bab 1 ducting acc 2009.docx

BAB I

DUCTING

I. PENDAHULUAN

i. Tujuan Praktikum

Pengujian pada instalasi ini bertujuan untuk menunjukkan cara – cara

pengukuran tekanan total dan tekanan statik dan tekanan dinamik, kecepatan dan

laju aliran volume serta distribusi kecepatan aliran udara pada saluran.

(Asisten Laboratorium Fenomena Dasar. Job Sheet Praktikum Fenomena Dasar

2010, hal 7)

ii. Prinsip Kerja Ducting

Udara didistribusikan dengan menghubungkan bagian saluran tunggal

yang menyusun sistem ducting. Konfigurasi sistem ducting sering terlihat

menyerupai pohon dengan cabang yang terkoneksikan ke unit terminal dan

sistem ducting serta fan yang terletak di pangkal instalasi. Dari topologi, ducting

termasuk jaringan pohon /tree network. Realitanya, ductwork membentuk

double tree network karena fan terletak di tengah supply dan mengembalikan

udara di luar sistem. Ductwork merupakan saluran kerja yang akan menentukan

efisiensi pada suatu sistem ducting. Sambungan T, crosses, atau transisi

biasanya menghubungkan duct sections.

Salah satu persyarataan penting design sistem ducting adalah pressure

balancing. Tekanan sistem akan balance ketika tekanan fan sama dengan

penjumlahan penurunan tekanan melalui tiap cabang. Interpretasi yang berbeda

dari pressure balancing adalah penurunan tekanan perlu diseimbangkan pada

tiap persimpangan/junction. Jika penjumlahan penurunan tekanan didalam

cabang tidak sama dengan tekanan fan, sistem ducting akan secara otomatis

mendistribusikan kembali udara secara otomatis, yang akan berakibat aliran

udara tidak sesuai dengan rencana.

1

Duct system

Mendistribusikan udara yang telah terkondisikan.

Menyediakan ventilasi

Menghasilkan noise

Mempengaruhi kenyamanan

Mempengaruhi kualitas udara di dalam ruangan

Mendesain sistem duct berarti menentukan ukuran duct dan memilih

sambungan dan fan. Menentukan ukuran duct tidak sama seperti menghitung

penurunan tekanan. Seperti terlihat pada gambar dibawah, fungsi utama ducting

adalah mendistribusikan conditioned air ke dalam ruangan.

Duct Sizing adalah ukuran duct untuk menghitung penurunan tekanan didalam

saluran duct.misalnya pada duct persegi dengan rumus :

Deq=4 x luas panampang

perimeter=

4( πD2

4 )πD

=D

Duct Optimation adalah Optimasi saluran udara yang menyangkut harga-harga

saluran dan instalasi, penyekat, peredam suara, energy penggerak kipas dan

ruang yang dipakai. Dimana tujuannya untuk meminimumkan biaya.

Gambar 1.1 Sistem Ducting pada Sistem AC

Pada pengujian ini arus aliran terjadi oleh tarikan kipas (fan) yang

terletak pada ujung kanan mesin. Selama udara mengalir terjadi tekanan total

2

dan tekanan statis pada saluran. Perbedaan tekanan ini digunakan untuk

menentukan kecepatan aliran serta laju aliran volume udara.

Biaya total = C = biaya awal + biaya operasi selama dipakai

Besar kecepatan aliran ini menentukan jenis aliran, yaitu aliran laminar

atau turbulen.Turbulensi yang terjadi dalam aliran akibat tingginya kecepatan

aliran dapat memperbesar bilangan Reynold dan bilangan Nusselt yang

kemudian meningkatkan perpindahan panas secara konveksi. Namun, semakin

tinggi kecepatan aliran berarti waktu kontak kedua fluida semakin singkat.

Berangkat dari kondisi ini, disusun hipotesa bahwa kenaikan kecepatan aliran

akan meningkatkan efektivitas suatu alat hingga pada suatu harga tertentu, dan

kemudian efektivitas tidak naik lagi melainkan turun. Pada penelitian ini akan

dilihat bagaimana pengaruh kenaikan kecepatan aliran terhadap efektivitas alat..


2010, hal 7)

Didalam pipa yang diletakkan mendatar, dialiri cairan dengan tekanan P1

(dipompa), kerapatan cairan Q dan kecepatan c1.

