BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
3.5 Variabel Percobaan
Variabel percobaan aliran fluida terdiri dari variabel bebas dan terikat, dimana variabel bebasnya yaitu panjang pipa, diameter pipa, kelengkapan pipa, dan bukaan valve. Adapun variabel terikatnya yaitu tekanan, pressure drop, dan friction loss.
28
Fluida adalah zat yang akan mengalami deformasi secara berkesinambungan jika terkena gaya geser meskipun gaya geser tersebut sangat kecil. Dalam fisika, pengertian fluida adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan zat gas diklasifikasikan sebagai fluida karena zat gas dan zat cair dapat mengalir.
Aliran fluida dapat diklasifikasikan menjadi beberapa bagian yaitu aliran compressible dan aliran incompressible, aliran internal dan aliran eksternal, serta aliran laminer dan aliran turbulen.
Percobaan aliran fluida dilakukan dengan mengalirkan fluida yaitu air dengan densitas sebesar 1000 kg/m3 dan dengan viskositas sebesar 0,000894 kg/m.s di dalam pipa. Variasi yang dilakukan pada percobaan ini diantaranya variasi panjang pipa 0,6 m; 0,8 m; dan 1,6 m, variasi diameter pipa 0,5 in dan 0,75 in, variasi kelengkapan pipa berupa tee dan elbow, dan variasi bukaan valve 3, 5, dan 7. Variasi-variasi tersebut dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap pressure drop dan friction loss yang terjadi pada pipa. Percobaan dilakukan dengan melakukan persiapan alat dan bahan lalu dilanjutkan dengan melakukan kalibrasi pada venturimeter pada beberapa bukaan valve. Kalibrasi merupakan kegiatan untuk menghubungkan nilai yang ditunjukkan oleh alat ukur atau nilai yang diwakili oleh bahan ukur dengan nilai-nilai yang sudah diketahui sehingga dapat dipastikan kinerja dan akurasi dari alat tersebut. Kalibrasi venturimeter dilakukan dengan menghitung waktu yang dibutuhkan sejumlah fluida untuk berpindah sehingga dapat diukur Q atau laju alirnya.
Tabel 1. Tabel Kalibrasi dengan Variasi Bukaan
Bukaan Valve Volume (m³) waktu (s) Q (m³/s)
1 0,005 12,32 0,000406
2 0,005 11,08 0,000451
3 0,005 10,88 0,00046
4 0,005 10,7 0,000467
5 0,005 10,57 0,000473
6 0,005 10,53 0,000475
7 0,005 10,35 0,000483
a)
b)
Gambar 10. Grafik Kurva Kalibrasi dengan Menggunakan a) Excel b) MATLAB Berdasarkan grafik diatas, dapat diketahui dengan melakukan kalibrasi pada venturimeter, nilai Q atau laju alir yang dihasilkan menunjukkan kenaikan seiring dengan bukaan yang semakin besar. Hal ini sesuai dengan yang disampaikan oleh
y = 1E-05x + 0,0004 R² = 0,7666
0 0,0001 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0006
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Q (m³/s)
Bukaan Valve
Kurva Kalibrasi
Fitriani (2020) bahwa laju alir berbanding lurus dengan bukaan valve, juga dibuktikan dengan rumusan 𝑄 =𝑉
𝑡, dimana semakin besar luas penampang di suatu titik maka debit yang dihasilkan semakin besar.
Setelah dilakukan regresi, didapatkan juga nilai R2 sebesar 0,7666, hal tersebut menandakan bahwa kurva kalibrasi diatas jika di luruskan maka nilai kelurusannya sebesar 0,7666 dimana jika semakin mendekati 1 maka semakin baik grafiknya, sehingga nilai regresi yang didapatkan bisa dikatakan masih baik dan alat venturimeter yang digunakan masih memiliki efektivitas yang baik terbukti dengan hasil nilai regresi yang didapatkan melalui proses kalibrasi pada venturimeter.
