Laprak5_a1_kelompok 6.docx

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA (Friction Losses dan Local Losses)

Oleh : Kelompok/Kelas

: 6/A1

Hari, Tanggal Praktikum

: Rabu, 12 Desember 2018

Nama (NPM)

: 1. Sarah Salamah

(240110170021)

2. Ghaitsa Hauralia A. (240110170022)

Asisten Praktikum

3. Andika D.B

(240110170023)

4. Aji Trirahadi

(240110170024)

5. Adit Djati .P.

(240110170026)

6. Eldin Azhar I.

(240110170027)

7. Abi Malik R.

(240110170028)

: 1. Dian Ayu Lestari 2. Encep Farokhi Arisandi 3. Nanda Rianiari Siagian 4. Raden Naufal Rizki Riandri 5. Yuza Ramadhan

LABORATORIUM SUMBER DAYA AIR DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN 2018

Eldin Azhar 240110170027 BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Mengalirkan fluida dari tempat yang satu ke tempat yang lain diperlukan

suatu peralatan. Peralatan utama yang digunakan, ada bagian-bagian yang tidak kalah penting dimana dalam bagian ini, sering terjadi peristiwa-peristiwa yang dapat mengurangi efisiensi kerja yang diinginkan. Bagian dari peralatan ini dapat berupa pipa-pipa yang dihubungkan. Menggunakan pipa yang harus diperhatikan adalah karakteristik dari fluida yang digunakan, misalnya : sifat korosi, explosive, racun, suhu dan tekanan. Kerugian energi pada aliran fluida antara lain dijumpai pada aliran dalam pipa. Kerugian-kerugian tersebut diakibatkan oleh adanya gesekan dengan dinding, perubahan luas penampang, sambungan, katup-katup, belokan pipa dan kerugiankerugian khusus lainnya. Belokan atau lengkungan kerugian energi aliran yang terjadi lebih besar dibandingkan dengan pipa lurus. Faktor yang perlu diperhatikan untuk mengalirkan fluida yaitu kehilangan tekanan dalam pipa. Kehilangan tekanan dalam pipa dibedakan menjadi dua yaitu local losses dan friction losses. Friction losses diartikan sebagai kehilanagn tekanan di sepanjang pipa yang di lewati aliran fluida tersebut sentara local losses adalah kehilangan tekanan di setiap titik/titik tertentu dan di setiap bend.

1.2 Tujuan Praktikum Tujuan praktikum kali ini adalah sebagai berikut: 1. Mampu menentukan friction losses dan local losses 2. Mengetahui perhitungan friction losses dan local losses

Aji Trirahadi 240110170024 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hukum Bernoulli Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Prinsip ini diambil dari nama ilmuwan Belanda yang bernama Daniel Bernoulli, dalam bentuknya yang sudah disederhanakan, secara umum terdapat dua bentuk persamaan Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran tak-termampatkan (incompressible flow), dan yang lain adalah untuk fluida termampatkan (compressible flow) menruut (Kanginan, 2007) terdapat jenis jenis aliran : 1. Aliran Tak-termampatkan Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak, emulsi, dll. Bentuk Persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan adalah sebagai berikut:

………...………………(1) Dimana: v = kecepatan fluida g = percepatan gravitasi bumi h = ketinggian relatif terhadap suatu referensi p = tekanan fluida = densitas fluida Persamaan di atas berlaku untuk aliran tak-termampatkan dengan asumsiasumsi sebagai berikut:

- Aliran bersifat tunak (steady state) - Tidak terdapat gesekan (inviscid) 2. Aliran Termampatkan Aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah: udara, gas alam, dll. Persamaan Bernoulli untuk aliran termampatkan adalah sebagai berikut:

………………………….(2) Dimana: = energi potensial gravitasi per satuan massa; jika gravitasi konstan maka: = entalpi fluida per satuan massa

2.2 Constant Head Constant Head adalah suatu ketinggian yang tetap dimana ada suatu sirkulasi yang mempertahankan agar ketinggiannya itu tetap terjaga. Biasanya di dalam tabung tersebut terdapat suatu pipa yang dimana bila air dalam tabung telah penuh maka air akan masuk ke suatu pipa lain, dan seperti sirkulasi yang menggunakan volume air yang sama walaupun digunakan secara terus menerus (Frank, 1994).

Gambar 1. Constant Head (Sumber : Frank dkk, 1994)

Hal ini dibuat dengan tujuan agar kita dapat mengetahui nilai kecepatan dan tekanan suatu fluida yang mengalir dalam pipa. Untuk dapat membuat constant head ini diperlukan beberapa alat tertentu yang kemudian dirancang seperti suatu siklus agar air mengalir kembali ke tempat awal dimana hal itu merupakan proses terjadinya constant head. Dan karena pipa yang dipasang mempunyai diameter yang berbeda akan menyebabkan aliran fluida lebih cepat meninggi dari pada aliran kembali ke asal, maka dipasang sebuah pipa di tengah tangki constant head yang dihubungkan langsung keluar dan dihubungkan juga ke tangki utama dengan tujuan membuang fluida yang melebihi garis constant head yang ditentukan (Frank, 1994).