Gambar 1.2 Tabung Pitot Tube

Ketika cairan sampai di penampang akan bentrok dengan rintangan di

titik 2. Disini aliran cairan akan berhenti c2 = 0, melewati titik bentrok di

rintangan 2 dibuat garis referensi N….N, maka z1 = z2 dan persamaan spesifik

energi Bernoulli menjadi

p1

Q+

c12

2=

p2

Q

3

Dititik bentrok cairan dan rintangan 2 tekanannya lebih tinggi dari pada

tekanan cairan disekitarnya, sebab energi kecepatan di titik tersebut diubah

menjadi energi tekanan.

Gambar diatas menunjukkan bahwa yang bertindak sebagai rintangannya

adalah suatu pipa yang dibengkokkan siku-siku dan kedua ujungnya terbuka,

salah satu sisinya ditempatkan sedemikian rupa hingga kedudukannya melawan

arah aliran zat cair. Yang lainnya adalah suatu pipa yang terbuka ujung-

ujungnya dan dipasang sedemikian rupa pada dinding saluran supaya kecepatan

aliran zat cair tidak mempengaruhinya.

Yang terlihat pada gambar adalah hasil pengukuran dan penjelasannya,

dari sini didapat selisih kedua ketinggian h2 dan h1 yang besarnya sama dengan

kecepatan aliran zat cair di dalam saluran, diperoleh persamaan umum kecepatan

aliran

c=√2 g .h(Fritz Dietzel, 5-6)

Pada saat sekarang ini banyak aplikasi didalam kehidupan sehari-sehari

yang menggunakan prinsip kerja ducting. Seperti halnya pada mal-mal yang

menggunakan AC Center (terpusat) yang dalam pembagian udara dari AC

tersebut menggunakan prinsip kerja yang sama dengan percobaan ducting pada

saat praktikum, yaitu menggunakan cerobong dalam distribusi udaranya, dan

menggunakan fan atau kipas axial untuk mendorong udara tersebut. Selain itu

pada dapur rumah-rumah modern yang menggunakan hexos untuk menyedot

asap ataupun uap hasil pembakaran dari masakan. Prinsip kerja hexos ini juga

sama dengan prisip kerja ducting, namun bedanya dari AC tadi adalah

kebalikannya, karena fungsi dari hexos ini untuk menyedot udara.

4

Gambar 1.3 (a) Hexos (b) Econet

Contoh lainnya adalah econet. Econet merupakan suatu fungsi sistem

pengendali udara didalam eu (alat pengendali udara). didalam konsep econet

semua fungsi energi seperti pengendali panas, pemanasan dan pendinginan

digabungkan kedalam satu sirkuit umum. keuntungan dari system ini adalah

tidak ada kebocoran aliran udara antara udara masuk dan keluar. unit pemasukan

dan pengeluaran udara dapat dipisahkan satu sama lain, memberi angka

pengendalian panas dan unit penanganan yang lebih mudah. alat ini dapat

digunakan untuk pengendalian suhu baik didialam dan diluar dengan air flow

range sebesar 0.5 sampai 34 m3/s.

iii.Rumus Perhitungan

Pengukuran Tekanan Total dan Tekanan Statik

Dari persamaan Bernoulli:

P . v+12

mV 2+mgh=constant

P+ gg

12

ρ V 2=constant

PS+γ .V 2

2g=Pt

Pv=P t+ PS

dimana : Pv = Tekanan dinamis (perbedaan antara tekanan total dan tekanan

statik yang menghasilkan tekanan yang disebabkan oleh aliran fluida)

5

Pt = Tekanan Total (tekanan yang diperlukan untuk memberikan aliran secara

isentropic)

Ps = Tekanan Statik (tekanan yang besarnya sama pada suatu titik dalam segala

arah dan tidak bergantung pada orientasinya, apabila fluida dalam keadaan

setimbang)

a. Penentuan kecepatan aliran udara

V=√ 2 g (P t−Ps )γ

dimana, V : kecepatan aliran fluida

: berat jenis fluida

g : percepatan gravitasi

untuk fluida kompresible, persamaan 2) perlu dikoreksi menjadi :

V= (1−C )√ 2 g (Pt−P s)γ

dimana C adalah faktor koreksi yang dapat ditentukan dari gambar 4. berikut

(ref. Mechanical measurement by thomas G. Beckwith). Pada pengujian ini

dianggap faktor koreksi C = 0, sehingga kecepatan aliran fluida (udara) dalam

ft/min adalah

V=1096 ,2√ Pv

γ

dimana Pv dan masing-masing dinyatakan dalam in H2O dan lb/ft3. sebaliknya

bila kecepatan aliran udara dinyatakan dalam m/sec, maka :

V=43 , 86√ Pv

γ

dimana Pv dinyatakan dalam in H2O dan dinyatakan dalam kg/m3.

