data percobaan sf.docx

2.2.1 Percobaan I. Kalibrasi Sight Gage

2.2.1.1 Tujuan percobaan

Mengetahui apakah skala sight gage pada tangki sudah sesuai dengan ukuran standar

(volume gelas ukur).

2.2.1.2 Prosedur Percobaan

1. Memastikan tersedia cukup air pada tangki

2. Menutup valve 52 dan membuka valve 45 lalu menyalakan pompa dan tunggu

sampai aliran air yang keluar dari pipa 46 telah stabil.

3. Menampung air yang keluar dengan menggunakan gelas ukur 2000ml dan catat

nilainya untuk penurunan volume tangki tertentu.

4. Ulangi percobaan untuk nilai penurunan volume tangki yang nampak pada sight

gage dalam interval tertentu minimal 8 data.

5. Membuat kurva kalibrasi (volume ukur vs volume tangki) dan mengamati

kemungkinan terjadi penyimpangan pada sight gage.

2.2.1.3 Data dan Pengolahan Data

(i) Data Pengamatan :

Tabel 2. Data Volume Air yang Keluar Dari Tangki Dan Volume yang Terukur

Volume Tangki (L)

Volume Ukur (L)

X

0 0 -10 10,9 1,0915 16,2 1,0820 22,1 1,10525 26,8 1,07230 32,55 1,08535 36,4 1,04

Jumlah 6,472

(ii) Pengolahan Data :

Dari data tersebut dapat diketahui nilai kalibrasi antara sight gage dengan gelas ukur

berbeda atau sama, yaitu melalui persamaan berikut :

x=V ukur

∆ V tangki

Karena x memilki nilai yang berbeda pada setiap bukaan maka diperlukan nilai rata

– rata untuk didaptkan nilai kalibrasinya

x rata−rata=∑n6

=6.57=1.1

Sehingga nilai 1 liter pada sight gage sama dengan 1.1 L air pada gelas ukur.

Dari data diatas didapatkan grafik sebagai berikut :

0 5 10 15 20 25 30 35 400.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

f(x) = 1.06223770491803 x + 0.481844262295084R² = 0.998935018656445

∆ Volume Tangki (L)

Volu

me

Ukur

(L)

Gambar 14. Perbandingan Volume Ukur dengan Volume Tangki

Dari grafik datas didapat persamaan garis dari kurva kalibrasi ialah y = 1,062x + 0.481.

Dengan nilai x merupakan selisih volume tangki dan y merupakan volume ukur

2.2.2 Percobaan II. Karakteristik Sharp Edge Orifice Flowmeter

2.2.2.1 Tujuan percobaan

Mendapatkan kurva kalibrasi orifice flowmeter dan persamaannya (hubungan laju

alir dan pressure drop)

Mencari nilai koefisien karakteristik (discharge coefficient) rata-rata dari orifice

flow meter yang digunakan


a. Membuka valve 50 sementara menutup valve lainnya (menggunakan by pass).

Menggunakan valve 45 untuk mengatur pengeluaran air yang melalui pipa aliran

keluar (46).

b. Menyalakan pompa dan buka valve 45 perlahan-lahan.

c. Memasang dua selang manometer pada orifice (tap-pressure 40-41) untuk mengukur

perbedaan tekanan.

d. Mengukur aliran keluar dari tangki dengan mencatat penurunan yang nampak pada

sight gage untuk waktu tertentu. Secara simultan catat perbedaan ketinggian yang

nampak pada manometer.

e. Mengulangi pengukuran untuk beberapa flowrate (6 data) dengan mengubah bukaan

valve 45 hingga diperoleh data perubahan h dengan inkremen yang sama.

f. Mengeplot P (dalam H2O) dengan laju alir (gph).

g. Menghitung dan membuat grafik Cd (Coefficient of discharge) sebagai fungsi dari

laju alir.