2.3 Aliran Fluida Aliran fluida merupakan pergerakkan massa atau partikel-partikel fluida. Persoalan aliran fluida sesungguhnya sangat kompleks, sehingga tidak selalu dapat diselesaikan dengan persamaan yang eksak, maka dari itu perlu dilakukan percobaan untuk mendapatkan rumus empirik Selain itu, menurut (Sistanto, 2003), perlu ada penyederhanaan-penyederhanaan atau pembatasan-pembatasan atau asumsi-asumsi untuk dapat menyelesaikan persoalan aliran fluida, misalnya: a. Aliran fluida Aliran fluida memiliki beberapa tipe, yakni diantaranya sebagai berikut: 1. Aliran Tetap (Steady) Aliran dimana pada suatu titik tertentu besarnya tekanan dan kecepatan tidak berubah dengan waktu. 2. Aliran Tidak Tetap (Unsteady) Aliran dimana pada suatu titik tertentu dan kecepatan berubah setiap saat. 3. Aliran Seragam (Uniform) Aliran dimana kecepatan pada arah tertentu dari titik adalah konstan. 4. Aliran Tidak Seragam (Non Uniform) Aliran dimana sifat aliran berubah dari titik ke titik sepanjang lintasan. 5. Aliran Laminar

Aliran dimana setiap partikel menempuh jalan tertentu yang tidak berpotongan satu sama lain. 6. Aliran Turbulen (Turbulent) Aliran dimana lintasan partikel tidak mempunyai lintasan tertentu atau dengan lintasan yang saling berpotongan. 7. Aliran Mampu Mampat (Compressible Flow) Aliran yang kerapatannya berubah-ubah sepanjang aliran. 8. Aliran Tak Mampu Mampat (Incompressible Flow) Aliran yang kerapatannya tetap sepanjang aliran.

Gambar 2. Skema Aliran Dalam Pipa (Sumber : Victor dkk, 1988)

9. Aliran Berdimensi - Aliran Berdimensi 1 (1D) Aliran dimana garis arus hanya mempunyai satu arah. Pada aliran 1D biasanya tidak terdapat variasi tekanan, kecepatan, dan lain-lain. - Aliran Berdimensi 2 (2D) Aliran yang bergerak pada dua bidang dengan pola garis arus yang sama pada masing-masing bidang, komponen kecepatan aliran mempnyai 2 dimensi. - Aliran Berdimensi 3 (3D) Aliran dengan komponen kecepatan tiga dimensi. - Aliran mengikuti garis arus tertentu Beberapa istilah yang perlu diketahui: a.

Garis arus

Garis arus merupakan garis lurus atau garis lengkung atau garis lengkung khayal yang garis singgungnya di tiap titik menunjukan arah gerak satu vektor kecepatan partikel fluida di titik itu.

b.

Garis lintasan

Merupakan garis yang terbentuk oleh semua partikel yang telau melalui titik-titik tertentu yang diketahui pada suatu saat, disebut juga jalan arus. c.

Pipa arus

Pipa arus merupakan kumpulan sejumlah garis yang membentuk suatu lengkungan aliran tertentu.

Gambar 3. Garis Arus (Sumber : Victor dkk, 1988)

Adit Djati P. 240110170026 BAB III METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1

Alat Alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini yakni:

1.

Dua buah pipa lurus yang dihubungkan dengan manometer air;

2.

Bak Thorn;

3.

Bak untuk Constant (berwarna biru);

4.

Bak Limpasan;

5.

Pompa air 200 Watt;

6.

Gelas Ukur 1000 ml;

7.

Bak Sirkulasi Air;

8.

Ember;

9.

Stopwatch;

10. Alat tulis dan mistar; 11. Kalkulator.

3.2

Bahan Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu:

1. Air dalam sistem sirkulasi.

Sarah Salamah 240110170021 3.3.1

Diagram Alir Diagram alir pada praktikum ini adalah:

Alat dan bahan dipersiapkan

Debit dihitung dengan 3x percobaan

Mengitung ∆h

Friction Loses dianalisis

Local Loses dianalisis

Gambar 4. Diagram Alir Prosedur Praktikum Pengukuran Friction Losses dan Local Losses

Ghaitsa Hauralia 240110170022 3.3.1

Diagram Alir Diagram alir pada praktikum ini adalah:

Gambar 5. Diagram Alir Prosedur Praktikum Pengukuran Friction Losses dan Local Losses

Andika D.B 240110170022 3.3.1

Diagram Alir Diagram alir pada praktikum kali ini adalah sebagai berikut:

Mulai

Memastikan instrumen terhubung dengan kran BK

Memposisikan instrumen yang terhubung pada manometer dan terpasang pada papan penyangga

