karakteristik piringan orifice_print
Post on 21-Dec-2015
282 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
KARAKTERISTIK PIRINGAN ORIFICE
DAN KARAKTERISTIK TABUNG VENTURI (Flow 1)
1. Tujuan Percobaan
- Mendemonstrasikan aplikasi dari piringan orifice dalam pengukuran laju alir
dan kecepatan aliran dalam pipa
- Mendemonstrasikan aplikasi tabung venturi pada pengukuran laju alir dan
kecepatan aliran dalam pipa
- Mengukur beda tekanan pada piringan orifice dan tabung venturi
2. Alat dan Bahan yang di Gunakan
Alat yang digunakan :
Flometer
Piringan orifice
Tabung Venturi
Manometer Merkuri
Pipa
Stopwatch
Bahan yang digunakan
air
3. Dasar Teori
Venturi merupakan alat yang digunakan untuk mengukur debit aliran air dalam
pipa. Venturi merupakan bentuk klasik yang terdiri dari bagian masuk yang
mengecil. Bagian leher dan bagian keluar yang membesar. Tabung tersebut
dipasang di tempat sambungan pipa sedemikian rupa sehingga bagian lehernya
konsentris dengan lubang pipa.
Alat ini dilengkapi dengan manometer untuk mengukur perbedaan tekanan
angtara lubang pipa dan lubang leher tabung venturi. Jenis venturi mempunyai
keunggulan dalam ketelitian yang tinggi berkisar 0,25-3 % dan penurunan tekanan
yang kecil akan tetapi dari segi biaya harganya cukup tinggi. Mengambil rasio
diameter leher terjadap pipa tidak dapat diubah-ubah. Tabung venturi dapat
digunakan untuk menangani fluida cair,lumpur (slurry) dan cairan yang kotor (air
limbah). Desain umum yang dipakai dengan ukuran diameter pipa 2-20 inchi dan
koefisiennya 0,984
Secara umum kelebihan dan kekurangan dari penggunaan Venturi Tube
adalah sebagai berikut :
Kelebihan
Rugi tekanan (pressure loss) permanan relatif rendah dari pada orifice atau flow
nozzle
Dapat digunakan untuk mengukur cairan yang mengandung endapan padatan
(solids).
Kekurangan
Tidak tersedia pada ukuran pipa dibawah 6 inches.
Harga relatif mahal.
Hubungan antara laju alir dan beda tekanan untuk tabung venturi adalah
sebagai berikut :
Q = Cd.Ao [ 1- (Ao/At)2]1/2. √2g (h1-h2)
Dimana :
Q = laju alir (dm3)
Cd = koefisien discharge; 0,98 untuk tabung venturi
Ao = luas area leher venturi; do = 18 mm
A1 = luas area pipa upstream
h = beda tekanan (mmhg)
Contoh aplikasi tabung venturi :
1. Karburator
Karburator berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan
udara, kemudian campuran ini dimasukkan ke dalam silinder-silinder mesin untuk
tujuan pembakaran.
2. Venturimeter
Tabung venturi adalah dasar dari venturimeter, yaitu alat yang dipasang di
dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan cairan.
Orificemeter terdiri atas plat baja yang mempunyai penyempitan bundar
dengan salah satu sisi tajamnya. Suatu plat berlubang dimasukkan ke dalam pipa
dan ditempatkan secara tegak lurus terhadap flow stream. Plat tersebut dipasang
diantara dua flens sehingga lubang tadi konsentrik dengan pipa tempat
memasangnya. Titik pengambilan tekanan dipasang,satu dihulu (bagian masuk) dan
satu di hilir (bagian keluar) dan dihubungkan dengan manometer atau piranti
pengukuran tekanan lainnya. Ketika fluida mengalir melewati orifice plate tersebut
maka menyebabkan peningkatan kecepatan dan penurunan tekanan. Perbedaan
tekanan sebelum dan setelah orifice plate digunakan untuk mengkalkulasi k
ecepatan aliran (flow velocity).