Penyimpangan dengan kondisi standar (700 0F dan 29,92 Hg) dihitung dengan :

ρ=1 ,325. Pb(T+460 )

dimana ρ : massa jenis udara (lbm/Cu ft)

6

Pb : tekanan standar ( in Hg)

T : temperatur absolut ( 0F + 460 )

Hubungan massa jenis udara (ρ ) dan berat jenis udara (γ ) adalah :

γ=g x ρ dimana, g: percepatan gravitasi

b. Laju Aliran Volume

Laju aliran volume menyatakan gerakan fluida dengan volume tertentu persatuan

waktu

Q = V x A

Q = 3600 V A dimana : Q = Laju aliran volume dalam m3/jam

V = Kecepatan aliran udara dalam m/sec)

A = Luas Panampangf saluran dalam m2

II. ALAT DAN PROSEDUR PENGUJIAN

i. Bagian – bagian alat beserta fungsinya yang digunakan dalam praktikum

Pada saat pengujian di laboratorium Fenomena Dasar, menggunakan

Ducting seperti pada gambar alat uji saluran dibawah ini.

7

Gambar 1.4 Perangkat Uji Saluran Udara

Keterangan :

1. Bench

Yaitu tempat atau meja dimana alat kerja untuk pengujian ducting ditempatkan.

Gambar 1.5 Bench

2. Center duct section

Penampang melintang bagian pusat atau tengah ducting.

Gambar 1.6 Center Duct Section

8

3. Duct section A & B

Penampang melintang bagian A dan B.

Gambar 1.7 Duct Section A & B

4. Centrifugal fan

Kipas sentrifugal yang berfungsi untuk menarik aliran udara yang masuk melalui

bagian ujung ducting.

Gambar 1.8 Centrifugal Fan

5. Fan stater

Tombol yang digunakan untuk mnghidupkan kipas sentrifugal.

Gambar 1.9 Fan Stater

6. Throtle plate

Plat yang digunakan untuk mengatur bukaan udara yang keluar dari kipas

sentrifugal (damper).

9

Gambar 1.10 Throtle Plate

7. Pitot satik tube.

Alat sensor yang digunakan untuk mengukur tekanan total dan tekanan static yang

dihubungkan pada manometer.

Gambar 1.11 Pitot Static Tube

8. Transvering Mech

Alat yang digunakan untuk menggerakkan secara mekanis sensor dari pitot tube

sesuai dengan koordinat titik yang hendak diinginkan

Gambar 1.12 Transvering Mech

10

9. Three thermometer

Thermometer yang digunakan untuk mengukur temperature aliran udara.

Gambar 1.13 Three thermometer

10. Inclined vertikal manometer dan stands

Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, dengan satuan in H2O

Gambar 1.14 Manometer

11. Pressure conection

Saluran pipa yang digunakan sebagai penghubung antara sensor pengukur tekanan

(piezometer dan tabung piot) dengan manometer.

Gambar 1.15 Pressure conection

11

Low side High side

12. End duct section

Penampang pada bagian ujung ducting

Gambar 1.16 End duct section

13. Flow reduction screen

Plat yang digunakan untuk mengurangi aliran udara yang masuk pada ujung

ducting, dengan ukuran mesh tertentu.

Gambar 1.17 Flow reduction screen

14. Piezometer

Alat untuk mengukur tekanan statik.