Membuka stop kran inlet dari BT ke BK

Memeriksa semua stop keran BK menuju alat ukur pada posisi tertutup

Memasang kembali selang pada kran BK menuju instrumen

Mengukur dan Mencatat debit pada setiap bukaan stop kran BK

Mengukur dimensi pipa pada instrumen dengan meteran

Mencatat hasil percobaan

Selesai

Gambar 6. Diagram Alir Prosedur Praktikum Pengukuran Friction Losses dan Local Losses

Aji Trirahadi 240110170023

3.3.1

Diagram Alir Diagram alir pada praktikum ini: MULAI

Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan saat praktikum

Membuka dan memeriksa pembuka kran Mengukur panjang pipa pada setiap belokan Mengukur ketinggian air pada manometer

Menghitung beda ketinggian air pada manometer

Menghitung Debit Air

Menghitung Friction Losses dan Local Losses

SELESAI

Gambar 7. Diagram Alir Prosedur Praktikum Pengukuran Friction Losses dan Local Losses

Adit Djati 24011017026 3.3.1

Diagram Alir Praktikum kali ini terdapat diagram alir yaitu :

Membuka dan memeriksa stop keran inlet dari BK;

Melepaskan selang dan menetukan bukaan stop keran BK serta menandainya;

Mencatat dan menghitung debit;

Memasang kembali dan memposisikan pipa lurus yang telah dihubungkan manometer;

Membaca dan mencatat ketinggian air pada manometer;

Memposisikan keran bak konstan dalam keadaan tertutup;

Menghitung friction losses dan local losses yang terjadi pada pipa instrumen.

Gambar 8. Diagram Alir Prosedur Praktikum Pengukuran Friction Losses dan Local Losses

Eldin Azhar 24011017027 3.3.1

Diagram Alir Praktikum kali ini terdapat diagram alir yaitu :

Gambar 9. Diagram Alir Prosedur Praktikum Hydraulic Gradient tahap pengukuran.

Abi Malik 24011017028 3.3.1

Diagram Alir Praktikum kali ini terdapat diagram alir yaitu :

Gambar 10. Diagram Alir Prosedur Praktikum Hydraulic Gradient tahap pengukuran.

Sarah Salamah 240110170021 3.3.2

Prosedur Prosedur yang dilakukan pada praktikum kali ini adalah:

1.

Menyiapkan Alat dan bahan

2.

Menghitung debit air dengan 3x percobaan

3.

Mengukur ketinggian air pada setiap selang lalu menghitung ∆ℎ

4.

Menghitung Local dan Friction Loses

1 3

Ghaitsa Hauralia 240110170022

3.3.2

Prosedur Prosedur yang dilakukan pada praktikum kali ini adalah: Prosedur yang dilakukan pada praktikum kali ini adalah awalnya

menyiapkan semua alat dan bahan yang akan digunakan saat praktikum, kemudian mengukur panjang selang, panjang dan diameter pipa yang digunakan. Selanjutnya yaitu menyalakan keran air untuk mengaliri air ke dalam pipa untuk melakukan perhitungan ketinggian selang air yang dihasilkan, lalu selanjutnya melakukan langkah di atas secara kontinyu 5 kali dan mencatat data dari hasil yang didapatkan pada tabel dan langkah terakhir yaitu melakukan perhitungannya.

Andika D.B 240110170023 3.3.2

Prosedur Prosedur yang dilakukan saat praktikum adalah: Prosedur praktikum ini dibagi kedalam dua tahap, yaitu tahap awal dan

tahap pengukuran. Tahap awal diawali dengan membuka stop kran inlet dari bak thorn yang menuju bak konstan. Setelah itu memeriksa bahwa semua stop kran BK yang menuju instrumen dalam posisi tertutup. Mengukur dan mencatat debit pada setiap bukaan stop kran BK secara volumetrik dengan gelas ukur dan alat penghitung waktu. Memasang kembali selang pada kran BK yang menuju ke instrumen. Tahap pengukuran diawali dengan memastikan instrumen sudah terhubung dengan selang BK. Kemudian memposisikan instrumen yang telah terhubung dengan manometer, dan terpasang pada papan penyangga. Mengukur dimensi pipa pada insturmen dengan meteran. Mencatat hasil pengukuran.

Aji Trirahadi 240110170024 3.3.2

Prosedur Prosedur praktikum yang dilakukan adalah :

1. Tahap Awal a. Pada saat mulai praktikum, asisten dosen akan membuka stop kran inlet dari bak thorn yang menuju bak konstan. b. Memeriksa semua stop kran bak konstan yang menuju ke alat ukur (instrument) bermanometer harus dalam keadaan tertutup. c. Melepaskan selang pada stop kran bak konstan, setelah itu menentukan tiga bukaan untuk stop kran bak konstan. Setiap bukaan stop kran akan menjadi inlet pada pengukuran. d. Mengukur dan mencatat debit (Q) pada setiap bukaan stop kran bak konstan secara volumentrik dengan menggunakan gelas ukur dan stopwatch. e. Memasang kembali selang pada pada kran bak konstan yang menuju ke instrument.