Prinsip meteran orifice identik dengan venturi. Penurunan penampang arus aliran
melalui orifice itu menyebabkan tinggi tekanan kecepatan meningkat, tetapi tinggi
tekanan menurun dan penurunan tekanan antara kedua titik pengambilan tekanan
diukur dengan manometer. Oleh karena itu, ristriksi orifice tajam,arus fluida itu
memisah di sebelah hilir plat orifice dan membentuk jet aliran bebas didalam fluida
di sebelah hilir, akibatnya tekanan alir menjadi tinggi. Laju alir dan beda tekanan
pada piringan orifice dihubungkan dengan persamaan Bernouli dengan koefisien
koreksi untuk energi degradasi.
Q = Cd.Ao [ 1- (Ao/At)2]1/2. √2g (h1-h2)
Orifice Flow Meter disamping bisa digunakan untuk mengukur aliran
liquid, gas juga bisa umtuk diaplikasikan pada aliran steam. Flow Meter yang
dibuat dari bahan UPVC, PE dan PP atau PTFE sangat cocok sekali untuk aplikasi
aliran chemical yang corosive. Pada type Orifice Flowmeter ini ada juga yang
diaplikasikan untuk cairan material yang berat / kental seperti cairan slude pada
proses WWT (Waste Water Treatment ) atau mengukur gas yang mempunyai
humidity yang tinggi. Orifice Plate yang paling sering digunakan untuk pengukuran
kontinyu cairan di dalam pipa. Mereka juga digunakan dalam beberapa sistem
sungai kecil untuk mengukur aliran di lokasi di mana sungai melewati gorong-
gorong atau saluran. Hanya sebagian kecil sungai sesuai untuk penggunaan
teknologi sejak piring harus tetap sepenuhnya terendam yaitu pendekatan pipa
harus penuh, dan sungai harus secara substansial bebas dari puing-puing.
4. Prosedur kerja
1. Mempersiapkan pipa yang diisi piringan orifice atau tabung venturi dan
memasang rangkaian flowmeter.
2. Menghidupkan flowmeter dan membuka katup kontrol aliran air untuk
mengisi rangkaian pipa.
3. Mengukur laju aliran menggunakan tangki volumetric
4. Mengukur pada beda tekanan yang terjadi dengan menggunakan
manometer raksa atau cairan sesuai kebutuhan
5. Mentabulasikan data yang diperoleh.
6. Menganalisa hasil percobaan.
5. Data Pengamatan
6. Perhitungan
- Tabung Orifice secara teori :
Cd = 0,98
A0 = 14
µd2 A1 = 14
µd2
= 14
x 3,14 x (0,18)2 dm = 14
x 3,14 x (0,45)2 dm
= 0,0254 dm = 0,1589 dm
Q1 = Cd. A0[1-(A0/A1)2]1/2 . √2g (∆ p)
= 0,98 . 0,0254dm [1-(0,0254dm/0,1589dm)2]1/2 .√2.100dm /s2(10,33)
= 0,024892 dm [1-(0,159dm)2]1/2 . √2066dm /s2
No Jenis tabung Waktu(detik) Volume(liter) ∆P1 Orifice 36,425 15 10,332 Orifice 35,05 15 8,833 Orifice 34,78 15 6,744 Orifice 34,07 15 4,395 Orifice 33,84 15 2,56
= 0,024892 dm [1-0,025281 dm2]`1/2 . 45,453 dm/s2
= 0,024892 dm . √0,9747dm . 45,453 dm/s2
= 1,1169 dm3/s
Dengan menggunakan rumus di atas, maka didapatkan nilai Q teoritis tabung orifice :
No ∆P Hasil Q teori
1 10,33 1,1169 dm3/s
2 8,83 1,032 dm3/s
3 6,74 0,9022 dm3/s
4 4,39 0,7281 dm3/s
5 2,46 0,556 dm3/s
- Tabung Orifice secara praktek :
Q1 = V 1t 1
= 15 l
36,425 s = 0,411 l/s ≈ 0,411 dm3/s
Dengan menggunakan rumus di atas, maka didapatkan nilai Q praktek tabung
orifice :
No V T Q
1 15 l 36,425 s 0,411 dm3/s
2 15 l 35,05 s 0,427 dm3/s
3 15 l 34,78 s 0,431 dm3/s
4 15 l 34,07 s 0,440 dm3/s
5 15 l 33,84 s 0,443 dm3/s
∆P secara teori :
Q = Cd. A0 [1-(A0/A1)2]1/2. √2g (∆ P)
= x √2g (∆ P)
Q2 = x2 2g∆P
∆P = Q2
x2 .2g
∆P = (0,411d m3
s )2
