Penentuan Distribusi Ukuran Gelembung Kerosin Dalam Air Dengan Metode Pengapungan Batang (Bouyancy Weighing-Bar Method)

(1)

LAMPIRAN 1

CONTOH PERHITUNGAN

Untuk perhitungan, diambil contoh data dari Metode Pengapungan Batang yang menggunakan rasio perbandingan konsentrasi 99% air : 1% kerosin dengan diameter batang 15 mm. Tabel L1.1 dibawah menujukkan data massa batang dengan menggunakan Metode Pengapungan Batang

Tabel L1.1. Data Massa Batang Dengan Rasio Perbandingan Konsentrasi 99% Air : 1% Kerosin Dengan Metode Pengapungan Batang

(2)

L.1.1 MENENTUKAN ESTIMASI DISTRIBUSI UKURAN GELEMBUNG Ukuran gelembung ditentukan dengan persamaan 2.17 dan 2.18

Hukum Stokes

& = ' () *+

, - . / ... 2.17 Persamaan Allen :

& = ₀( 1 & 2334₅ * * *- 6 7,78

9 :

... 2.18 dengan data sebagai berikut:

Tabel L1.2. Data Besaran Untuk 99% Air – 1% Kerosin

Viskositas Larutan µL 0,000894 kg/m.s

Panjang Batang h 0,21 m

Percepatan Gravitasi g 9,8 m/s2 Densitas Gelembung ρp 810 kg/m3 Densitas Larutan ρl 997,08 kg/m3 Wadell’s shape factor φ 1

Maka, ukuran gelembung saat t = 500 detik adalah:

• Persamaan Hukum Stokes

x = < 18 µ? h g ρ_B− D t

x = <_{9,8 m/s}18 . 0,000894 kg/ms . 0,21 m₃ _{997,08 kg/m}_P_{− 810 kg/m}_P _{500 s}

x = 60,705782 µm

• Persamaan Allen

& = _{S 1 & T}1 225₄ _D UVDV V− DW 3 3X

( P

x = ₁1 0,21 m_{500 s Y}225₄ _{997,08 kg/m}0,000894 kgms . 997,08 kg/m_P_{− 810 kg/m}_{P 3}P_9,8₃Z ( P

(3)

L.1.2 MENENTUKAN KUMULATIF MASSA PARTIKEL

Penentuan kumulatif massa gelembung menggunakan persamaan 2.15 dan 2.16

)

Tabel L1.3. Data Untuk 99% Air – 1% Kerosin Pada Waktu 500 detik

Selisih waktu (∆t) 1 detik

Kumulatif Massa Oversize (R):

0

(4)

Berdasarkan perhitungan yang dilakukan, maka didapatkan hasil distribusi ukuran gelembung untuk rasio perbandingan kerosin-air 99% : 1% yang ditunjukkan pada Tabel L1.4 untuk ukuran gelembung dengan persamaan Stokes dan L1.5 untuk ukuran gelembung dengan persamaan Allen.

Tabel L1.4. Estimasi Distribusi Ukuran Gelembung Ukuran Partikel x

(µm)

Kumulatif Massa Undersize D (%)

554.1654 1

339.3556 1

266.2125 1

204.6391 0.993162

168.3675 0.990028

156.7417 0.979345

99.53105 0.801994

77.72579 0.658832

65.76734 0.612536

61.01161 0.004274

58.7965 0.002849

53.78304 0.001425

52.63859 0

Tabel L1.5. Estimasi Distribusi Ukuran Gelembung Ukuran Partikel x

(µm)

Kumulatif Massa Undersize D (%)

861.4839 1

323.0565 1

198.804 1

117.4751 0.993162

79.52159 0.990028

68.91871 0.979345

27.7898 0.801994

16.94722 0.658832

12.13358 0.612536

10.44223 0.004274

9.697755 0.002849

8.114448 7.772787

(5)

L.1.3 MENENTUKAN BILANGAN REYNOLD

Bilangan Reynold dihitung dengan persamaan 2.19 :

=

]^

_...

_(2.19)

dengan data sebagai berikut:

Tabel L1.3. Data Besaran Untuk 99% Air – 1% Kerosin

Viskositas Gelembung µp 0,00001 kg/m.s

Panjang Batang h 0,21 m

Percepatan Gravitasi g 9,8 m/s2 Densitas Gelembung ρp 810 kg/m3 Ukuran Partikel d

(pada t=500 s) 1,0338 x 10

-5 m

Maka, Bilangan Reynold saat t = 500 detik adalah:

Re_p= h

t x d x ρp

µ_p =

0,21

500 x 1,0338 x 10 -5

x 810

0,00001

Rep = 0,3519

Pada detik ke = 500 diperoleh Bilangan Reynold sebesar 0,3519 yang berada pada rentang persamaan Allen

L.1.4 MENENTUKAN RASIO LUAS PENAMPANG (a/ac) Rasio luas penampang dapat dihitung dengan persamaan berikut :

, = ! " #_{! # "} $

Luas penampang batang = 2πr (r + h) Luas penampang tabung = πr2 + 2πr

(6)

1. Rasio luas penampang untuk diameter tabung 6,5 cm adalah sebagai berikut : , = 2πr r + h_πr₃_{+ 2πr}

, = _{3,14 x 3,25}2x 3,14 x 0,075 0,075 + 35₃_{+ 2 x 3,14 x 3,25}

, = 0,199921

2. Rasio luas penampang untuk diameter tabung 6 cm adalah sebagai berikut : , = 2πr r + h_πr₃_{+ 2πr}

, = 2x 3,14 x 0,075 0,075 + 40_{3,14 x 3}₃_{+ 2 x 3,14 x 3}

(7)

LAMPIRAN 2

FOTO PERCOBAAN

L.2.1 BATANG ALUMUNIUM

Gambar L2.1 Batang Alumunium

L.2.2 BATANG PENGADUK

(8)

L.2.3 RANGKAIAN PERALATAN