Data percobaan

Tabel 3.Data Percobaan Orifice Flowmeter

t (s) V awal (L) V akhir (L) V (L)Δ VΔ calibr(L) Ho (in)Δ

61,5 45 40 5 5,65 0,538,8 35 30 5 5,65 132,6 38 33 5 5,65 1,529,9 44 39 5 5,65 227,4 45 40 5 5,65 2,526,2 36 31 5 5,65 323,9 29 24 5 5,65 3,522,4 24 19 5 5,65 4

21,8 25 20 5 5,65 4,520,8 27 22 5 5,65 5

Pengolahan Data

Q, Laju alir volume dihitung dengan

Q=V (L)t(s)

∆ P=ρair g ∆ horifice

Menurut persamaan

v=C0

√1−β4 √ 2∆ Pρ

Q=C0

√1−β4A √ 2 ρ g ∆ h

ρ

Q=C0

√1−β4A √2 g∆ h

maka jika dibuat plot antara Q dengan √h akan diperoleh hubungan linear dengan slope

slope=C0

√1−β4A√2 g

Hasil perhitungan untuk memperoleh hubungan Q(cc /s) dengan √h (√cm ) adalah sebagai

berikut:

Tabel 4. Pengolahan Data Sharp Edge Orifice Flowmeter

t (s)H orificeΔ

(in)

H OrificeΔ

(cm)

Q

(Lt/s)Q(cc /s) √h (√cm )

63.51 0.5625 1.429 0.091 91.17 1.195

40.00 1.0625 2.699 0.145 144.75 1.643

33.33 1.4375 3.651 0.174 173.72 1.911

31.74 2.9375 7.461 0.182 182.42 2.732

28.15 2.5625 6.509 0.206 205.68 2.551

27.80 3.0625 7.779 0.208 208.27 2.789

23.55 3.4375 8.731 0.246 245.86 2.955

23.29 3.9375 10.001 0.249 248.60 3.162

22.30 4.5625 11.589 0.260 259.64 3.404

21.07 5.0625 12.859 0.275 274.80 3.586

Berikut ini adalah plot antara Q(cc /s) dengan √h (√cm )

1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.0000.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

f(x) = 61.2565903213909 x + 20.6221544992558R² = 0.978847508379664

orifice Linear (orifice)

√ ℎ (√ )𝑐𝑚

𝑄(/

)𝑐𝑐𝑠

Gambar15. Kurva Kalibrasi Orifice Flowmeter

Persamaan garis yang diperoleh adalah y=70.935 x+23.88

Dimana x adalah √∆ horifice (√cm ) dan y adalah Q(cc /s).

Nilai koefisien karakteristik (faktor koreksi) rata-rata dari orifice dihitung dengan

menyelesaikan persamaan slope untuk mencari nilai Co.

Dengan menginput nilai-nilai sebagai berikut:

β=Db

Da

=0.625∈ ¿1.025∈¿=0.61¿

¿

Db adalah diameter kerongkongan orifice flowmeter dan Da adalah diameter dalam pipa.

A=14

π Db2= 1

4π × (0,625 × 2,54 )2 cm2=1,98 cm2

Maka nilai koefisien karakteristik rata-rata dari orifice adalah (satuan A dalam cm2,

satuan g dalam cm/s2)

C0=(slope ) (√1−β4 )

A√2g=

(70.935 ) (√1−(0,614 ))(1,98 ) (√2 ×980 )

=0,75

2.2.3 Percobaan III. Karakteristik Venturi Flowmeter

2.2.3.1 Tujuan

Mendapatkan kurva kalibrasi venturi flowmeter dan persamaannya (hubungan laju alir

dan pressure drop)

Mencari nilai koefisien karakteristik (discharge coefficient) dari venturi sebagai faktor

koreksi terhadap friksi kemudian membandingkan keduanya.


a. Menutup valve 44, 45, 48, 50 dan 52 sementara buka valve lainnya. Gunakan valve 45

untuk mengatur pengeluaran air yang melalui pipa aliran keluar (46).

b. Menyalakan pompa dan buka valve 45 perlahan-lahan.

c. Memasang dua selang manometer pada venture dan orifice (tap-pressure 38-39) untuk

mengukur perbedaan tekanan.

d. Mencatat perbedaan ketinggian yang nampak pada manometer, baik perbedaan

ketinggian venture maupun orifice.

e. Mengulangi pengukuran untuk beberapa flowrate (6 data) dengan mengubah bukaan

valve 45 hingga diperoleh data perubahan h dengan inkremen yang sama.

f. Mengeplot P (dalam H2O) dengan laju alir (gph).

g. Menghitung dan membuat grafik Cd (Coofisien of discharge) sebagai fungsi dari laju

alir.

h. Membuat grafik hubungan Cd (Coefisien of discharge) pada venturi dengan Cd

(Coefisien of discharge) pada orifice.