Setelah dilakukan kalibrasi, berikutnya melakukan percobaan dengan variasi panjang pipa 0,6 m; 0,8 m, dan 1,4 m serta dilakukan pada pipa dengan diameter 0,5 in dan 0,75 in. Kemudian dilakukan perhitungan dengan menggunakan excel dan MATLAB, perhitungan dengan menggunakan excel dan MATLAB dimaksudkan agar hasil yang didapatkan dapat dibandingkan antara excel dan MATLAB, perbedaan excel dan MATLAB diantaranya, excel sendiri merupakan perangkat lunak pengolah angka yang banyak digunakan dan umum digunakan di dunia dimana kelebihan excel ini yaitu simple dan untuk mengurutkan, menghapus beberapa data, melakukan perhitungan, dan kemudian membuat grafik lebih mudah dan kekurangannya yaitu jika mendapatkan data yang baru maka untuk merapihkannya perlu membuatnya ulang secara manual. Adapun MATLAB merupakan perangkat lunak yang digunakan dengan menulis skrip sehingga analisis yang dapat dilakukan beberapa kali dengan andal dimana kelebihan MATLAB yaitu pengulangan analisis yang lebih mudah dan grafis output nya yang bagus, perhitungan yang dilakukan oleh MATLAB jauh lebih kompleks daripada excel, dan MATLAB banyak digunakan dalam bidang teknik karena merupakan perangkat lunak analitik berkualitas tinggi dengan grafik output yang sangat baik, kekurangan menggunakan MATLAB yaitu harus teliti dalam menuliskan persamaan atau function karena sistemnya yang kompleks (Heidi, 2018). Adapun hasil yang didapat dari pengaruh panjang pipa berupa pressure drop dan friction loss yaitu sebagai berikut:
Tabel 2. Tabel Pengaruh Panjang Pipa terhadap Friction loss V-7 D = 0,75 in L (m) ∆P Ff Teori Ff Aktual % error
0,6 1599,868 1,231786 1,599868 29,88201 0,8 1866,513 1,642381 1,866513 13,64676 1,4 2399,803 2,874167 2,399803 16,50442
a)
b)
Gambar 11. Grafik Pengaruh Panjang Pipa terhadap Friction loss V-7 D = 0,75 in dengan menggunakan a) excel b) MATLAB
Berdasarkan tabel dan grafik diatas, dapat diketahui dengan melakukan variasi panjang pipa 0,6 m; 0,8 m; dan 1,4 m pada pipa berdiameter 0,75 in nilai pressure drop yang didapatkan mengalami kenaikan untuk setiap pertambahan panjang pipa, hal tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Jalalludin, dkk.
(2019) bahwa semakin besar laju aliran suatu fluida maka penurunan tekanan juga semakin semakin besar, hal ini dapat dijelaskan bahwa apabila terdapat aliran dalam pipa besar maka gesekan yang terjadi di sepanjang pipa antara permukaan fluida
0 2 4
0,6 0,8 1,4
Friction loss
Panjang Pipa
Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Friction loss V-7
Ft Teori Ft Aktual
dengan permukaan bagian dalam pipa semakin besar, sehingga pressure drop yang ditimbulkan semakin besar.
Adapun nilai friction loss yang didapatkan berdasarkan tabel dan grafik diatas menunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap friction loss yang menunjukkan bahwa semakin panjang pipa maka semakin besar friction loss yang dihasilkan baik hasil perhitungan maupun aktualnya. Hal ini juga sesuai dengan penjelasan dari A. Patel dkk (2019) yang menjelaskan bahwa besar friction loss berbanding lurus dengan panjang pipa. Semakin panjang pipa maka semakin besar nilai friction lossnya karena gesekan antara dinding pipa dengan fluida yang mengalir akan semakin lama dan semakin sering terjadi, sehingga hilang energinya pun akan semakin besar. Friction loss pada pipa disebabkan karena terdapat gesekan antara fluida dengan dinding pipa. Gesekan tersebut mengubah sebagian energi hidrolik fluida menjadi energi panas. Energi panas ini tidak dapat diubah kembali menjadi energi hidrolik, sehingga fluida mengalami penurunan tekanan.
