiliki jenis aliran laminer.
3. Saat pelaksanaan praktikum bahan yang digunakan hanya cairan berwarna sehingga kecepatan aliran cenderung cepat karena tingkat viskositasnya rendah.
4. Kecepatan dan kekuatan aliran sangat berpengaruh terhadap tipe aliran yang terjadi.
6.1.Saran
DAFTAR PUSTAKA
Agung, 2009.LAPORAN TETAP BILANGAN REYNOLD.
https://www.scribd.com/upload-document-laporan-tetap-bilangan.Reynold/.
Anonim, 2009. Metode Penenlitian Air. Usaha Nasional. Jakarta. Henderson, 1999. FISIKA. Erlangga. Jakarta.
Soedrajat, 1983. Fisika jilid II. Pradnya Paramita. Jakarta.