Data Percobaan

Tabel 5. Data Percobaan Venturi Flowmeter

t (s) V awal (L) V akhir (L) V (L)Δ VΔ calibr(L) Ho (in)Δ61,5 16 11 5 5,65 0,538,8 44 39 5 5,65 1

32,6 40 35 5 5,65 1,529,9 42 37 5 5,65 227,4 37 32 5 5,65 2, 526,2 20 15 5 5,65 323,9 21 16 5 5,65 3,522,4 30 25 5 5,65 421,8 15 10 5 5,65 4,520,8 13 8 5 5,65 5

Tabel 6.Pengolahan Data Venturi Flowmeter

t(s)H VenturimeterΔ

(in)H VenturimeterΔ

(cm)Q (Lt/s)

Q (cm3/s) √h (√cm )

50.04 0.4375 1.111 0.116 115.71 1.054

41.01 1.0625 2.699 0.141 141.19 1.643

30.66 1.5625 3.969 0.189 188.85 1.992

27.68 1.9375 7.461 0.209 209.18 2.732

23.48 2.4375 6.191 0.247 246.59 2.488

22.21 2.9375 7.461 0.261 260.69 2.732

20.61 3.4375 8.731 0.281 280.93 2.955

19.20 3.9375 10.001 0.302 301.56 3.162

17.88 4.5625 11.589 0.324 323.83 3.404

17.48 5.9375 15.081 0.331 331.24 3.883

Berikut ini adalah plot antara Q(cc /s) dengan √h (√cm )

1.0000 1.5000 2.0000 2.5000 3.0000 3.5000 4.00000.0000

50.0000

100.0000

150.0000

200.0000

250.0000

300.0000

350.0000

f(x) = 80.4169331557292 x + 3.6133888284582R² = 0.993736838278205

venturi Linear (venturi)

√ ℎ (√ )𝑐𝑚

𝑄(/

)𝑐𝑐𝑠

Gambar 16. Kurva Kalibrasi Venturi Flowmeter

Persamaan garis yang diperoleh adalah y=86.092 x+20.162

Dimana x adalah √∆ hventuri (√cm ) dan y adalah Q(cc /s).

Kemudian, karena diameter kerongkongan venturi sama dengan diameter orifice maka

nilai koefisien karakteristik rata-rata dari venturi flowmeter dicari dengan input nilai-

nilai yang sama dan dengan cara yang sama seperti pada orifice flowmeter.

C v=(slope ) (√1−β4 )

A√2g=

(86.092 ) (√1−(0,614 ))(1,98 ) (√2 ×980 )

=0,91

2.2.4 Percobaan IV. Aliran Laminer dan Turbulen

2.2.4.1 Tujuan Percobaan

Mengetahui pola dan karakteristik aliran laminer, transisi dan turbulen serta mengetahui

nilai laju alir terjadinya pola aliran tersebut.


a. Memastikan visual box bersih sehingga praktikan mudah melakukan pengamatan

pola aliran.

b. Menggunakan venturi sebagai flowmeter.

c. Membuka valve 10, 11, 12, 16, dan 52 dan menutup valve lainnya.

d. Memvariasikan bukaan valve, lalu mengamati dan mencatat pola aliran yang

terjadi (minimal 8 data).

e. Mencatat h venturi. Menentukan laju alir dengan menggunakan grafik hubungan

h venturi vs Q kemudian dihitung bilangan Reynoldnya.

f. Menentukan range flowrate terjadinya bentuk aliran tersebut.


