cl orifice meter clear

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA

2011 2011

BAB IX PERCOBAAN PENGUKURAN DEBIT DALAM PIPA DENGAN ORIFICE METER9.1 Tujuan Percobaan 1. Mengamati sifat aliran yang terjadi didalam pipa akibat kontraksi pada orifice meter, sehingga dapat dicari besarnya debit yang mengalir. 2. Mengamati karakteristik alat Orifice dibandingkan degan alat Parshall Flume. 9.2 Alat alat yang Digunakan 1. Flume beserta perlengkapannya 2. Pipa percobaan yang dilengkapi dengan orifice meter 3. Manometer terbuka untuk menjaga kestabilan tekanan udara dalam pipa Orifice 4. Pengatur debit pada bagian hilir pipa untuk mengatur keluarnya air agar sesuai yang diinginkan. 5. Penggaris dan rol meter 6. Waterpass 7. Data percobaan dari parshal flume

9.3 Teori Sket alat yang digunakan dalam percobaan adalah seperti pada gambar berikut :

Debit yang mengalir lewat orifice dihitung dengan persamaan : Q = Cd x Ao x ( 2g H )0,5MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA [RC09-1333] 86


2011 2011

Dimana : Cd A1 g H = koefisien debit orifice untuk kalibrasi alat orifice = Luas lubang orifice (m2) = percepatan gravitasi (m/dt2) = selisih tinggi energi di depan dan di belakang Orificemeter (m) Q = Debit air yang mengalir lewat orifice (m/det)

9.4 Prosedur Percobaan 1. Buat kedudukan dasar flume pada kondisi horisontal 2. Letakkan pipa beserta perlengkapannya pada tempat yang ditentukan 3. Ukur dimensi pipa dan orifice meter 4. Alirkan debit tertentu dalam pipa sehingga tampak muka air dalam manometer konstan 5. Ukur tinggi muka air pada masing-masing manometer 6. Ukur debit percobaan ini dengan alat ukur parshall ( tanpa skotbalk ) dengan prosedur seperti pada percobaan diatas dengan debit yang berbeda 7. Ulangi percobaan diatas dengan debit yang berbeda sampai 5 kali

9.5 Tugas 1. Nyatakan hubungan antara H dengan Q 2. Nyatakan hubungan anatra H dengan Cd 3. Nyatakan hubungan antara Cd dan Re. 4. Gambara garis Energi dan garis tekanan dari hasil percobaan saudara 5. Beri komentar dan kesimpulan dari hasil percobaan saudara

9.6 Hasil Percobaan Data pengukuran orifice meterPercobaan 1 Y1(m) 0.955 0.955 0.955 0.950 0.850 2 0.850 0.850 MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA [RC09-1333] Y2(m) 0.37 0.275 0.28 0.265 0.3 0.23 0.26 87


2011 2011 0.845 0.840 0.840 0.22 0.24 0.25 0.22 0.26 0.25 0.2 0.225 0.18 0.165 0.195 0.175 0.17 0.13 0.12 0.15 0.13 0.14

3

0.775 0.775 0.775 0.775 0.775

4

0.680 0.680 0.675 0.675 0.675

5

0.530 0.530 0.535 0.540 0.540

Data pengukuran Parshall untuk orifice meterPercobaan 1 Ha(inc) 3.9 4.1 4.3 4.5 4.5 2 4.9 5 5.1 5.1 5.1 3 5.2 5.2 5.1 5.2 5.2 4 5 5 5 5 4.9 MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA [RC09-1333] H1b(cm) 7.72 8.7 8.7 9.4 9.4 10.35 10.54 10.6 10.63 10.72 11 11.08 10.7 11 10.98 10.91 10.9 10.99 10.85 10.8 88


2011 2011

5

4.9 4.9 4.9 4.8 4.8

10.53 10.44 10.4 10.3 10.31

Diameter orifice ( d ) = Diameter pipa ( D ) A1 = = = A2 = = Hbo dH = =

3,7 cm 6,9 cm ( 6,9 )2 0,25 37,3928 cm2 ( 3,7 )2 0,25 10,7521 cm2 5,5 cm H1 H2

Contoh Perhitungan : Percobaan I Untuk Parshall Ha (rata-rata) =

4.45 4.6 4.7 4.85 5.05 = 4.73 inci 5

= 0.0939 ft Untuk lebar tenggorokan w = 3 digunakan rumus Q = 0,992 x Ha1,547 Sehingga diperoleh : Q = 0,992 x 0.0939 1,547 = 0.0255 ft3/dt = 0.00072216 m3/dt Untuk Orifice H Q = = H1 - H2 Cd Ao ( 2g H )0,5

