Sirkuit Biru Tua

BAB IKEHILANGAN TEKANAN DALAM JARINGAN PIPA

I.1Tujuan PercobaanUntuk mengukur kehilangan tekanan dalam sistem jaringan pipa pada kondisi belokan pipa dan perubahan mendadak diameter pipa.

I.2Deskripsi AlatBerikut ini adalah deskripsi alat kehilangan tekanan dalam pipa.

Gambar I.1 Alat Kehilangan Tekanan dalam Pipa

Dark Blue Circuit1. Gate valve2. Standard elbow bend3. 90 mitre bend4. Straigt pipe

Light Blue Circuit5. Globe valve6. Sudden expansion7. Sudden contraction8. 150 mm 90 radius bend9. 100 mm 90 radius bend10. 60 mm 90 radius bend

Gambar I.2 Alat Percobaan Pengukuran Kehilangan Tekanan dalam Pipa

Tabel I.1 Keterangan Manometer dan Komponen

ManometerUnit

1Standart elbow bend

2

3Straight pipe

4

590 mitre bend

6

7Expansion

8

9Contraction

10

11100 mm bend

12

13150 mm bend

14

1550 mm bend

16

I.3Dasar TeoriAliran fluida riil akan mengalami kehilangan energi (head, hL),yang terdiri dari kehilangan headkarena gesekan dengan pipa (hf) dan kehilangan headminor (hL). Kehilangan headminor disebabkan oleh hambatan karena adanya perubahan diameter pipa, sambungan, katup (valve), belokan (elbow), percabangan dan sebagainya.Hukum Bernaulli :Q = V1 A1 = V2 A2 Seperti halnya kehilangan energi akibat perubahan diameter pipa, maka kehilangan energi akibat adanya belokan (elbow), katup, sambungan pipa (fitting) serta percabangan pipa (T joint ; V joint) juga termasuk didalam kehilangan headminor (hL).Persamaan umum untuk menentukan besarnya kehilangan head minor (hL)adalah :hl = k V2/ 2g atau k = (hL 2g) / V2dimana :hL adalah kehilangan head (m), k adalah koefisien yang dipengaruhi oleh bentuk hambatan, V adalah kecepatan aliran (m/det) dan g adalah percepatan gravitasi (9,81 m/det2).

I.3.1Kehilangan Tekanan Di Saluran Lurus Dengan; f = koefisien gesekan yang merupakan fungsi dari angka Reynold dan fungsi dari kekasaran permukaan bagian dalam pipa.

I.3.2Kehilangan Tekanan Akibat Perubahan Tiba-Tiba Pada Luas Aliran Pipa1. Ekspansi mendadak (sudden expansion) 2. Kontraksi mendadak (sudden contraction) Dimana K adalah koefisien tak berdimansi yang tergantung pada rasio luas sebagaimana ditunjukkan pada table I.2 Berikut :

Tabel I.2 Loss Coefficient for Sudden ContractionA2/A100,10,20,30,40,60,81,10

K0,500,460,410,360,300,180,060

I.3.3Kehilangan Tekanan Pada Tikungan PipaKehilangan tekanan pada tikungan atau belokan pipa dapat dihitung dengan rumus berikut. Dimana KB adalah koefisien tak berdimensi yang tergantung pada radius tikungan dan sudut tikungan pipa.

I.3.4Kehilangan Tekanan Pada Katup (Valve)Kehilangan tekanan pada katup dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut ini. Dimana nilai K tergantung pada tipe katup dan derajat bukaan. Tabel I.3 berikut memberikan beberapa tipe katup dari koefisien kehilangan untuk gate valves dan globe valve.

Tabel I.3 Koefisien Kehilangan TekananValve typeK

Globe valve, fully open10,0

Gate valve, fully open0,2

Gate valve, half open5,6

I.3.5 Prinsip Pengukuran Kehilangan TekananI.3.5.1 Kehilangan Tekanan Antara Dua Titik Pada Elevasi yang BerbedaBerdasarkan persamaan Bernoulli maka (lihat gambar 2) Untuk V1=V2 hL=Z+P1 -

= xPada Piozometer tubes Juga Memberikan :

Gambar I.3 Piezometer untuk Mengukur Kehilangan Tekanan antara 2 Titik pada Elevasi Berbeda

I.3.5.2 Kehilangan Tekanan Pada KatupBerdasarkan pada gambar 3, titik 1 dan titik 2 mempunyai elevasi dan diameter yang sama, maka persamaan bernuolli dapat diterapkan sebagai berikut: Persamaan tekanan pada 00 menjadi: Dimana Sehingga

Gambar I.4 U-Tube Untuk Mengukur Kehilangan Tekanan pada Katup

I.4 Prosedur Percobaan1. Buka kran air hydraulic bench.2. Tutup globe valve, buka gate valve untuk memperoleh aliran maksimum melalui rangkaian biru gelap (dark blue circuit). Catat pada piezometer tube dan U-tube. Ukur laju aliran dengan mengukur waktu kenaikan muka air pada volumetric tank.3. Ulangi prosedur di atas untuk laju aliran yang diperoleh dengan cara menutup gate valve.4. Catat temperature air.5. Tutup gate valve dan buka globe valve. Ulangi prosedur percobaan untuk jaringan pipa muda (light blue circuit)I.5 Analisa DataI.5.1 Untuk Analisa Jaringan Pipa Lurus Biru Gelap (Dark Blue Circuit)a. Buatlah hubungan antara kehilangan tekanan pada pipa lurus dengan laju volume aliran (plotting log dengan log Q)b. Buatlah gambar plotting data koef. Gesek Vs Angka Reynold untuk pipa lurus ( L= 0,914 m, D=13,7mm ). Buatlah hubungan antara f dan Re, dengan plotting log f vs log Re. Berikan komentar pada hasil yang sudah anda dapatkan pada percobaan ini dengan membandingkannya dengan literature yang sudah diberikan yaitu:f = 0,04 Re-0,16 for 4000