Tabel 7 Data Pengamatan Jenis Aliran

Jenis

Aliran

Bilangan

Reynold

Pengamatan secara

visual

Gambar

Laminer 4622,656 Aliran datar,tenang,

tidak ada pusaran -

pusaran air

Gambar 17. Aliran Laminer pada visual box

Transisi 6534,603 Aliran bergejolak di

ujung namun

cenderung tenang

pada awal aliran,

terdapat sedikit

pusaran pada bagian

ujung Gambar 18. Aliran Transisi pada visual box

Turbulen 10129,21 Aliran bergejolak,

terdapat banyak

pusaran - pusaran air

Gambar 19. Aliran Turbulen pada visual box

Sedangkan dalam perhitungan didapat sebagai berikut

Tabel 8 Pengolahan Data untuk Aliran Laminer, Transisi, dan Turbulen

Jenis Aliran

dH (in)dH

(cm)√h (√cm)

Q (cm3/s)

Q (m3/s) v(m/s) Re

Laminer 0,5 1,271,12694276

7 92,2550,00009225

50,18199431

94622,65

6

Transisi 1 2,541,59373774

5 130,4120,00013041

20,25726782

46534,60

3Turbule

n 2,5 6,352,51992063

4 202,15 0,000202150,39878761

610129,2

1

Tahap – tahap yang dalam menghitung bilangan reynold :

1. Menentukan debit melalui persamaan garis kalibrasi venture meter :

y=86.092 x+20.162

Dengan y merupakan nilai debit yang mengalir sedangkan nilai x merupakan akar

perbedaan tinggi pada manometer.

2. Menentukan laju alir melalui persamaan berikut

v=QA

= Q

π r2

Dengan nilai jari – jari pada pipa 1 in = 0.026035 m.

3. Menentukan bilangan Reynold dengan persamaan berikut :

ℜ= ρvdµ

2.2.5 Percobaan V. Bilangan Reynold


Mengetahui hubungan antara nilai koefisien karakteristik venturi dan orifice dengan

kecepatan aliran fluida yang dinyatakan dalam Bilangan Reynold dan mengetahui

perbedaan pengaruh bilangan terhadap nilai koefisien karakteristik venturi dan orifice.


a. Percobaan ini berdasarkan pada hasil dari percobaan IV.3.

b. Percobaan ini dilakukan dengan membuat grafik hubungan Re terhadap Cv orifice

dan Re terhadap Cv venturi dalam satu grafik.

c. Lalu membandingkan nilai Cv orifice dengan Cv venturi pada nilai Re tertentu.


Data yang diperlukan pada percobaan ini berasal dari hasil percobaan ketiga dan keempat

yaitu sebagai berikut :

Tabel 9 Data Co, Cv dan Re

Re Cv Re Co

Data di atas disajikan dalam bentuk grafik hubungan Cv terhadap Re sebagai berikut :

Untuk mencari bilangan Reynold digunakan persamaan berikut :

ℜ= ρvDµ

=ρv ( 1

4π D 2)4 /πD

µ=4 ρvA

µ πD= 4 ρQ

µ πD

Dengan : air = 1000 kg/m3

air = 0.00001 kg m/s

D pipa = 0.254 m

50000.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

1.05

Cv Co

Re

Cv a

tau

Co

Gambar 20. Kurva Hubungan Bilangan Reynold dengan Co dan Cv

2.2.6 Percobaan VI. Frictional Loss


a. Membandingkan besarnya kehilangan energi karena friksi antara data eksperimental

dan teoritis pada aliran dalam pipa serta menganalisis faktor-faktor yang berpengaruh

terhadap besarnya friksi.

b. Membandingkan dan menganalisis friction loss pada pipa 1” dan ¾”.


1. Menghubungkan dua selang manometer pada pipa 1” dan dua lainnya pada orifice.

2. Memvariasikan laju alir dengan mengatur bukaan upstream valve sehingga diperoleh

data perbedaan ketinggian di manometer baik dari pipa maupun dari orifice.