(0,02426d m2)2.2 .100dm / s2
= 1,435 mmHg
Dengan menggunakan rumus di atas, maka di dapat ∆P secara teoritis :
No ∆P teori Q praktek
1 1,435 mmHg 0,411 dm3/s
2 1,548 mmHg 0,427 dm3/s
3 1,578 mmHg 0,431 dm3/s
4 1,644 mmHg 0,440 dm3/s
5 1,667 mmHg 0,443 dm3/s
7. Analisa Data
Pada percobaan flow 1 ini bertujuan untuk mengukur debit air yang
mengalir dengan dua metode yaitu dengan cara manual (menghitung volume
per satuan waktu) dan yang kedua dengan berdasarkan tekanan yang dihasilkan
oleh aliran air yang melalui piringan orifice dengan membacanya pada
manometer. Yang dikur pertama kali adalah waktu yang diperlukan cairan
untuk mencapai volume 15 liter. Pertama-tama bukaan laju aliran diputar
sebanyak 1 putaran. Kemudian laju putaran diputar lagi sebanyak 1,5 putaran
dan didapat waktu sebesar 35,05 detik untuk mencapai volume sebesar 15 liter.
Pada saat laju putaran ditambah sebanyak 3 putaran didapat waktu sebesar
34,78 detik untuk mencapai volume sebesar 15 liter. Berdasarkan teori
semakin besar laju aliran maka waktu yang dibutuhkan untuk mengisi volume
cairan tertentu akan semakin cepat/semakin kecil.
Setelah itu kami mencari hubungan antara laju aliran dengan tekanan pada
manometer. Untuk mencari hubungan antara laju aliran dengan tekanan dengan
menggunakan prinsip Bernoulli. Dimana kecepatan aliran fluida berbanding
terbalik dengan tekanan fluida. Sehingga semakin tinggi kecepatan aliran fluida
maka tekanan fluida akan semakin rendah, begitupun sebaliknya (bisa dilihat
pada data pengamatan).
Nilai secara teori berbeda dengan hasil yang didapatkan melalui percobaan
dengan menggunakan manometer, hal ini disebabkan karena manometer yang
digunakan dalam praktikum tidak berfungsi sebagaimana mestinya sehingga
hasil yang didapatkan kurang akurat.
8. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan didapat kesimpulan :
Mahasiswa telah mampu mendemonstrasikan aplikasi dari piringan orifice
dalam pengukuran laju alir dan kecepatan aliran dalam pipa
Mahasiswa telah mampu mengukur beda tekanan pada piringan orifice
Kecepatan aliran fluida berbanding terbalik dengan tekanan fluida
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet. 2014. “Penuntun Praktikum Intrumentasi Pengukuran”.Politeknik
Negri Sriwijaya : Palembang
http://wiratamaengineering.wordpress.com/2011/05/20/orifice-flow-meter/A
0.4 0.41 0.42 0.43 0.44 0.4502468
1012
f(x) = − 237.765957446808 x + 108.904468085106R² = 0.900990615329297
Grafik Piringan Orifice Secara Praktek
Series2Linear (Series2)
Q praktek
∆P p
rakt
ek
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.21.3
1.351.4
1.451.5
1.551.6
1.651.7
f(x) = − 0.374677595981432 x + 1.89926046281974R² = 0.865561156082705
Grafik Piringan Orifice Teoritis
Series2Linear (Series2)
Q teori
∆P t
eori
INSTRUMEN PENGUKURAN
Karakteristik Piringan Orifice dan Karakteristik
Tabung Venturi (Flow 1)
DISUSUN OLEH:
Kelompok : II
1. Ahda Azalia ( 061330401030 )
2. Dhea Fifteen ( 061330401033 )
3. Dyvia Rossa ( 061330401035 )
4. Muhammad Rinaldi ( 061330401042 )
5. Natashia Cindy Patricia ( 061330401043 )
6. Romadhona Safitri ( 061330401047 )
7. Yosaria Oktari ( 061330401050 )
Dosen Pembimbing : Anerasari M,B.Eng.M.Si
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
2014
top related