Gambar 1.18 Piezometer

12

ii. Prosedur Pengujian

a. Pengukuran Tekanan Statik Piezometer (pengujian 1)

Untuk pengujian dengan piezometer ring, sebelumnya harus pipa-pipa

plastik pada dinding saluran prosedur sebagai berikut :

a. Sambung pipa pendek pada ssetiap dinding saluran (wall statik pressure

tap)

b. Pasang sambungan T (tee joint atau berbed tee) pada setiap pipa tersebut.

c. Hubungkan satu sama lain tiga buah pipa tersebut pada berbed tee

dengan sambungan pipa

d. Hubungkan dua sisi dari berbed tee yang terbuka dengan berbed tee lain

(berbed kelima).

e. Bagian dario berbed tee terakhir yang tersebut ini selanjutnya

merupakan piezometer ring yang dihubungkan ke manometer. (lihat

gambar berikutnya).

Gambar 1.19 Pengukuran Tekanan Statik dengan Piezometer

b. Pengukuran Tekanan Statik Tabung Pitot (Pengujian 2)

a. Hubungkan statik pressure connection dari tabung pitot ke bagian high

side manometer.

b. Geser tabung pitot tersebut dengan transvering mechanism hingga

posisinya ditengah-tengah saluran.

c. Mulai pengamatan tekanan manometer dari throtle plate dari terbuka

penuh hingga tertutup penuh secara bertahap setiap bukaan 100 %, 75 %,

50%, 25 % dan 0 % bagian.

13

d. Ulangi pengujian pada point c tersebut 3 kali.

e. Lepas sambungan pipa manometer dari tabung pitot.

f. Mati kan sambungan motor penggerak fan.

g. Analisa data pengamatan.

Adapun prosedur pengujian tekanan statik dengan kedua tersebut adalah

a. Lakukan leveling pada manometer.

b. Hubungan piezometer pada bagian highside manometer.

c. Buka penuh throtle plete (damper) dan menghidupkan motor penggerak

fan.

d. Biarkan sebentar (2 menit) sampai motor mencapai kecepatan penuh.

e. Baca penunjuk tekanan pada manometer mulai dari throtle plate terbuka

penuh hingga tertutup penuh secara bertahap setiap bukaan 100 %, 75 %,

50%, 25 % dan 0 % ( tutup penuh )bagian. Catat hasil pengamatan pada

tabel.

f. Ulangi pengujian pada point e tersebut 3 kali.

g. Lepaskan sambungan pipa manometer dari piezometer ring.

c. Pengukuran Tekanan Total (Pengujian 3)

Adapun prosedur pengukuran tekanan total adalah sebagai berikut :

a. Hubungkan total pressure connection dari tabung pitot ke bagian high

side manometer.

b. Geser tabung pitot tersebut dengan transvering mechanism hingga


c. Tutup penuh throtle plate dan hidupkan motor penggerak fan.

d. Biarkan sebentar (2 menit) sampai motor mencapai kecepatan penuh.

e. Baca penunjuk tekanan pada manometer mulai dari throtle plate tertutup

penuh hingga terbuka penuh secara bertahap setiap bukaan 100 %, 75 %,

50%, 25 % dan 0 % bagian. Catat hasil pengamatan pada tabel.


g. Matiakan sambungan motor penggerak fan.

14

h. Analisa data pengamatan.

d. Pengukuran Tekanan Dinamis (Pengujian 4)

Adapun prosedur pengukuran tekanan dinamis adalah sebagai berikut :

a. Hubungkan total pressure connection dari tabung pitot ke bagian low

side manometer.

b. Hubungkan statik pressure connection dari tabung pitot ke bagian high

side manometer

c. Geser tabung pitot tersebut dengan transvering mechanism hingga


d. Tutup penuh throtle plate dan hidupkan motor penggerak fan, tunggu

sebentar selama 2 menit sampai motor mencapai kecepatan maksimum.

e. Baca penunjuk tekanan pada manometer mulai dari throtle plate tertutup

penuh hingga terbuka penuh secara bertahap setiap bukaan 100 %, 75 %,

50%, 25 % , dan 0 % bagian. Catat hasil pengamatan pada tabel.


g. Analisa hasil pengamatan.

e. Pengukuran Profil Kecepatan (Pengujian 5)

Adapun prosedur pengukuran profil kecepatan adalah sebagai berikut :

a. Lakukan pengujian point a. dan b. pada pengujian 3.

b. Buka penuh throtle plate dan hidupkan motor penggerak fan, tunggu

hingga mencapai kecepatan maksimum.

c. Geser tabung pitot dengan Transvering mechanism pada beberapa posisi

(16 titik) seperti ditunjukan pada gambar dibawah sebanyak tiga kali :

15

Gambar 1.20 Profil kecepatan dalam saluran

d. Baca tekanan kecepatan pada manometer untuk setiap posisi tabung pitot

dan mencatat hasil pengamatan dalam tabung.

e. Matikan motor penggerak fan.

f. Menggambar profil kecepatan aliran udara yang terjadi.