2. Tahap Pengukuran a.

Memastikan bahwa instrument sudah terhubung dengan selang bak konstan.

b.

Memposisikan pipa lurus yang telah terhubung dengan manometer pada posisi tegak lurus terhadap pipa penyangga.

c.

Memposisikan kran bak konstan dalam keadaan tertutup.

d.

Menghitung menggunakan meteran tinggi pipa Z1, Z2,dan Z3 terhadap datum (lantai).

e.

Membuka kran bak konstan dan membaca ketinggian air pada manometer.

f.

Mencatat nilai V (kecepatan) dan P (tekanan) pada Z1, Z2,dan Z3.

g.

Menutup kembali kran bak konstan.

h.

Merubah posisi pipa lurus yang tergantung pada pipa penyangga (pipa diberi perlakuan atau ditekuk) sehingga diperoleh ketinggian pipa yang berbeda.

i.

Membuka kran bak konstan dengan posisi pipa diberi perlakuan, dan membaca ketinggian air pada manometer.

Adit Djati 24011017026 3.3.2

Prosedur Praktikum kali ini terdapat prosedur praktikum yaitu :

1.

Membuka stop keran inlet dari bak thorn menuju bak konstan.

2.

Memeriksa stop keran Bak Konstan (BK) yang menuju ke alat ukur (instrumen) bermanonemeter dalam keadaan tertutup.

3.

Melepaskan selang pada stop keran Bak Konstan. Lalu menentukan bukaan stop keran Bak Konstan.

4.

Menandai dengan pasti karena setiap bukaan stop keran bak konstan akan menjadi inlet pengukuran.

5.

Mencatat dan menghitung debit (Q) bukaan stop keran secara volumetrik dengan menggunakan dengan menggunakan gelas ukur dan stopwatch..

6.

Memasang kembali selang pada stop keran Bak Konstan (BK) menuju alat ukur (instrumen).

7.

Memastikan bahwa Instrumen sudah terhubung dengan selang BK.

8.

Memosisikan pipa lurus yang telah dihubungkan dengan manometer, pada posisi tegak lurus terhadap pipa penyangga.

9.

Membaca dan mencatat ketinggian air pada manometer (pada kolom P1, P2, P3, P4) pada debit bukaan pertama (Q1)

10.

Mengulangi langkah nomor 3‒9 sebanyak dua kali dengan debit yang berbeda yaitu Q2 dan Q3.

11.

Memposisikan keran Bak Konstan dalam keadaan tertutup.

12.

Menghitung friction losses dan local losses yang terjadi pada pipa instrumen.

13.

Menggunakan persamaan Manning untuk mendapat nilai K dan K’ 10

4 3 × 𝑛2

a) K = 𝜋2 × 𝐷16/3

8

b) K’ = 9,81 × 𝜋2 × 𝐷4

14.

Diketahui nilai n (Manning) pada pipa PVC adalah 0,014.

15.

Nilai k dapat diperoleh berdasarkan bentuk pipa pada instrumen.

Eldin Azhar 24011017027 3.3.2

Prosedur Praktikum kali ini terdapat prosedur praktikum yaitu :

1. Mulai Praktikan mempersiapkan diri sebelum praktikum, berdoa dan menulis laporan pendahuluan yang telah disediakan; 2. Siapkan alat dan bahan Praktikan menyiapkan alat-alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum, praktikan juga mengecek apakah alat dapat digunakan ddengan baik atau tidak; 3. Mengukur debit pada 3 bukaan berbeda Selanjutnya praktikan melakukan pengukuran besar debit aliran yang keluar dari kran dengan menghitung waktu dan volume air yang keluar, pengukuran dilakukan pada tiga bukaan kran yaitu bukaan penuh, bukaan 1/3 dan 2/3; 4. Mengukur ketinggian h1-h2 Pengukuran juga dilakukan pada ke manometer yang terdapat pada alat, ketinggian h1 dan h2 diukur menggunakan mistar untuk diketahui nilai beda tingginya; 5. Pengukuran panjang pipa dan analisis jenis pipa Panjang dan diameter pipa juga dibutuhkan dalam proses perhitungan, dengan demikian panjang dan diameter pipa ditentukan dengan pengukuran. Analisis jenis pipa juga dilakukan pada pipa yang digunakan; 6. Pencatatan hasil pengukuran dan perhitungan Hasil pengukuran yang didapatkan dicatat dan dimasukkan kedalam tabel untuk selanjutnya digunakan untuk perhitungan sesuai rumus yang telah disediakan; 7. Analisis hasil dan kesimpulan Hasil yang didapatkan dari hasil pengukuran dan perhitungan dianalisis dan dibandingkan satu sama lain untuk selanjutnya dibuat kesimpulan sesuai dengan hasil yang didapatkan selama praktikum berlangsung; dan 8. Selesai Praktikum selesai, praktikan membereskan kembali alat dan bahan.

