Flow

Kelompok 7 Instrumentasi

2A D3 - Refrigerasi dan Tata UdaraCreated By

Choirul Imam

Eva sulistiany

Gama Gian P

Jaka Rukmana

Tujuan

Bab ini akan memperkenalkan konsep kecepatan fluida dan aliran yang berkaitan dengan tekanan dan viskositas .serta membantu untuk memahami unit atau satuan yang biasa digunakan dalam pengukuran aliran .

Topik Bahasan:

Bilangan Reynolds dan aplikasi untuk pola aliran

Rumus yang digunakan dalam pengukuran aliran

Persamaan Bernoulli dan penerapannya

Perbedaan antara laju aliran dan aliran total

Kerugian tekanan dan pengaruhnya terhadap aliran

Pengukuran aliran menggunakan tekanan diferensial alat ukur dan karakteristiknya.

Pertimbangan dalam penggunaan aliran instrumentasi

Istilah dasar

Velocity adalah ukuran kecepatan dan arah obyek . Ketika berhubungan dengan cairan itu adalah laju aliran partikel fluida dalam pipa .

Kecepatan partikel dalam aliran fluida bervariasi di seluruh aliran , yaitu , di mana cairan berada dalam kontak dengan aliran biasanya feet per detik ( fps ) , feet per menit ( fpm), meter per detik ( mps ) , dan sebagainya.

Viskositas adalah properti dari gas atau cairan yang merupakan ukuran resistansi terhadap gerakan atau aliran . Cairan Aviscous seperti sirup memiliki kekentalan yang lebih tinggi daripada air dan air memiliki viskositas yang lebih tinggi daripada udara .

Persamaan Bernoulli adalah persamaan untuk aliran berdasarkan hukum konservasi energi , yang menyatakan bahwa energi total dari cairan atau gas pada suatu titik dalam aliran adalah sama dengan energi total di semua titik lainnya dalam aliran .

Kebanyakan persamaan aliran didasarkan pada hukum kekekalan energi dan berhubungan cairan rata-rata atau kecepatan gas , tekanan , dan tinggi cairan di atas titik acuan tertentu .

Persamaan ini adalah persamaan konservasi energi dan tidak menganggap hilangnya energi antara titik A dan B. Istilah pertama merupakan energi yang tersimpan karena tekanan, istilah kedua merupakan energi kinetik atau energi karena gerakan, dan istilah ketiga merupakan energi potensial atau energi karena ketinggian

Flow losses

Persamaan Bernoulli tidak memperhitungkan kerugian aliran rekening, kerugian ini dicatat dengan kerugian tekanan dan terbagi dalam dua kategori. Pertama, yang terkait dengan viskositas dan gesekan antara dinding penyempitan dan mengalir cairan, dan kedua, yang berhubungan dengan peralatan, seperti katup, siku, tee, dan lain sebagainya.

Koefisien debit dapat ditemukan di aliran data buku panduan. Kerugian gesekan adalah kerugian dari aliran cairan dalam pipa akibat gesekan antara mengalir cair dan dinding menahan wadah, dinyatakan oleh :

Formulir drag gaya dampak yang diberikan pada perangkat yang menonjol ke dalam pipa karena aliran fluida. Gaya tergantung pada bentuk insert dan dapat dihitung dari

where F = force on the object

CD = drag coefficient

g = specific weight

g = acceleration due to gravity

A = cross-sectional area of obstruction

V = average fluid velocity

Arus Pengukuran Instrumen

Pengukuran aliran biasanya pengukuran tidak langsung menggunakan tekanan diferensial untuk mengukur laju aliran . Pengukuran aliran dapat dibagi menjadi sebagai berikut kelompok: laju aliran , total aliran , dan aliran massa . Pemilihan pengukur perangkat akan tergantung pada akurasi yang diperlukan dan karakteristik fluida ( gas, cair , partikel tersuspensi , suhu, viskositas , dan sebagainya. )

Laju alir

Pengukuran tekanan diferensial dapat dibuat untuk penentuan laju alir ketika cairan yang mengalir melalui pembatasan . Pembatasan menghasilkan peningkatan tekanan yang dapat langsung berhubungan dengan tingkat mengalir

Aliran Massa

Dengan mengukur aliran dan mengetahui kepadatan cairan , massa aliran dapat diukur . Instrumen aliran massa termasuk kecepatan konstan turbin impeller kombinasi roda -musim semi yang berhubungan gaya pegas untuk aliran massa dan perangkat yang berhubungan transfer panas ke aliran massa .