2010, hal 7)

16

III. DATA, PERHITUNGAN DAN ANALISA

i. Data Hasil Praktikum

a. Tekanan StatikPiezometer

Posisi Dumper

Tutup penuh

Buka 25%

Buka 50%

Buka 75 %

Buka penuh

TS 1 0 0 -0.02 -0.05 -0.09

TS 2 0 0 -0.02 -0.05 -0.1TS 3 0 -0.01 -0.02 -0.06 -0.1

TS rata-rata 0 -0.00333 -0.02 -0.053333 -0.096667

Tabung PitotPosisi

DumperTutup penuh

Buka 25%

Buka 50%

Buka 75 %

Buka penuh

TS 1 0 -0.01 -0.02 -0.05 -0.09

TS 2 0 -0.01 -0.02 -0.05 -0.09

TS 3 0 -0.01 -0.02 -0.05 -0.09TS rata-rata 0 -0.01 -0.02 -0.05 -0.09

b. Tekanan DinamisTekanan Dinamis

Posisi Dumper

Tutup penuh

Buka 25%

Buka 50%

Buka 75 %

Buka penuh

TS 1 0 -0.01 -0.02 -0.05 -0.08

TS 2 0 -0.01 -0.02 -0.04 -0.08

TS 3 0 -0.01 -0.02 -0.04 -0.08

TS rata-rata 0 -0.01 -0.02 -0.043333 -0.08

c. Tekanan TotalTekanan Total

Posisi Dumper

Tutup penuh

Buka 25%

Buka 50%

Buka 75 %

Buka penuh

TS 1 0 0 0 -0.01 -0.01TS 2 0 0 0 -0.01 -0.01

TS 3 0 0 0 -0.01 -0.01

TS rata-rata 0 0 0 -0.01 -0.01

17

d. Profil Kecepatan X

6 8 10 12Y

5 -0.07 -0.07 -0.07 -0.0610 -0.07 -0.08 -0.07 -0.0715 -0.08 -0.09 -0.07 -0.0620 -0.07 -0.08 -0.07 -0.06

X

6 8 10 12Y

5 -0.07 -0.07 -0.06 -0.0610 -0.08 -0.09 -0.06 -0.06

15 -0.09 -0.09 -0.07 -0.06

20 -0.07 -0.07 -0.07 -0.06

X6 8 10 12

Y

5 -0.07 -0.07 -0.06 -0.0610 -0.07 -0.08 -0.07 -0.0615 -0.08 -0.09 -0.07 -0.06

20 -0.08 -0.08 -0.06 -0.05

Rata-rata 6 8 10 12

5 -0.07 -0.07 -0.063333 -0.0610 -0.073333 -0.08333 -0.066667 -0.06333315 -0.083333 -0.09 -0.07 -0.06

20 -0.073333 -0.07667 -0.066667 -0.056667

ii. Perhitungan

1. Tekanan Udara Absolut

18

Pa = 1 atm = 76 cm Hg.

= ( 76 cm / l in ) x ( SGHg / SGH2O )

= ( 76/2,54 ) x (13,6/0,826 )

= 492,65 in H2O

Dimana : l in = 2,54 cm

SGH2O = 0,826 kg/m3

SGHg = 13,6 kg/m3

(Referensi, William. C. Reynolds, Termodinamika Teknik, 539)

2. Tekanan Statik

a. Dengan Piezometer (Bukaan Penuh)

Ps = -9,667x10 -2 in H2O

Pab = 492,65 + (- 9,667x10 -2)

= 492,553 in H2O

Ps absolut = 492,553492,65

= 0,999803 atm

∆P = ½ x skala terkecil manometer

= ½ x 0,01

= 0,005 in H2O

RN=

ΔPs

P s

× 100 %

=

0 ,005

-9,667x10-2× 100 %

= -5,17 %

Keseksamaan k = 100 % + 5,17 % = 105,172414 %

b. Dengan Tabung Pitot (Bukaan Penuh)

Ps = - 0,09 in H2O

Pab = 492,65 + (- 0,09)

= 492,56 in H2O

Ps absolut = 492,56492,65

= 0,9998 atm.