Abi Malik 24011017028 3.3.2

Prosedur Praktikum kali ini terdapat prosedur praktikum yaitu :

1.

Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum.

2.

Mengisikan pipa inlet dengan aliran air yang diteruskan constant head.

3.

Menghitung ketinggian air pada selang dan melakukannya dalam 3 kondisi bukaan debit.

4.

Menghitung dimensi panjang pada pipa dan selang.

5.

Menghitung debit aliran serta tekanan dan kecepatan aliran di berbagai titik yang telah ditetapkan.

Andika D.B 240110170023 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Hasil Percobaan Tabel 1. Debit

Debit pada Kran Bak Konstan Bukaan

Q (L/S)

1

0,225

2

0,225

3

0,235

Qr (L/S)

0,228

Tabel 2. Pengukuran Ketinggian Air N Qr h1

h2

∆h

h3

h4

∆h

h5

h6

∆h

h7

h8

∆h

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

98

12

85

92

07

69

7

01

53

74

21

o 1. 0,2 0,0 28

86

Tabel 3. Data Friction Losses L (m)

K

KL

KLQ2

0,0254

0,24,4

2136917,9

521407,9676

27104,87179

A-B

0,0254

0,341

2136917,9

728689,0039

37880,16918

B-Bend

0,0254

0,124

2136917,9

264977,8196

13774,60697

Bend-C

0,0254

0,1905

2136917,9

407082,86

21161,7953

C-Socket

0,0254

0,085

2136917,9

181638,0215

9442,2709

Socket-D

0,0127

0,0845

21538782,75

1820027,1435

94612,2909

Pipa

Diameter (m)

EntranceA

Sarah Salamah 240110170021

Pipa

Diameter

L (m)

K

KL

KLQ2

0,14

21538782,75

301542,9585

156754,09154

(m) D-Exit

0,0127

Tabel 4. Data Local Losses Point

k

K’

kK’

Kk’Q2

Entrance

1,5

198511,8185

99255,98925

5159,79

Bend

0,26

198511,8185

51613,07281

2683,053

Socket

1,8

3176189,096

5717140,373

297199,825

Exit

1

3176189,096

3176189,096

165111,014

4.2 Perhitungan 4.2.1 Menghitung Debit Rata-Rata

Qr = =

Q1+Q2+Q3 3

0.225+0.225+0.235 3

= 0,228

4.2.2 Menghitung Friction Losses a) Entrance – A 410/3 . D2

K = 𝜋2 .

D16/3

410/3 x 0.02542

= 𝜋2 x

0.025416/3

= 2136917.9 KL = 2136917.9 x 0.244 = 52140.9676 KLQ2 = 52140.9676 x 0.2282 = 27104.87179

b) A – B 10

K =

4 3 . D2 16

𝜋2 . D 3

410/3 x 0.02542

= 𝜋2 x

0.0254 16/3

= 2136917.9 KL

= 2136917.9 x 0.341

= 728689.0039 KLQ2 = 728689.0039 x 0.2282 = 37880.16918 c) B – Bend 10

K =

4 3 . D2 16

𝜋2 . D 3 10

=

4 3 x 0.02542 16

𝜋 2 x 0.0254 3

= 2136917.9 KL

= 2136917.9 x 0.124

= 264977.8196 KLQ2 = 264977.8196 x 0.2282 = 13774.60697 d) Bend – C 10

K =

4 3 . D2 16

𝜋2 . D 3 10

=

4 3 x 0.02542 16

𝜋 2 x 0.0254 3

= 2136917.9 KL

= 2136917.9 x 19.05

= 407.08386 KLQ2 = 407.08386 x 0.2282 = 21161.7953 e) C – Socket 10

K =

4 3 . D2 16

𝜋2 . D 3 10

=

4 3 x 0.02542 16

𝜋 2 x 0.0254 3

= 2136917.9

KL

= 2136917.9 x 0.085

= 181638.0215 KLQ2 = 181638.0215 x 0.2282 = 9442.2709

f) Socket – D 10

K =

4 3 . D2 16

𝜋2 . D 3 10

=

4 3 x 0.01272 16

𝜋 2 x 0.0127 3

= 21538782.75 KL

= 21538782.75 x 0.845 = 1820027.1426

KLQ2 = 1820027.1426 x 0.2282 = 9461229.09 g) D – Exit 10

K =

4 3 . D2 16

𝜋2 . D 3 10

=

4 3 x 0.01272 16

𝜋 2 x 0.0127 3

= 21538782.75 KL

= 21538782.75 x 0.014 = 3015429.585

KLQ2 = 3015429.585 x 0.2282 = 156754.09154

4.2.2 Menghitung Local Losses a) Entrance k = 0.5 8

K’ = 9 x 𝜋2 x D4 8

= 9 x 𝜋2 x 0.02544 = 198511.8185 kK’