Anemometer adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur laju aliran gas . Satu Metode adalah untuk menjaga suhu elemen pemanas dalam aliran gas konstan dan mengukur daya yang diperlukan . Semakin tinggi laju alir , semakin tinggi jumlah panas yang dibutuhkan . Metode alternatif ( panas - kawat anemometer ) adalah untuk mengukur suhu gas insiden dan temperatur gas turun stream dari elemen pemanas , perbedaan dalam dua suhu dapat terkait dengan laju aliran .

Buka saluran aliran

Buka saluran aliran terjadi ketika cairan yang mengalir tidak terkandung seperti dalam pipa tetapi dalam saluran terbuka. Laju aliran dapat diukur dengan menggunakan konstriksi seperti dalam terkandung arus. Sebuah bendung digunakan untuk aliran saluran terbuka

Pertimbangan Aplikasi

Banyak jenis sensor dapat digunakan untuk pengukuran aliran . Pilihannya dari setiap perangkat tertentu untuk aplikasi tertentu tergantung pada sejumlah faktor seperti keandalan , biaya , akurasi , kisaran tekanan, suhu , keausan dan erosi , kehilangan energi , kemudahan penggantian, partikulat , viskositas, dan sebagainya.

Seleksi

Pemilihan flow meter untuk aplikasi tertentu untuk sebagian besar akan tergantung pada keakuratan yang dibutuhkan dan kehadiran partikel , meskipun diperlukan akurasi kadang-kadang turun dinilai karena biaya . Salah satu yang paling akurat meter adalah flow meter magnetik yang dapat akurat untuk 1 persen dari skala penuh membaca atau defleksi ( FSD ) . Meter ini baik untuk tingkat aliran rendah , dengan viskositas tinggi dan memiliki kehilangan energi rendah, tetapi mahal dan membutuhkan cairan konduktif . Turbin memberikan akurasi yang tinggi dan dapat digunakan bila ada uap ini , tapi turbin lebih baik dengan bersih cairan viskositas rendah .

Instalasi

Karena turbulensi yang dihasilkan oleh setiap jenis obstruksi dalam dinyatakan pipa halus, perhatian harus diberikan kepada penempatan sensor aliran . Posisi dari keran tekanan dapat menjadi penting untuk pengukuran yang akurat . The produsen rekomendasi harus diikuti selama pemasangan . dalam diferensial perangkat tekanan penginderaan keran hulu harus satu sampai tiga pipa diameter dari piring atau penyempitan dan aliran keran turun hingga delapan pipa diameter dari penyempitan tersebut.

Kalibrasi

Flow meter perlu kalibrasi berkala . Ini dapat dilakukan dengan menggunakan lain dikalibrasi meteran sebagai referensi atau dengan menggunakan laju aliran dikenal . Akurasi dapat bervariasi selama rentang instrumen dan dengan suhu dan berat jenis perubahan di dalam cairan, yang semuanya mungkin harus diperhitungkan . Dengan demikian , meter harus dikalibrasi atas suhu serta jangkauan , sehingga sesuai koreksi dapat dibuat untuk pembacaan . Sebuah cek spot dari pembacaan harus berkala untuk memeriksa instrumen melayang yang mungkin disebabkan oleh instrumen akan keluar dari kalibrasi , partikulat membangun , atau erosi .

Ringkasan Poin-poin saliant dibahas dalam bab ini adalah sebagai berikut :

1 . Hubungan bilangan Reynolds untuk parameter fisik dan penggunaannya untuk

menentukan laminar atau aliran turbulen dalam cairan

2 . Perkembangan persamaan Bernoulli dari konsep konservasi

3 . Definisi istilah dan standar yang digunakan dalam pengukuran aliran

cairan dan lumpur

4 . Perbedaan antara laju aliran , total aliran , dan aliran massa dan instrumen

digunakan untuk mengukur total aliran dan aliran massa dalam cairan dan gas

5 . Berbagai jenis alat ukur aliran termasuk penggunaan pembatasan

dan flow meter untuk pengukuran aliran langsung dan tidak langsung

6 . Buka saluran aliran dan perangkat yang digunakan untuk mengukur laju aliran saluran terbuka

7 . Perbandingan karakteristik sensor dan pertimbangan dalam pemilihan

instrumen aliran untuk cairan dan lumpur dan tindakan pencegahan instalasi

masalah

Sumber :

Fundamentals of Industrial Instrumentation and Process Control

William C. Dunn

Sekian Terima Kasih