19


= ½ x 0,01

= 0,005 in H2O

RN =

ΔPs

P s

× 100 %

=

0 ,005-0,09

× 100 %

= - 5,556 %

Keseksamaan k = 100 % + (- 5,556 %) = 105,555556 %

3. Tekanan Kecepatan (Bukaan Penuh)

Pv absolut = Pt absolut - Ps absolut

= 492,64 - 492,57

= 0,07 in H2O

Pv absolut = 0,07

492,65= 1,42088x10-4 atm.


= ½ x 0,01

= 0,005 in H2O

RN=ΔPv

Pv

x100 % =

0,0050,07

×100% = 7,1428 %

keseksamaan = 100% - RN

= 100% - 7,1428 %

= 92,85714 %

4. Tekanan Total (Bukaan Penuh)

Pt = -0,01 in H2O

Pab = 492,65 + (- 0,01)

= 492,64 in H2O

Pt absolut = 492,64492,65

= 0,999979702 atm.

∆Ps = ½ x Skala terkecil

20

= ½ x 0,01

= 0,005 in H2O

RN =

ΔPs

P s

× 100 %

=

0 ,005-0,01

× 100 %

= -50 %

Keseksamaan k = 100 % - (-50 %) = 150 %

5. Profil kecepatan

Profil kecepatan dalam in H2O gauge ditransformasikan ke in H2O

absolut, dan berikut adalah yang dipakai dalam pengolahan data adalah

diposisi x = 6 dan y = 5 (satuan dalam cm)

Pv absolut = 492,65 + 0,07

= 492,72 in H2O

6. Massa Jenis Udara

ρ = ( 1 , 325 Pb

T + 460 )dimana : Pb = 29,689

T = 80 0 F

maka :ρ = ( 1 , 325 . 29 ,689

80 + 460 ) = 0,0718 lbm/cu.ft

= 5,715 kg/m3

7. Berat Jenis Udara

γ = ρ . g

= (5,715) . (9,81)

= 56,064 kg/m2 s2.

21

8. Kecepatan Aliran Udara

V = 43 , 86 √ Pv

γ

= 43,86 . √ 0 ,0756 , 064

= 43,86 . 0,035335

= 1,54979 m/s

RN diperoleh dari perhitungan :

ΔVΔPv

=( ∂V∂ Pv

)

dimana : ( ∂ v∂ Pv ) = (43 ,86

2 √γ )⋅( Pv )−0,5

Sehingga :

Δv = ( ∂ v

∂ Pv )⋅Δ Pv

= (43 , 86

2⋅√56 , 064⋅(0 , 07 )−0,5) × 0 , 005

= (11,0699) . (0,005)

= 0,05535

RN = Δvv

. 100 %

= 0,05535

1,54979 . 100 %

= 3,57 %

Keseksamaan k = 100 % - 3,57 % = 96,4 %

9. Laju Aliran Volumetrik

Rumus perhitungannya :

Q = V . A

22

dengan A = W . L

Sehingga :

Q = V . W . L

= 1,549 . 0,3 . 0,15

= 0,4649 m3/s

ΔQΔV

=(∂Q∂V )

dimana :

∂Q∂V

=∂ (V . A )

∂V=A

dan

∂Q∂ A

=∂ (V . A )

∂ A=V

ΔQ=√(∂ Q∂ V )

2

ΔV 2+(∂Q∂ A )

2

ΔA2

= √ ( A )2 ΔV 2+(V )2 ΔA2

ΔQ 2 = (0,0452 x 0,055352) + (1,54979 2 . 0,0052)

ΔQ = 0.008139243 m3/s

RN= ΔQQ

x 100 % =

0.0081392430,4649

×100% = 11.67098 %

Keseksamaan = 100% - RN = 100 % - 11.67098 % = 88.329 %

Untuk data selanjutnya, disajikan dalam bentuk program Ms. Excel.