= 0.5 x 198511.8185

= 99255.90925 kK’Q2 = 99255.90925 x 0.2282 = 5159.719 b) Bend k = 0.26 8

K’ = 9 x 𝜋2 x D4 8

= 9 x 𝜋2 x 0.02544 = 198511.8185 kK’

= 0.26 x 198511.8185

= 51613.07281 kK’Q2 = 51613.07281x 0.2282 = 2683053 c) Socket k = 1.8 8

K’ = 9 x 𝜋2 x D4 8

= 9 x 𝜋2 x 0.02544 = 198511.8185 kK’

= 1.8 x 198511.8185

= 357321.2733 kK’Q2 = 357321.2733 x 0.2282 = 18574.98907 d) Exit k =1 8

K’ = 9 x 𝜋2 x D4 8

= 9 x 𝜋2 x 0.01274

= 3176189.096 kK’

= 1 x 3176189.096

= 3176189.096 kK’Q2 = 3176189.096 x 0.2282 = 165111.014

Sarah Salamah 240110170021 4.2

Pembahasan Praktikum kali ini membahas mengenai Local Loses atau adanya kehilangan

energy mekanik yang disebbakan oleh adanya sambungan-sambungan pada pipa serta Friction Loses atau kehilangan energy mekanik yang disebabkan karena adanya gesekan antar cairan, turbulensi serta gesekan dengan dinding pipa yangterjadi di sepanjang pipa. Pada tahap awal, praktikan dipersilahkan untuk menghitung debit air pada bak constant. Pada bukaan pertama, besarnya debit sebesar 0.225 l/s, pada bukaan kedua sama dengan bukaan pertama yaitu sebesar 0.225 l/s, dan pada bukaan ketiga sebesar 0.25 l/s. diperoleh rata-rata debit air sebesar 0.228 l/s.selanjutnya kami dipersilahkan untuk menghitung besarnya beda ketinggian (∆h) pada setiap pipa yang ada. Diperoleh sebesar 1.2 m, 0.7 m, 0.1 m dan 2.1 m. Analisis Friction Loses dilakukan pada sepanjang pipa sebelum ada sambungan. Karna Friction Loses merupakan kehilangan tekanan yang diakibatkan karna aliran air itu sendiri. Dari awal masuk air atau Entrance ke titik A,didapatkan nilai k (koefisisen head loses) sebesar 2136917.9. Perlui diketahui nilai k akan berlaku apabila kecepatan aliran seragam (uniform) serta distribusi tekanan hidrostatik. Besarnya nilai k dipengaruhi oleh diameter dimana semakin besar diameter maka nilai k akan semakin kecil. Pada Friction Loses ini dibagi menjadi 7 bagian sesui dengan jumlah aliran sebelum sabungan yaitu Entrance ke A, A ke B, B ke Bend, Bend ke- C, C ke Socket, Socket’ ke D dan D ke Exit. Karena dari entrance ke socket diameter pipa sama yaitu 0.0254 m, kmaka nilai k yang diperolah juga sebesar 2136917.9. Sedangkan dari socket hingga exit nilai k yang diperoleh sebesar 21538782,75 dengan diameter sebesar 0.0127 m. Harga KL yang diperoleh setipa bagian berbeda-beda tergantung panjang bagian pipa itu sendiri. Semakin panjang pipa maka harga KL akan semakin besar.begitu pula dengan KLQ2 semakin besar panjang pipa makan nilainya akan semakin besar. Analisis Local Loses dilakukan pada setiap sambungan pipa. Sehingga hanya dibagi kedalam 4 bagian yaitu Entrance saat air masuk pertama kali kedalam pipa, Bend, Socket serta Exit saat keluar. Dengan koefiesien head loses yang berbeda, yaitu Entrance sebesar 0,5, Bend sebesar 0,26, Socket 1,8, serta Exit 1. Nilai K’ dari Entrance hingga Socket

sebesar 198511,8185 sedangkan exit sebesar

3176189,096. Nilai kK’Q2 akan beganatung dengan nilai k dan K’ pada setiap sambungan pipa.

Ghaitsa Hauralia 240110170022 4.2

Pembahasan

Andika D.B 240110170023 4.2

Pembahasan

Aji Trirahadi 240110170025 4.2

Pembahasan Praktikum kali ini praktikan melakukan beberapa percobaan untuk

membuktikan teori Hukum Bernoulli. Dengan rata-rata 0,228 L/s debit yang berasal dari constant head