Friction loss yang terjadi selama mengalir melalui jalur aliran pipa dapat dikorelasikan dengan panjang pipa yang akan menyebabkan friction loss yang ekuivalen. Hal ini juga sesuai dengan penjelasan dari persamaan Darcy-Weisbach, dimana menjelaskan tentang apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi friction loss termasuk pengaruh panjang pipa, dimana kenaikan friction loss yang akan naik dua kali nilainya bila panjang pipa juga dinaikkan sebanyak dua kali. Bila diamati, nilai teoritis friction loss yang dihitung dengan persamaan Darcy-Weisbach adalah sekitar 1,23179 pada panjang pipa 0,6 m dan 1,642381 pada panjang pipa 0,8 m variasi bukaan 7. Hal ini menunjukkan bahwa pada panjang pipa 0,6 m dan 0,8 m nilai teoritis friction loss lebih kecil dari nilai aktual, sedangkan pada panjang pipa 1,4 m, nilai teoritis friction loss lebih besar dari nilai aktual. Hal ini dapat disebabkan karena pada shear thinning, friction loss melemah dengan pertumbuhan laju aliran di sepanjang pipa, yang menyebabkan nilai aktual lebih kecil dari nilai teoritis.
Tabel 3. Tabel Pengaruh Panjang Pipa terhadap Friction loss V-3 D = 0,5 in L (m) ∆P Ff Teori Ff Aktual % error
0,6 3199,737 9,211647 3,199737 65,26422 0,8 3733,026 12,2822 3,733026 69,6062
1,4 4266,316 21,49384 4,266316 80,15099
a)
b)
Gambar 12. Grafik Pengaruh Panjang Pipa terhadap Friction loss V-3 D = 0,5 in dengan Menggunakan a) Excel b) MATLAB
Berdasarkan tabel dan grafik diatas, dapat diketahui dengan melakukan variasi panjang pipa 0,6 m; 0,8 m; dan 1,4 m pada pipa berdiameter 0,5 in nilai pressure drop yang didapatkan mengalami kenaikan untuk setiap pertambahan panjang pipa, hal tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Jalalludin, dkk.
(2019) bahwa semakin besar laju aliran suatu fluida maka penurunan tekanan juga semakin semakin besar hal ini dapat dijelaskan bahwa apabila terdapat aliran dalam pipa besar maka gesekan yang terjadi di sepanjang pipa antara permukaan fluida dengan permukaan bagian dalam pipa semakin besar, sehingga pressure drop yang ditimbulkan semakin besar.
Adapun nilai friction loss yang didapatkan berdasarkan tabel dan grafik diatas menunjukkan pengaruh panjang pipa terhadap friction loss yang menunjukkan bahwa semakin panjang pipa maka semakin besar friction loss yang
0 10 20 30
0,6 0,8 1,4
Friction loss
Panjang Pipa
Pengaruh Panjang Pipa Terhadap Friction loss V-3
Ff Teori Ff Aktual
dihasilkan baik hasil perhitungan maupun aktualnya. Hal ini sesuai dengan penjelasan dari A. Patel dkk (2019) yang menjelaskan bahwa besar friction loss berbanding lurus dengan panjang pipa. Semakin panjang pipa maka semakin besar nilai friction lossnya karena gesekan antara dinding pipa dengan fluida akan semakin lama dan semakin sering terjadi, sehingga hilang energinya pun akan semakin besar. Friction loss pada pipa disebabkan karena terdapat gesekan antara fluida dengan dinding pipa. Gesekan tersebut mengubah sebagian energi hidrolik fluida menjadi energi panas. Energi panas ini tidak dapat diubah kembali menjadi energi hidrolik, sehingga fluida mengalami penurunan tekanan. Friction loss yang terjadi selama mengalir melalui jalur aliran pipa dapat dikorelasikan dengan panjang pipa yang akan menyebabkan friction loss yang ekuivalen. Akan tetapi, nilai friction loss yang dihasilkan pada variasi panjang pipa dengan diameter 0,5 in ini menunjukkan nilai friction loss yang lebih besar dibanding dengan percobaan sebelumnya dengan diameter pipa 0,75 in, ini berarti diameter pipa yang digunakan pun memberikan pengaruh terhadap nilai friction loss yang dihasilkan, hal tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Yanuar dan Didit (2016) bahwa semakin besar diameter maka semakin kecil nilai pressure drop dan friction loss yang dihasilkan, begitupun sebaliknya.