3. Mengulang percobaan yang sama dengan kedua langkah di atas namun, pada pipa ¾”.

2.2.6.3 Data Pengamatan dan Pengolahan Data

Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Tabel 10 Data Pengamatan Δh venturi dan Δh pipa pada pipa 1in dan 3/4in

H Ven (in)Δ H pipa 3/4Δ (in)

H Pipa 1 inΔ (in)

0,4625 0,75 0,1751,1625 1,15 0,33751,4375 1,5125 0,38751,9625 1,9375 0,41252,3625 2,2375 0,5252,8375 2,8875 0,66253,5625 3,1625 0,78753,9625 3,4125 0,86254,6375 3,8625 1,03755,7625 4,1375 1,1375

Data lain yang diperlukan :

ID pipa 1” = 1,025 in

ID pipa ¾ “ = 0,758 in

air = 1000 kg/m3

air = 0.001 kg/m.s

/D pipa 1” = 0.001/1.025= 0.00975 (nilai menggunakan nilai cast iron)

/D pipa pipa ¾ “ = 0.001/0.785=0.013

L = 1.5 m

Pengolahan data-data di atas mengikuti langkah perhitungan dan menggunakan persamaan-

persamaan berikut :

1. Mencari pressure loss dengan menggunakan hpipa sebagai head loss

∆ P=ρ . g . hpipa

2. Menghitung flow rate pada tiap bukaan, laju alir diperoleh dengan memasukkan nilai

horifice pada persamaan yang diperoleh pada percobaan orifice sebelumnya yaitu

y=86.092 x+20.162

Q=86.092(√∆ hv )+20.162

3. Mencari nilai kecepatan aliran

v=QA

= Q

(π¿¿4) D2 ¿

4. Mencari nilai friction factor eksperimen dengan menggunakan Darcy-Weisbach equation

∆ P=f .LD

.ρ v2

2↔ f eksperimen=

2 ∆ PDLρ v2

5. Menghitung friction loss (F́)eksperimen, dengan menggunakan feksperimen, pada pipa.

F́=frictionloss

−F́=∆ P / ρ

6. Mencari nilai bilangan Reynold (Re) pada setiap laju alir.

ℜ= ρDvμ

7. Mencari nilai friction factor teoritis dengan menggunakan Moody Diagram (de Nevers,

page191)

8. Menghitung head loss teoritis dengan menggunakan f yang diperoleh dari diagram

Moody

h f=f teoritisLD

V 2

2 g

9. Menghitung pressure loss teoritis (persamaan sama dengan poin 4)

10. Menghitung friction loss teoritis (persamaan sama dengan poin 5)

Hasil perhitungan adalah sebagai berikut :

Tabel 11 Laju Alir Pada Pipa ¾ in

HΔ H Ven(m)Δ Q(lt/s) Q(m3/s) v(m/s) Re

Ven(in)

0.4375 1.111 0.1085 1.08E-04 0.3728 7522.82

1.0625 2.699 0.1519 1.52E-04 0.5220 10535.45

1.5625 3.969 0.1852 1.85E-04 0.6366 12847.12

1.9375 7.461 0.2133 2.13E-04 0.7331 14795.95

2.4375 6.191 0.2381 2.38E-04 0.8182 16512.91

2.9375 7.461 0.2605 2.60E-04 0.8951 18065.15

3.4375 8.731 0.2811 2.81E-04 0.9659 19492.59

3.9375 10.001 0.3002 3.00E-04 1.0317 20821.22

4.5625 11.589 0.3182 3.18E-04 1.0935 22069.09

5.9375 15.081 0.3352 3.35E-04 1.1520 23249.36

Tabel 12 Friction Loss Eksperimen Pada Pipa ¾ in

H(in)Δ H (m)ΔPΔ

(N/m2)f eks F loss

0.6250 0.016 155.575 0.029 0.156

1.0625 0.025 248.920 0.023 0.249

1.4375 0.038 373.380 0.024 0.373

1.9625 0.048 472.948 0.023 0.473

2.2500 0.057 560.070 0.021 0.560

2.7500 0.070 684.530 0.022 0.685

3.0625 0.076 746.760 0.021 0.747

3.4375 0.089 871.220 0.021 0.871

3.8750 0.098 964.565 0.021 0.965

4.1250 0.105 1026.795 0.020 1.027

Tabel 13 Frictional Loss Teoritis Pada Pipa 3/4 in

v (m/s) NRe

f

teoritisP (N/m2)Δ

Head Loss

(m)

