Download - Kehilangan Tinggi Tekan Akibat Gesekan
1. KEHILANGAN TINGGI TEKAN AKIBAT GESEKAN (MAJOR LOSS)
• Kehilangan tinggi tekan akibat gesekan dalam pipa termasuk dalam kehilangan yang besar (MAJOR LOSS)
• Kehilangan tinggi tekan akibat gesekan dalam pipa tergantung dari :
1. Tidak tergantung dari tekanan pada aliran air
2. Berbanding lurus dengan panjang pipa (L)
3. Berbanding terbalik dengan diameter pipa (D)
4. Berbanding lurus dengan kecepatan rata - rata (V)
5. Tergantung dari kekasarn pipa, bila aliran turbulen
Kehilangan tinggi tekan tersebut dapat dinyatakan dengan rumus Darcy Weisbach.
λ = koefisien gesek
L = panjang pipa
D = diameter pipa
V = kecepatan rata-rata
g = percepatan gravitasi
• KEHILANGAN TINGGI TEKAN UNTUK ALIRAN LAMINAR :
h f=λ ( LD )V2
2g
h f=32μ LV
ρ gD2(menurut Hagen-Pouiseuille )
atau λ=64Re
• KEHILANGAN TINGGI TEKAN UNTUK ALIRAN TURBULEN PADA PIPA YANG PERMUKAAN PIPA HALUS :
• KEHILANGAN TINGGI TEKAN UNTUK ALIRAN TURBULEN DENGAN PERMUKAAN YANG KASAR (Prandtl dan Nikuradse) :
• Turbulen yang halus :
• Turbulen yang transisi : tergantung dari k/D dan Re
• Turbulen yang kasar :
Dapat digambarkan grafiknya :
λ=0. 3164Re
( menurut Blasius )
1√ λ
=2 logRe√λ2.51
1
√ λ=2 log
3 . 7Dk
2. KEHILANGAN TINGGI TEKAN AKIBAT RERUGI KECIL (MINOR LOSSES)
• MINOR LOSSES TERJADI KARENA ADANYA :
1. Kontraksi Tiba-Tiba atau Perlahan
2. Pelebaran Tiba-Tiba atau Perlahan
3. Tikungan
4. Katup
• SECARA UMUM RUMUS KEHILANGAN TINGGI TEKAN AKIBAT MINOR LOSSES :
Dimana : kL = koefisien kehilangan energi tergantung jenis penyebab
v = kecepatan
KEHILANGAN ENERGI AKIBAT KONTRAKSI TIBA-TIBA
• Kontraksi tiba – tiba dapat membuat tekanan turun karena kehilangan energi akibat turbulensi dan meningkatnya kecepatan(LIHAT GAMBAR)
• Kehilangan energi terbesar pada ruas C – D yang disebut VENA CONTRACTA dimana kecepatan aliran jet tinggi dan tekanan yang rendah.
• Energi kembali pulih ketika di ruas D – E
• Termasuk dalam kehilangan energi akibat kontraksi tiba – tiba adalah peralihan pipa masuk.
• Perhitungan kehilangan energi di hitung dengan rumus dibawah.
hL=k Lv2
2g
Dimana Kc = Koefisien kontraksi yang tergantung dari D2/D1
KEHILANGAN ENERGI AKIBAT EKSPANSI TIBA-TIBA
• Skema HGL dan EGL dari kehilangan energi akibat ekspansi dapat dilihat pada gambar dibawah.
• Termasuk dalam kehilangan energy ini adalah pipa yang dihubungkan dengan reservoir.
• Kehilangan energi terjadi pada ruas A dan B dimana garis aliran menempel di dinding akibat terpisahnya garis aliran .
• Energi pulih kembali padaa titik C karena aliran jet melemah pada titik tersebut.
hc=Kc (V 22
2g )
KEHILANGAN ENERGI DAPAT DIHITUNG
KEHILANGAN ENERGI AKIBAT TIKUNGAN
• Kehilangan energi akibat tikungan diakibatkan meningkatnya tekanan pada bagian luar pipa dan menurun pada bagian dalam pipa.
• Untuk mengembalikan tekanan dan kecepatan pada bagian pipa , menyebabkan terjadinya pemisahan aliran.
• Kehilangan energy akibat tikungan bergantung pada jari – jari tikungan ( R ) dan diameter pipa ( D ), yaitu :
hE=(V 1−V 2)2
2 gatau
hE=(1−A1
A2)2V 1
2
2g
hB=kBv2
2g
CONTOH TABEL KB
R/D 1 2 4 6 10 16 20
KB 0.35 0.19 0.17 0.22 0.32 0.38 0.42
KEHILANGAN ENERGI AKIBAT KATUP (VALVE)
• Kehilangan energi akibat katup dihitung dengan :
CONTOH :
hV=KVv2
2 g