Hal ini juga sesuai dengan penjelasan dari persamaan Darcy-Weisbach, dimana menjelaskan tentang apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi friction loss termasuk pengaruh panjang pipa, dimana kenaikan friction loss yang akan naik dua kali nilainya bila panjang pipa juga dinaikkan sebanyak dua kali. Jika diamati, nilai teoritis friction loss yang dihitung dengan persamaan Darcy-Weisbach adalah sekitar 9,21165 pada panjang pipa 0,6 m, 12,2822 pada panjang pipa 0,8 m, dan 21,4938 pada panjang pipa 1,4 m variasi bukaan 3. Hal ini menunjukkan bahwa pada setiap variasi panjang pipa, nilai teoritis friction loss lebih besar sekitar 2-5 kali dari nilai aktual. Hal ini dapat disebabkan karena pada shear thinning, friction loss melemah dengan pertumbuhan laju aliran di sepanjang pipa, yang menyebabkan nilai aktual lebih kecil dari nilai teoritis.
Tabel 4. Tabel Pengaruh Diameter Pipa terhadap Friction loss V-5 L = 0,6 meter D (m) ∆P Ff Teori Ff Aktual % error
0,01905 1599,868 1,21578 1,599868 31,5919
0,0127 2933,092 9,364222 2,933092 68,67768
a)
b)
Gambar 13. Grafik Pengaruh Diameter Pipa terhadap Friction loss V-5 L = 0,6 meter dengan Menggunakan a) Excel b) MATLAB
Berdasarkan tabel dan grafik diatas, dapat diketahui dengan melakukan variasi diameter pipa 0,5 in dan 0,75 in pada panjang pipa 0,6 m, nilai pressure drop yang didapatkan mengalami kenaikan untuk setiap perubahan diameter pipa, hal tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Yanuar dan Didit (2016) bahwa semakin besar diameter pipa maka semakin kecil nilai pressure drop yang dihasilkan, begitupun sebaliknya.
Adapun nilai friction loss yang didapatkan berdasarkan tabel dan grafik diatas menunjukkan pengaruh diameter pipa terhadap friction loss yang menunjukkan bahwa semakin besar diameter pipa maka semakin kecil friction loss yang dihasilkan baik hasil perhitungan maupun aktualnya. Hal ini kemudian diperkuat dengan pernyataan dari Yanuar dan Didit (2016), dimana pada
0 2 4 6 8 10
0,01905 0,0127
Friction loss
Diameter Pipa
Pengaruh Diameter Pipa Terhadap Friction loss V-5 Panjang 0.6 meter
Ff Teori Ff Aktual
penelitiannya menjelaskan bahwa dari hasil pengamatan koefisien gesek sangat berpengaruh dengan kekasaran permukaan dalam pipa serta semakin besar diameter maka semakin kecil nilai pressure drop. Semakin kecil nilai pressure drop, sesuai dengan persamaan Darcy-Weisbach, maka semakin kecil pula nilai friction loss nya. Hal ini disebabkan karena semakin sedikit permukaan yang harus dilewati air, semakin rendah kemungkinan kehilangan gesekan. Itu sebabnya pipa dengan diameter lebih kecil biasanya memiliki lebih banyak kehilangan gesekan. Faktor gesekan yang disebabkan oleh kekasaran dinding bagian dalam memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap faktor gesekan pada ukuran pipa yang kecil. Artinya, pipa berdiameter kecil akan mendekati kondisi kasarnya dan memiliki faktor gesekan yang lebih tinggi daripada pipa berdiameter lebih besar. Bila faktor gesekan semakin tinggi, maka friction loss akan semakin tinggi pula.