Friction loss

(J/kg)

0.3728 7522.82 0.0121 87.3241 0.0089 0.0873

0.5220 10535.45 0.0112 158.5302 0.0162 0.1585

0.6366 12847.12 0.0110 231.5221 0.0236 0.2315

0.7331 14795.95 0.0107 298.7155 0.0305 0.2987

0.8182 16512.91 0.0107 370.3265 0.0378 0.3703

0.8951 18065.15 0.0106 440.3084 0.0449 0.4403

0.9659 19492.59 0.0105 509.2486 0.0520 0.5092

1.0317 20821.22 0.0105 578.2717 0.0590 0.5783

1.0935 22069.09 0.0104 645.3160 0.0658 0.6453

1.1520 23249.36 0.0103 709.9817 0.0724 0.7100

Tabel 14 Laju Alir Pada Pipa 1 in

HΔ

Ven(in)

HΔ

Ven(m)Q(lt/s) Q(m3/s) v(m/s) Re

0.4375 0.0127 0.093965 9.4E-05 0.2039 5563.21

1.0625 0.0254 0.131395 0.000131 0.2855 7791.09

1.5625 0.0381 0.160117 0.00016 0.3481 9500.60

1.9375 0.0508 0.18433 0.000184 0.4009 10941.79

2.4375 0.0635 0.205662 0.000206 0.4475 12211.50

2.9375 0.0762 0.224948 0.000225 0.4895 13359.40

3.4375 0.0889 0.242683 0.000243 0.5282 14415.01

3.9375 0.1016 0.259191 0.000259 0.5642 15397.54

4.5625 0.1143 0.274695 0.000275 0.5980 16320.36

5.9375 0.127 0.289359 0.000289 0.6300 17193.18

Tabel 15 Frictional Loss Eksperimen Pada Pipa 1 in

H (in)Δ H (m)Δ P (m)Δ f eks F loss

0.1875 0.0048 46.6725 0.0390 0.0467

0.3125 0.0079 77.7875 0.0331 0.0778

0.375 0.0095 93.3450 0.0267 0.0933

0.4375 0.0111 108.9025 0.0235 0.1089

0.5625 0.0143 140.0175 0.0243 0.1400

0.6875 0.0175 171.1325 0.0248 0.1711

0.8125 0.0206 202.2475 0.0252 0.2022

0.875 0.0222 217.8050 0.0238 0.2178

1 0.0254 248.9200 0.0242 0.2489

1.125 0.0286 280.0350 0.0245 0.2800

Tabel 16 Frictional Loss Teoritis Pada Pipa ¾ in

v (m/s) NRe f P (N/m2Δ Head Loss Friction loss

(m) (J/kg)

0.2039 5563.21 0.0133 21.2289 0.0022 0.0212

0.2855 7791.09 0.0129 40.3841 0.0041 0.0404

0.3481 9500.60 0.0123 57.2574 0.0058 0.0573

0.4009 10941.79 0.0119 73.4764 0.0075 0.0735

0.4475 12211.50 0.0117 89.9804 0.0092 0.0900

0.4895 13359.40 0.0116 106.7717 0.0109 0.1068

0.5282 14415.01 0.0108 115.7384 0.0118 0.1157

0.5642 15397.54 0.0107 131.3201 0.0134 0.1313

0.5980 16320.36 0.0107 147.3952 0.0150 0.1474

0.6300 17193.18 0.0107 162.8201 0.0166 0.1628

Agar mempermudah pembacaan tren hasil yang diperoleh dari perhitungan di atas, maka

beberapa direpresentasikan dalam grafik di bawah ini :

1000 10000 1000000

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

friction factor Vs Re

E/D = 0.009756E/D = 0.012738

Re

f eks

perim

en

Gambar 21. Friction Factor vs Re (Eksperimen)