Cd H1 H2 H = = = =

Q A1x(2 gxH ) 0.50.933 m 0,2980 m H1 - H2 1,109 0,16289

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA [RC09-1333]


2011 2011

= A1 =

0.64 m 37,3928 cm2 = 0,00373928 m2

Cd Cd

Q A1x(2 gxH ) 0.50.0006 0,00373928 x(2 x9.81x0.64 )0.5

= d = =

0.04528 0,037 m 0,841. 10-6 m2 /dt

Re

4 xQparshall xdx

Re

4 x0.0006 x0.037 x

= 23891.4226 Perhitungan Kecepatan

V1

Q 0.0007 0.193m2 / dt A1 0.0037

V1

Q 0.0007 0.676m2 / dt A2 0.00107

Hasil Perhitungan :Percobaan I II III IV V Ha(ft) 0,0845 0,1012 0,1020 0,0984 0,0962 Q Parshall (ft3/dt) 0,0217 0,0287 0,0290 0,0275 0,0265 Q Parshall (m3/dt) 0,0006 0,0008 0,0008 0,0008 0,0008

percobaan I II III IV V

Y1(m) 0,9330 0,8450 0,7750 0,6770 0,5350

Y2(m) 0,2980 0,2400 0,2310 0,1770 0,1340

Y(m) 0,6350 0,6050 0,5440 0,5000 0,4010

A0(m2) 0,0037 0,0037 0,0037 0,0037 0,0037

A2(m2) 0,00107 0,00107 0,00107 0,00107 0,00107

Cd 0,0466 0,0631 0,0673 0,0664 0,0717

Re 25162,51 33240,57 33644,75 31839,59 30753,87

1

V1(m2/dt)

V2(m2/dt)

(V1)2/2g(m)

(V2)2/2g(m)


90


2011 2011

I II III IV V

0,164 0,217 0,220 0,208 0,201

0,575 0,759 0,768 0,727 0,702

0,001 0,002 0,002 0,002 0,002

0,017 0,029 0,030 0,027 0,025

a.

Hubungan antara Y dengan Q

Grafik Hubungan Y dengan Q1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 Q (m3/det) 0.0005 I II III IV V

Y (m)

0.0006

0.0007

0.0008

b.

Hubungan antara Y dengan Cd

Grafik Hubungan Y dengan Cd1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.000 I II III IV V

Y (m)

0.010

0.020

0.030 Cd

0.040

0.050

0.060


91


2011 2011

c.

Hubungan antara Cd dan Re

Grafik Hubungan Cd dengan Re0.060 I 0.050 0.040 V Cd 0.030 0.020 0.010 0.000 0 5000 10000 15000 Re 20000 25000 30000 35000 II III IV

Gambar Garis Energi Percobaan I

V12

2g

0.001m

H 0.6350mY1 0.933m

V22

2g

0.017mY2 0.2980m


92


2011 2011

Percobaan II

V12

2g

0.002m

H 0.6050m

Y1 0.845m

V22

2g

0.029mY2 0.24m

Percobaan III

V12

2g

0.002m

H 0.540mV22

Y1 0.775m

2g

0.030m

Y2 0.231m


93


2011 2011

Percobaan IV

V12

2g

0.002m

H 0.5000m

Y1 0.677 m

V22

2g

0.027mY2 0.177 m

Percobaan V

V12

2g

0.002m

H 0.401m

Y1 0.535m

V22

2g

0.025mY2 0.134m


94


2011 2011

9.7 Kesimpulan 1. Pada percobaan ini diperoleh harga Cd dan Re sebagai berikut :Cd 0,0466 0,0631 0,0673 0,0664 0,0717 Re 25162,51 33240,57 33644,75 31839,59 30753,87

2.Berdasarkan hasil percobaan didapatkan bahwa nilai cd dari percobaan 1-5 nilainya semakin membesar sebanding dengan nilai Y yang semakin kecil dari percobaan 1-5. Hal ini dapat disimpulkan bahwa nilai Cd berbanding terbalik dengan Re.


95

cl orifice meter clear

Documents