Dari grafik, diamati bahwa nilai aktual lebih tinggi dari nilai teoritis pada variasi diameter 0,75 in. Sedangkan nilai teoritis lebih besar dari pada nilai aktual pada variasi diameter 0,5 in. Hal ini disebabkan karena beberapa kesalahan yang ada dalam percobaan seperti sistem perpipaan yang tidak dirawat sehingga dapat menyebabkan bagian dalam pipa menjadi terdapat kerak (scale) atau mungkin rusak karena sering dipakai dan karenanya maka diameter di dalam pipa tidak akan konstan di setiap daerah. Hal ini akan mempengaruhi pembacaan manometer raksa karena kecepatan fluida mungkin tidak konsisten saat fluida mengalir di dalam pipa.
Tabel 5. Tabel Pengaruh Diameter Pipa terhadap Friction loss V-7 L = 0,8 meter D (m) ∆P Ff Teori Ff Aktual % error
0,01905 1866,513 1,642381 1,866513 13,64676 0,0127 2666,447 12,65524 2,666447 78,9301
a)
b)
Gambar 14. Grafik Pengaruh Diameter Pipa terhadap Friction loss V-7 L = 0,8 meter dengan Menggunakan a) Excel b) MATLAB
Berdasarkan tabel dan grafik diatas, dapat diketahui dengan melakukan variasi diameter pipa 0,5 in dan 0,75 in pada panjang pipa 0,8 m, nilai pressure drop yang didapatkan mengalami kenaikan untuk setiap perubahan diameter pipa, hal tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Yanuar dan Didit (2016) bahwa semakin besar diameter pipa maka semakin kecil nilai pressure drop yang dihasilkan, begitupun sebaliknya. Nilai pressure drop untuk panjang pipa yang lebih panjang menunjukkan nilai yang lebih besar juga sesuai dengan hasil yang didapatkan pada variasi panjang pipa.
Adapun nilai friction loss yang didapatkan berdasarkan tabel dan grafik diatas menunjukkan pengaruh diameter pipa terhadap friction loss yang menunjukkan bahwa semakin besar diameter pipa maka semakin kecil friction loss yang dihasilkan baik hasil perhitungan maupun aktualnya. Hal ini kemudian diperkuat dengan pernyataan dari Yanuar dan Didit (2016), dimana pada
0 5 10 15
0,01905 0,0127
Friction loss
Diameter Pipa
Pengaruh Diameter Pipa Terhadap Friction loss V-7 Panjang 0.8 meter
Ff Teori Ff Aktual
penelitiannya menjelaskan bahwa dari hasil pengamatan koefisien gesek sangat berpengaruh dengan kekasaran permukaan dalam pipa serta semakin besar diameter maka semakin kecil nilai pressure drop. Semakin kecil nilai pressure drop, sesuai dengan persamaan Darcy-Weisbach, maka semakin kecil pula nilai friction loss nya. Hal ini disebabkan karena semakin sedikit permukaan yang harus dilewati air, semakin rendah kemungkinan kehilangan gesekan. Itu sebabnya pipa dengan diameter lebih kecil biasanya memiliki lebih banyak kehilangan gesekan. Faktor gesekan yang disebabkan oleh kekasaran dinding bagian dalam memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap faktor gesekan pada ukuran pipa yang kecil. Artinya, pipa berdiameter kecil akan mendekati kondisi kasarnya dan memiliki faktor gesekan yang lebih tinggi daripada pipa berdiameter lebih besar. Bila faktor gesekan semakin tinggi, maka friction loss akan semakin tinggi pula.