1000 10000 1000000

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Kurva Friction Loss Vs Re

Pipa3/4 Eksperimen Pipa 3/4 in Teoritis Pipa 1 in Eksperimen Pipa 1 in Teoritis

Re

F (

J/kg)

Gambar 22. Perbandingan Friction Loss pada Pipa 1” dan 3/4”

2.2.7 Percobaan VII. Pipe Fitting


Menentukan panjang ekivalen pada gate valve, elbow, dan T-junction


a. Memindahkan selang dari tap-pressure pada fitting di pipa yang akan dihitung

panjang ekivalennya, sementara sepasang selang yang lain tetap berada di tap-

pressure venturi karena venturi akan digunakan sebagai flowmeter.

b. Membuka valve 10, 11, 12, 15, 16, 19, 52, dan 44. Sementara yang lain ditutup.

c. Mencatat beda ketinggian antara kolom manometer-U untuk fitting dan venturi.

» Untuk Elbow : (Tap 36-37) dengan menutup valve 15 dan 19

» Untuk T-junction :

1. (Tap 34-36) dengan menutup valve 19 dan membuka valve 16.

2. (Tap 35-36) dengan menutup valve 16 dan membuka valve 19.

» Untuk Gate valve : (Tap 33-34) dengan menutup valve 15 dan 19

d. Mengulangi pengukuran untuk beberapa flowrate (minimal 8 data) dengan

memvariasikan bukaan valve 52 sehingga diperoleh nilai perubahan h yang sama.

e. Menghitung panjang ekivalen.


H Vent (in)Δ H elbow (in)Δ H gate (in)Δ H TΔ junction(in)

0,4625 0,0875 0,0875 0,0875

1,1625 0,1125 0,1125 0,1125

1,4375 0,2375 0,1875 0,23751,9625 0,3875 0.1875 0,38752,3625 0,4375 0,2625 0,51252,8375 0,5125 0,2625 0,5253,5625 0,5875 0,7625 0,61253,9625 0,625 0,2125 0,71254,6375 0,6625 0,3375 0,83755,7625 0,7875 0,3625 0,9875

Laju alir Q(cc /s) diperoleh dengan cara memasukkan √∆ horifice(√cm) ke dalam persamaan

kalibrasi venture meter yaitu ; y=86.092 x+20.162

Kecepatan aliran v dihitung dengan

v=QA

dimana A adalah luas penampang pipa.

¿ D merupakan faktor kekasaran pipa. Asumsi pipa terbuat dari bahan cast iron

sehingga ¿0,01∈¿. D merupakan diameter pipa bagian dalam.

¿ D=0.01/1.025=9.756 × 10−3

Bilangan Reynold, ℜ diperoleh dari persamaan:

ℜ=ρ D pipa v

μ

dimana D merupakan diameter pipa bagian dalam (m), v merupakan kecepatan

aliran fluida (m /s), ρ merupakan masa jenis fluida (ρ=1000 kg/m3) dan adalah

viskositas fluida (¿9,5 x10−4 kg /ms pada 30℃)

Dengan menggunakan fig 6.10 dari Noel de Nevers untuk nilai ¿ D dan ℜ dapat

diperoleh nilai faktor friksi teoritis f teoritis.

Dengan melakukan interpolasi pada grafik Re vs feksperimen yang diperoleh pada

percobaan friction loss dapat diperoleh faktor friksi eksperimen, f eksperimen

Panjang ekivalen ¿ dihitung dengan

¿=2 g ∆ h fitting D pipa

f v2

Dengan menginput f teoritis akan diperoleh ¿teoritis dan apabila f eksperimen yang diinput

akan diperoleh ¿eksperimen.

