Contoh Soal Aliran melalui Pipa

tinggalkan komentar Tentang Aliran melalui Pipa SOAL Air mengalir dari kolam A menuju kolam B melalui pipa sepanjang 150 m dan diameter 15 cm. Perbedaan elevasi muka air kedua kolam adalah 3 m. Koefisien gesekan Darcy Weisbach f = 0,025.Hitung aliran kehilangan tenaga sekunder diperhitungkan : PENYELASAIAN Panjang pipa = L = 150 m Diameter pipa Koefisien gerakan Kehilangan tenaga

= = =

D = 15 cm = 0,15 m f = 0,025 H = 3,0 m

Kehilangan tenaga terjadi pada sambungan antara pipa dan kolam ( titik P dan Q ), dan di sepanjang pipa. H = hep + hf + heQ 3 = 0,5 V2/2g+ 0,025 *150/15* V2/2g+ V2/2g 3 = 26,5 *V2/2g V = 1,49 Debit aliran Q = AV = Pi / 4 * ( 0,15 )2 * 1,49 = 0,0263 m3 /d = 26,3 liter / detik SOAL 2 Minyak dipompa melalui pipa sepanjang 4000 m dan diameter 30 cm dari titik A ke titik B.Titik B terbuka ke udara luar. Elevasi titik B adalah 50 m diatas titik A. Debit aliran 40 liter/detik . Rapat relative S = 0,9dan kekentalan kinematik 2,1 x 104 m2/d. Hitung tekanan di titik A. PENYELESAIAN Diameter pipa : D = 30 cm = 0,3 m Panjang pipa : L = 4000 m Debit aliran : Q = 40 l/d = 0,04 m3/d

Kekentalan kinematik : v = 2,1 x 10-4 m2/d 3 Rapat relative : S = 0,9 = 900 kg/m Elevasi ujung atas pipa (B) terhadap ujung bawah (A) : zA zB = 50 m

Kecepatan aliran V = Q/A = 0,04/ 3,14 : 4 * 0,3 * 0,3 = 0,556 m/d Angka Reynolds Re = VD / v = 0,556*0,3 / 2,1 x 10-4 m2/d = 808,6 Karena angka Reynold, Re < 2000 berarti aliran adalah laminar Kehilangan tenaga hf = 32 v*V*L / g*D2 = 32*2,1 x 10-4*0,566*4000 = 17,23 m Dengan menggunakan persamaan Bernaoulli untuk kedua ujung pipa : zA + pA/y + VA2 /2g = zB + pB/y + VB2 /2g Dibuat garis refrensi melalui titik A. Karena tempang sepanjang pipa adalah seragam dan ujung pipa B terbuka ke udara luar, maka kecepatan aliran adalah seragam (VA = VB) dan pB = 0, sehingga : 0 + pA/y = 50 + 0 + 17,23 pA/y = 67,23 m pA = 67,23 *y = 67,23 *900*9,81 = 593,574 N/m2 = 593,574 k Pa Soal 3 Hitung kehilangan tenaga karena gesekan di dalam pipa sepanjang 1500 m dan diameter 20 cm, apabila air mengalir dengan kecepatan 2 m/d. Koefisien gesekan f = 0,02. Penyelesaian

Panjang pipa : L = 1500 m Diameter pipa : D = 20 cm = 0,2 m Kecepatan aliran : V = 2 m/d Koefisien gesekan : f = 0,02 Kehilangan tenaga dihitung dengan rumus berikut :

Pustaka : Bambang Triadmojo, Penyelesaian hidraulika 2