Dari grafik, diamati bahwa nilai aktual lebih tinggi dari nilai teoritis pada variasi diameter 0,75 in. Sedangkan nilai teoritis lebih besar dari pada nilai aktual pada variasi diameter 0,5 in. Hal ini disebabkan karena beberapa kesalahan yang ada dalam percobaan seperti sistem perpipaan yang tidak dirawat sehingga dapat menyebabkan bagian dalam pipa menjadi terdapat kerak (scale) atau mungkin rusak karena sering dipakai dan karenanya maka diameter di dalam pipa tidak akan konstan di setiap daerah. Hal ini akan mempengaruhi pembacaan manometer raksa karena kecepatan fluida mungkin tidak konsisten saat fluida mengalir di dalam pipa.
Tabel 6. Tabel Pengaruh Diameter Pipa terhadap Friction loss V-5 L = 1,4 meter D (m) ∆P Ff Teori Ff Aktual % error
0,01905 3199,737 2,836821 3,199737 12,79306 0,0127 4266,316 21,84985 4,266316 80,47439
a)
b)
Gambar 15. Grafik Pengaruh Diameter Pipa terhadap Friction loss V-5 L = 1,4 meter dengan Menggunakan a) Excel b) MATLAB
Berdasarkan tabel dan grafik diatas, dapat diketahui dengan melakukan variasi diameter pipa 0,5 in dan 0,75 in pada panjang pipa 1,4 m, nilai pressure drop yang didapatkan mengalami kenaikan untuk setiap perubahan diameter pipa, hal tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Yanuar dan Didit (2016) bahwa semakin besar diameter pipa maka semakin kecil nilai pressure drop yang dihasilkan, begitupun sebaliknya. Nilai pressure drop untuk panjang pipa yang lebih panjang pada variasi ini menunjukkan nilai yang lebih besar juga sesuai dengan hasil yang didapatkan pada variasi panjang pipa.
Adapun nilai friction loss yang didapatkan berdasarkan tabel dan grafik diatas menunjukkan pengaruh diameter pipa terhadap friction loss yang menunjukkan bahwa semakin besar diameter pipa maka semakin kecil friction loss yang dihasilkan baik hasil perhitungan maupun aktualnya. Hal ini kemudian
0 5 10 15 20 25
0,01905 0,0127
Friction loss
Diameter Pipa
Pengaruh Diameter Pipa Terhadap Friction loss V-5 Panjang 1.4 meter
Ff Tteori Ff Aktual
diperkuat dengan pernyataan dari Yanuar dan Didit (2016), dimana pada penelitiannya menjelaskan bahwa dari hasil pengamatan koefisien gesek sangat berpengaruh dengan kekasaran permukaan dalam pipa serta semakin besar diameter maka semakin kecil nilai pressure drop. Semakin kecil nilai pressure drop, sesuai dengan persamaan Darcy-Weisbach, maka semakin kecil pula nilai friction loss nya. Hal ini disebabkan karena semakin sedikit permukaan yang harus dilewati air, semakin rendah kemungkinan kehilangan gesekan. Itu sebabnya pipa dengan diameter lebih kecil biasanya memiliki lebih banyak kehilangan gesekan. Faktor gesekan yang disebabkan oleh kekasaran dinding bagian dalam memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap faktor gesekan pada ukuran pipa yang kecil. Artinya, pipa berdiameter kecil akan mendekati kondisi kasarnya dan memiliki faktor gesekan yang lebih tinggi daripada pipa berdiameter lebih besar. Bila faktor gesekan semakin tinggi, maka friction loss akan semakin tinggi pula.
Dari grafik, diamati bahwa nilai aktual lebih tinggi dari nilai teoritis pada variasi diameter 0,75 in. Sedangkan nilai teoritis lebih besar dari pada nilai aktual pada variasi diameter 0,5 in. Hal ini disebabkan karena beberapa kesalahan yang ada dalam percobaan seperti sistem perpipaan yang tidak dirawat sehingga dapat menyebabkan bagian dalam pipa menjadi terdapat kerak (scale) atau mungkin rusak karena sering dipakai dan karenanya maka diameter di dalam pipa tidak akan konstan di setiap daerah. Hal ini akan mempengaruhi pembacaan manometer raksa karena kecepatan fluida mungkin tidak konsisten saat fluida mengalir di dalam pipa.