Hasil perhitungan terdapat pada tabel di bawah ini:

Pipe Fitting T-Junction Pada Pipa 1”

Tabel 17. Pengolahan Data T-Junction

Q (Lt/s) Q (m3/s) v (m/s) Re

0.1091 0.0001 0.2050 5593.9878

0.1525 0.0002 0.2866 7821.8660

0.1858 0.0002 0.3493 9531.3771

0.2139 0.0002 0.4021 10972.5616

0.2387 0.0002 0.4486 12242.2707

0.2611 0.0003 0.4907 13390.1754

0.2817 0.0003 0.5293 14445.7828

0.3008 0.0003 0.5653 15428.3181

0.3188 0.0003 0.5992 16351.1355

0.3358 0.0003 0.6311 17223.9579

f eks f teo Le eks Le Teo

0.0390 0.0133 0.3956 1.1597

0.0331 0.0129 0.5953 1.5289

0.0267 0.0123 0.9936 2.1597

0.0235 0.0119 1.2785 2.5266

0.0243 0.0117 1.3266 2.7525

0.0248 0.0116 1.1402 2.4367

0.0252 0.0108 1.1489 2.6769

0.0238 0.0107 1.2806 2.8320

0.0242 0.0107 1.2328 2.7760

0.0245 0.0107 1.3286 3.0467

rata-rata 1.0721 3.2187

Nilai ¿ T-junction rata-rata adalah ¿1,0721 m

Pipe Fitting Elbow Pada Pipa 1”

Tabel 18. Pengolahan Data Elbow


0.1091 0.0001 0.2050 5593.9878

0.1525 0.0002 0.2866 7821.8660

0.1858 0.0002 0.3493 9531.3771

0.2139 0.0002 0.4021 10972.5616

0.2387 0.0002 0.4486 12242.2707

0.2611 0.0003 0.4907 13390.1754

0.2817 0.0003 0.5293 14445.7828

0.3008 0.0003 0.5653 15428.3181

0.3188 0.0003 0.5992 16351.1355

0.3358 0.0003 0.6311 17223.9579

Tabel 18. Pengolahan Data Elbow


0.0390 0.0133 0.4747 1.3916

0.0331 0.0129 0.5953 1.5289

0.0267 0.0123 0.9936 2.1597

0.0235 0.0119 1.2785 2.5266

0.0243 0.0117 1.1608 2.4084

0.0248 0.0116 1.0859 2.3206

0.0252 0.0108 1.0340 2.4093

0.0238 0.0107 1.0672 2.3600

0.0242 0.0107 1.0274 2.3134

0.0245 0.0107 0.9964 2.2850

rata-rata 0.9713 2.9235

Nilai ¿ Elbow rata-rata adalah ¿0.9713 m

Pipe Fitting Gate Valve Pada Pipa 3/4”

Tabel 19. Pengolahan Data Gate Valve


0.1091 0.0001 0.2050 5593.99

0.1525 0.0002 0.2866 7821.87

0.1858 0.0002 0.3493 9531.38

0.2139 0.0002 0.4021 10972.56

0.2387 0.0002 0.4486 12242.27

0.2611 0.0003 0.4907 13390.18

0.2817 0.0003 0.5293 14445.78

0.3008 0.0003 0.5653 15428.32

0.3188 0.0003 0.5992 16351.14

0.3358 0.0003 0.6311 17223.96


0.0390 0.0133 0.5143 1.5076

0.0331 0.0129 0.4762 1.2231

0.0267 0.0123 0.4968 1.0798

0.0235 0.0119 0.5625 1.1117

0.0243 0.0117 0.5572 1.1560

0.0248 0.0116 0.5430 1.1603

0.0252 0.0108 0.5147 1.1993

0.0238 0.0107 0.5378 1.1894

0.0242 0.0107 0.4931 1.1104

0.0245 0.0107 0.4650 1.0663

rata-rata 0.5190 1.5910

Nilai ¿ gate valve rata-rata adalah ¿0.5190 m

Dari ketiga pengolahan data di atas, dapat dibentuk satu grafik perbandingan, yaitu :

1000 10000 1000000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

T-Jucnt eksperimen T-Junct Teoritis Elbow EksperimenElbow Teoritis Gate Valve Eksperimen Gate Valve Teoritis

Re

Le(m

)

Gambar 23. Kurva Panjang Ekivalen terhadap Re pada T-Junction

data percobaan sf.docx

Documents