yang kemudian dialirkan menuju bak limpasan melalui

manometer sebagai pengukur besar tekanan dan kecepatan sehingga diperoleh tekanan dan kecepatan melalui elevasi yang merupakan ketinggian aliran air terhadap datum. Proses tersebut dilakukan sebanyak 3 kali tanpa perlakuan dan 3 kali dengan perlakuan. Dari data yang didapat, tekanan dan kecepatan akan semakin menurun ketika ketinggian pipanya bertambah. Dengan demikian semakin kecil tinggi pipa maka semakin besar kecepatan dan tekanannya. Dari proses tersebut dapat disimpulkan bahwa hubungan antara tekanan dengan kecepatan adalah berbanding lurus karena makin besar tekanannya maka makin besar pula kecepatannya. Karena adanya pengaruh gravitasi dan gesekan dalam pipa menyebabkan air yang mengalir naik dari tempat rendah ke tempat tinggi akan kehilangan kecepatan dan tekanannya. Percobaan dengan dan tanpa perlakuan, air yang mengalami perlakuan cenderung lebih cepat sehingga tekanannya pun lebih besar, sehingga diperoleh data P2 dan V2 yang lebih besar dibandingkan P1 dan V1. Dalam praktikum kali ini masih mengalami beberapa kesalahan yang disebabkan kurang nya ketelitian maupun alat-alat yang kurang baik ditambah kondisi air yang berubah-ubah karna perlakuan yang kurang tepat. Semua percobaan yang dilakukan menunjukan hasil yang tidak sesuai dengan teori. Hasil dari praktikum kali menunjukkan nilai KLQ2 (Friction Losses) adalah 2576,539 pada pipa AB ; 206,1232 pada pipa BC ; 3607,155 pada pipa CD ; 154,592 pada pipa DE ; 834,798 pada pipa EF ; 401,940 pada pipa FG ; 1700,516 pada pipa GH ; 1391,331 pada pipa HI ; 247,347 pada pipa IJ ; 257,653 pada pipa JK ; 31996,435 pada pipa KL ; 14543,834 pada pipa LM ; 12466,136 pada pipa MN ; 52357,802 pada pipa ND. Hasil atau nilai dari Local Losses (Kk'Q2) yang kami dapatkan adalah 1575,786815 pada point A ; 10,40019298 pada point F’ ; 1575,786815 pada point J’ ; 50425,17809 pada point O. Faktor yang mempengaruhi tekanan adalah tinggi rendahnya alat ; dan temperature. Dalam Mekanika Fluida head tekanan adalah energi internal dari

Aji Trirahadi 240110170024

cairan karenatekanan yang diberikan pada dasar wadah dari cairan tersebut atau bisa diartikan bahwa head tekanan menyatakan tinggi suatu kolom fluida, dimana fluida dituju bernilai homogen atau sejenis yang akan menghasilkan kekuatan tekanan tertentu.

Adit Djati Permana 240110170026 4.2

Pembahasan Praktikum kali ini membahas tentang Friction Losses & Local Losses.

Friction losses merujuk pada kehilangan energi pada cairan pada saat bergerak melalui selang, pipa, atau ruang terbatas lainnya. Friction losses bergantung pada kondisi aliran dan sifat fisik sistem, gerakan cairan molekul terhadap satu sama lain, gerakan molekul fluida terhadap permukaan dalam pipa atau sejenisnya, terutama jika permukaan dalamnya kasar, bertekstur, atau tidak halus, setya turbulensi. Local losses sama seperti halnya friction losses, namun, faktor yang menyebabkan terjadinya local losses berbeda yaitu entrance, valve, bend, exit, kontraksi serta ekspansi. Pipa tersebut tedapat bagian – bagiannya seperti Entrance (jalan masuk awal), Bend (lekukan), Socket, dan Exit (jalan keluar) dengan rincian : Entrance – A, A-B, B – Bend, Bend – C, C – Socket, Socket’ – D, serta D – Exit. Debit yang didapatkan pada keran bak konstan dengan bukaan satu, dua, dan tiga secara berturut – turut sebesar 0.225 l/s, 0.225 l/s, dan 0.235 l/s sedangkan untuk nilai Qr ketiga bukaan sebesar 0.228 l/s. Hasil pengamatan dapat diketahui bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi suatu debit air adalah kecepatan dan luas penampang. Kecepatan berbanding lurus dengan debit air, semakin besar kecepatan aliran dan diameter pipa, maka akan semakin besar pula debit air yang mengalir. Selain itu dapat diketahui juga pengaruh tinggi terhadap tekanan dimana semakin tinggi suatu aliran dalam pipa, maka tekanan dalam pipa nya pun akan semakin besar. Faktor yang mempengaruhi kecepatan aliran dalam pipa adalah beda tinggi, beda tekanan, diameter pipa, kehalusan permukaan, valve, belokan (bend), viskositas, dan faktor lainnya. Dari hasil praktikum juga kita dapat menentukan nilai ΔH dengan cara menjumlahkan nilai Friction Losses dengan nilai Local Losses sehingga ΔH yang didapatkan sebesar 0.021. Mendapatkan beberapa kendala pada saat pengukuran yaitu terdapat gelembung pada selang yang membuat praktikan harus mengeluarkannya terlebih dahulu, karena jika terdapat gelembung di dalam selang akan mengakibatkan kesalahan dalam pembacaan pada manometer sehingga mengakibatkan tidak akuratnya hasil dari perhitungan.