Tabel Pengolahan Data

23

Piezometer

24

Posisi DumperTutup penuh

buka 25% buka 50%buka 75

%buka penuh

Ps (in.H20) 0-

0.00333333-0.02 -0.053333 -0.0966667

Ps Absolut ( in.H20)

492.65 492.646667 492.63492.5966

7492.55333

3Ps Absolut

( atm)1 0.99999323 0.9999594

0.9998917

0.99980378

RN (%) 0 -150 -25 -9.375 -5.1724138

K (%) 100 250 125 109.375105.17241

4

Tabung Pitot



%buka penuh

Ps (in.H20) 0 -0.01 -0.02 -0.05 -0.09


492.65 492.64 492.63 492.6 492.56

Ps Absolut ( atm)

1 0.9999797 0.99995940.999898

50.9998173

1RN (%) 0 -50 -25 -10 -5.5555556

K (%) 100 150 125 110105.55555

6

Tekanan Dinamis



%buka penuh

Ps (in.H20) 0 -0.01 -0.02 -0.043333 -0.08


492.65 492.64 492.63492.6066

7492.57

Ps Absolut ( atm)

1 0.9999797 0.9999594 0.9999120.9998376

1RN (%) 0 -50 -25 -11.53846 -6.25

K (%) 100 150 125111.5384

6106.25

Tekanan total



%buka penuh

Ps (in.H20) 0 0 0 -0.01 -0.01

25


492.65 492.65 492.65 492.64 492.64

Ps Absolut ( atm)

1 1 10.999979

70.9999797

RN (%) 0tak

terdefinisitak

terdefinisi-50 -50

K (%) 100tak

terdefinisitak

terdefinisi150 150

Kecepatan aliran udara dan laju aliran volumetric

XParameter 6 8 10 12

Y

5

Pc (in.H2O) 0.07 0.07 0.063333333 0.06

V (m/s) 1.549758361 1.549758361 1.474114239 1.43479744

∆V 0.055348513 0.055348513 0.05818872 0.059783227RN (%) 3.571428571 3.571428571 3.947368421 4.166666667K (%) 96.42857143 96.42857143 96.05263158 95.83333333

Q(m3/s) 0.069739126 0.069739126 0.066335141 0.064565885

∆Q 0.008139243 0.008139243 0.007821881 0.007661822RN (%) 11.67098506 11.67098506 11.79145909 11.86667187

K (%) 88.32901494 88.32901494 88.20854091 88.13332813

10

Pc (in.H2O) 0.073333333 0.083333333 0.066666667 0.063333333

V (m/s) 1.586228253 1.690924999 1.512409297 1.474114239∆V 0.054075963 0.05072775 0.056715349 0.05818872

RN (%) 3.409090909 3 3.75 3.947368421K (%) 96.59090909 97 96.25 96.05263158

Q(m3/s) 0.071380271 0.076091625 0.068058418 0.066335141

∆Q 0.008296055 0.008757376 0.007981117 0.007821881

RN (%) 11.62233586 11.50898736 11.7268619 11.79145909

K (%) 88.37766414 88.49101264 88.2731381 88.20854091

15

Pc (in.H2O) 0.083333333 0.09 0.07 0.06

V (m/s) 1.690924999 1.757260806 1.549758361 1.43479744∆V 0.05072775 0.0488128 0.055348513 0.059783227

RN (%) 3 2.777777778 3.571428571 4.166666667K (%) 97 97.22222222 96.42857143 95.83333333

Q(m3/s) 0.076091625 0.079076736 0.069739126 0.064565885

∆Q 0.008757376 0.009056715 0.008139243 0.007661822

26

RN (%) 11.50898736 11.45307118 11.67098506 11.86667187

K (%) 88.49101264 88.54692882 88.32901494 88.13332813

20

Pc (in.H2O) 0.073333333 0.076666667 0.066666667 0.056666667

V (m/s) 1.586228253 1.621878283 1.512409297 1.394372475∆V 0.054075963 0.052887335 0.056715349 0.061516433