Tabel 7. Tabel Pengaruh Kelengkapan Pipa terhadap Bukaan 5 Titik ∆P Hf Teori Hf Aktual % error
tee 4799,6053 0,178668 4,799605 2586,332 elbow 2666,4474 0,134001 2,666447 1889,876
a)
b)
Gambar 16. Grafik Pengaruh Kelengkapan Pipa terhadap Bukaan 5 dengan Menggunakan a) Excel b) MATLAB
Berdasarkan tabel dan grafik diatas, dapat diketahui dengan melakukan variasi kelengkapan pipa berupa pipa tee dan elbow pada diameter pipa 1,25 in dan variasi bukaan, nilai pressure drop yang didapatkan menunjukkan nilai yang berbeda untuk setiap jenis fitting yang digunakan, dimana nilai pressure drop pada tee nilainya lebih besar dibandingka pada elbow. Hal tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Fitriani (2020) bahwa friction loss pada globe, tee dan gate valve lebih besar dibandingkan elbow karena perbedaan tekan elbow lebih kecil dibandingkan dengan lainnya. Hal tersebut dilihat dari alat yang beroperasi. Arah aliran fluida yang menuju keatas berjalan satu arah melewati elbow sehingga tidak ada pengaruh tekanan dari fluida yang mengalir dari dua arah seperti tee, atau terbentur oleh bagian dalam valve seperti pada gate dan globe valve. Selain itu, menurut Jalaluddin dkk (2019), pressure drop pada elbow terjadi karena fluida
0 1 2 3 4 5 6
tee elbow
Friction loss
Kelengkapan
Pengaruh Kelengkapan Terhadap Friction loss pada bukaan 5
Hf Teori Hf Aktual
yang mengalir di dalam pipa mengalami benturan sehingga tekanan fluidanya akan menurun dan memperlambat tekanan dari suatu fluida. Sedangkan menurut Budi (2003), pressure drop yang terjadi pada sambungan tee terjadi karena adanya perubahan arah aliran fluida yang melalui saluran tersebut. Pressure drop yang besar akan menimbulkan friction loss yang besar pula.
Adapun nilai friction loss yang didapatkan berdasarkan tabel dan grafik diatas menunjukkan pengaruh kelengkapan pipa terhadap friction loss. Hasil friction loss secara aktual dari tee sebesar 4,799605 dan friction loss teorinya sebesar 0,178668. Untuk hasil friction loss yang didapat dari kelengkapan pipa berupa elbow secara aktual adalah 2,666447 dan friction loss teorinya sebesar 0,134001. Hasil tersebut menunjukkan bahwa friction loss teori dan friction loss aktual dari tee dan elbow, didapatkan grafik pada gambar diatas dengan perbedaan nilai yang sangat jauh. Hasil ini disebabkan karena perhitungan berdasarkan teori lebih sesuai, sedangkan perhitungan aktual kurang sesuai karena hanya melihat beda tekanan yang ada pada manometer.
Menurut Jalaluddin dkk (2019), pressure drop pada elbow terjadi karena fluida yang mengalir di dalam pipa mengalami benturan sehingga tekanan fluidanya akan menurun dan memperlambat tekanan dari suatu fluida. Sedangkan menurut Budi (2003), pressure drop yang terjadi pada sambungan tee terjadi karena adanya perubahan arah aliran fluida yang melalui saluran tersebut. Pressure drop yang besar akan menimbulkan friction loss yang besar pula. Sedangkan hasil percobaan Fitriani (2020) juga menghasilkan friction loss pada elbow baik teori maupun actual yang lebih kecil dibandingkan dengan kelengkapan globe, tee dan gate.
Tabel 8. Tabel Pengaruh Bukaan Valve terhadap Friction loss L = 1,4 meter; D = 0,75 in
L (m) Bukaan ∆P Ff Teori Ff Aktual % error
1,4
3 3999,671 2,868714 3,999671 39,42382 5 3199,737 2,836821 3,199737 12,79306 7 2399,803 2,874167 2,399803 16,50442