Eldin Azhar 240110170027 4.2

Pembahasan

Abi Malik 240110170028 4.2

Pembahasan

Sarah Salamah 240110170021 BAB V PENUTUP

5.1

Kesimpulan Adapun kesimpulan yang dapat diambil adalah:

1.

Analisis Friction Loses dilakukan pada sepanjang pipa sebelum ada sambungan karna Friction Loses merupakan kehilangan tekanan yang diakibatkan karna aliran air itu sendiri.

2.

Besarnya nilai k dipengaruhi oleh diameter dimana semakin besar diameter maka nilai k akan semakin kecil.

3.

5.2

Local Loses disebabkan oleh adanya sambungan-sambungan pada pipa.

Saran Adapun saran yang dapat disampaikan adalah:

1.

Pengukuran panjang pada setiap pipa serta pembacaan volume air sebaiknya dilakukan oleh orang yang sama agar data yang dihasilkan lebih akurat.

2.

Sambungan pipa sebaiknya diukur dengan leboh teliti karna dapat mempengaruhi perhitungan.

Ghaitsa Hauralia 240110170022 BAB V PENUTUP

Andika D.B 240110170023 BAB V PENUTUP 5.1

Kesimpulan Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah:

Aji Trirahadi 240110170024 BAB V PENUTUP 5.1

Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini adalah:

1. Semakin besar tekanan maka semakin besar kecepatannya. 2. Aliran fluida dipengaruhi oleh tekanan, kecepatan, elevasi dan massa jenis 3. Apabila posisinya naik, air yang mengalir dalam pipa akan mengalami kehilangan tekanan dan kecepatan 4. Semakin besar debit maka tekanan dan kecepatannya akan semakin bertambah. 5.

Semakin kecil diameter pipa maka nilai friction lossesnya akan semakin besar, demikian juga sebalikya. Disebabkan oleh beberapa faktor yaitu bergantung pada kondisi airan dan sifat fisik sistem, gerakan cairan molekul terhadap satu sama lain, gerakan molekul fluida terhadap permukaan dalam pipa atau sejenisnya, dan nilasi turbulensi.

5.2

Saran Adapun sarang yang dapat diberikan pada prakikum kali ini adalah

membutuhkan waktu yang lebih lama untuk perhitungan hasil dari percobaan dan memilih jadwal praktikum yang sesuai dengan percobaan dan perhitungan yang akan dilakukan agar tidak bentok dengan sholat Dzuhur.

Adit Djati 240110170026 BAB V PENUTUP

5.1

Kesimpulan Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini adalah:

1. Friction Losses adalah kehilangan energi di sepanjang pipa akibat gesekan antara air dengan permukaan dalam pipa. 2. Local Losses adalah kehilangan energi pada suatu titik akibat adanya kontraksi tiba-tiba, belokan (bend), dan katup (valve). 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi suatu debit air adalah kecepatan dan luas penampang. Semakin besar kecepatan aliran dan diameter pipa, maka akan semakin besar pula debit air yang mengalir. 4. Faktor yang mempengaruhi kecepatan aliran dalam pipa adalah beda tinggi (elevasi), beda tekanan, diameter pipa, kehalusan permukaan, valve, belokan (bend), viskositas, dan faktor lainnya. 5. Tinggi elevasi berbanding lurus dengan tekanan, namun berbanding terbalik dengan kecepatan. 6. Menentukan nilai ΔH dapat dilakukan dengan cara menjumlahkan nilai Friction Losses dengan nilai Local Losses sehingga nilai ΔH yang didapatkan sebesar 0.021 . 7. Debit yang didapatkan pada keran bak konstan dengan bukaan satu, dua, dan tiga secara berturut – turut sebesar 0.225 l/s, 0.225 l/s, dan 0.235 l/s sedangkan untuk nilai Qr ketiga bukaan sebesar 0.228 l/s.

5.2

Saran Adapun saran yang dapat disampaikan untuk praktikum kali ini adalah:

1.

Praktikan sebaiknya memastikan tidak ada gelembung pada selang, karena gelembung udara ini sangat mempengaruhi keakuratan data.

2.

Melakukan pengecekan terhadap alat yang akan digunakan. Memastikan alat tidak ada yang rusak/bocor.

Eldin Azhar 240110170027 BAB V PENUTUP

Abi Malik 240110170028 BAB V PENUTUP

Adit Djati 240110170026 DAFTAR PUSTAKA Frank M. White. 1994. Mekanika Fluida. Jakarta : Erlangga Sistanto, Bambang Aris. 2003. Mekanika Fluida. Program Studi Teknik Pertanian. Universitas Padjadjaran: Jatinangor. Victor L. Streeter, E. Benjamin Wylie. 1988. Mekanika Fluida. Jakarta : Penerbit Erlangga

Adit Djati 240110170026 LAMPIRAN

Gambar 11. Bukti Mendeley

Gambar 12. Pengaliran Air ke Pipa

Gambar 13. Local Losses dan Friction Losses