RN (%) 3.409090909 3.260869565 3.75 4.411764706K (%) 96.59090909 96.73913043 96.25 95.58823529

Q(m3/s) 0.071380271 0.072984523 0.068058418 0.062746761

∆Q 0.008296055 0.008451408 0.007981117 0.007501334RN (%) 11.62233586 11.57972627 11.7268619 11.95493446K (%) 88.37766414 88.42027373 88.2731381 88.04506554

iii. Grafik dan Analisa Grafik

Buka Penuh Buka 75 % Buka 50 % Buka 25 % Tutup Penuh

492.5

492.52

492.54

492.56

492.58

492.6

492.62

492.64

492.66

PiezometerTabung PitotTekanan DinamisTekanan Total

Gambar 1.21 Grafik Hubungan Variasi Bukaan Dumper dengan Tekanan Absolut

Analisa grafik hubungan variasi bukaan dumper dengan tekanan absolute

Grafik diatas adalah menunjukkan besar tekanan statis (piezometer),

tekanan statis (tab. Pitot) dan tekanan kecepatan dalam variasi bukaan 100%, 75%,

50%, 25%, 0%, untuk bukaan 0% semua tekanan memiliki harga yang sama yaitu

492,65 in Hg atau 1 atm. Untuk pengukuran tekanan static dengan metode

piezometer dan tabung pitot memiliki harga yang berbeda, hal ini mungkin

disebabkan oleh adanya kesalahan yang dilakukan oleh praktikan pada saat

27

membaca membaca nilai pada manometer. Pada grafik diatas dapat disimpulkan

bahwa Semakin besar bukaan pada sisi masuk dari fan maka tekanan dalam centre

duct section juga akan semakin bertambah besar.

6 8 10 121.3

1.35

1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

1.65

1.7

1.75

1.8

510

1520

5101520

Gambar 1.22 Grafik profil kecepatan

Analisa grafik profil kecepatan

Grafik untuk profil kecepatan berbentuk parabola dimana kecepatan maksimum

terdapat ditengah-tengah antara koordinat terkecil dengan koordinat terbesar.

Karena di sekitar pinggir dinding masih dipengaruhi gaya gesek.

Semakin besar tekanan kecepatan menghasilkan kecepatan yang lebih besar pula

dan semakin kecil tekanan kecepatan menghasilkan kecepatan yang lebih kecil

pula.

Untuk variasi posisi x dan y menghasilkan tekanan kecepatan yang berbeda-

beda.

28

Tutup penuh

Buka 25%

Buka 50%

Buka 75 %

Buka penuh

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

kececpatan aliran udara terhadap variasi bukaan dumper

Gambar 1.23 Grafik Grafik Kecepatan Aliran Udara Terhadap Variasi Bukan Damper

Analisa grafik kecepatan aliran udara terhadap variasi bukaan dumper

Grafik diatas adalah grafik kecepatan aliran udara atau debit pada sebuah

saluran dengan variasi bukaan tertentu. Pada bukaan 0 % samai dengan 50% debit

aliran masih terlihat konstan pada angka 0, namun pada saat bukaan 50% dan 75%

terlihat kontras, kecepatan aliran udara meningkat ketika damper dibuka 50%

hingga dibuka penuh. Hal ini terlihat bahwa kecepatan dan luas mempengaruhi debit

suatu aliran fluida

29

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

i. Kesimpulan

1. Kecepatan aliran fluida yang paling besar terjadi ditengah saluran dan akan

berkurang bila mendekati kearah dinding saluran. Hal ini karena adanya

gesekan fluida terhadap dinding saluran.

2. Kecepatan dan debit fluida dipengaruhi oleh posisi bukaan damper.

Semakin terbuka posisi damper, maka kecepatan dan debit fluida akan

semakin besar.

3. Pt = Ps + Pv

4. Adanya ketidaktepatan data hasil percobaan yang disebabkan oleh :

a. Kesalahan atau kekurang tepatan pembacaan.

b. Posisi pitot berada ditempat yang kurang rata.

c. Kurang rapatnya piezometer pada bagian low side dan high side.

d. Posisi tabung pitot tidak tepat ditengah-tengah saluran.

ii. Saran

1. Sebelum melakukan percobaan sebaiknya mengkalibrasi posisi nol

manometer.

2. senantiasa melakukan pemeriksaan pada sambungan piezometer dengan

bagian low side dan high side untuk menghindari kebocoran.

3. pembacaan data sebaiknya dilakukan lebih dari satu orang praktikum.

30

bab 1 ducting acc 2009.docx

Documents