hidrolika - kehilangan tinggi tekan
DESCRIPTION
Laporan praktek hidrolikaTRANSCRIPT
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
BAB IV
KEHILANGAN TINGGI TEKAN AKIBAT PERUBAHAN TIBA- TIBA
DARI PENAMPANG SUATU ALIRAN
4.1 TUJUAN
1. Dapat mengukur kehilangan tinggi tekan.
2. Dapat menentukan karakteristik dari aliran dalam pipa, seperti debit dan kecepatan.
3. Dapat menentukan koefisien- koefisien yang menyebabkan kehilangan tinggi tekan
dalam aliran pipa.
4. Dapat membuat grafik hubungan kehilangan tinggi tekan yang dihitung berdasarkan anggapan tanpa kehilangan tinggi tekan dan kehilangan tinggi tekan yang diukur.
5. Dapat mengambil kesimpulan sari grafik hubungan (4) dengan grafik kehilangan tinggi tekan ideal (hL pengamatan versus HL pengamatan).
4.2 PERALATAN
1. Peralatan jaringan tata pipa.
2. Stop watch
3. Mistar ukur
4.3 DASAR TEORI
Gambar 1. Ekspansi tiba-tiba
Gambar.2 Kontraksi tiba-tiba
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 17
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
Untuk fluida tidak mampu mampat yang mengalir dalam pipa, berlaku persamaan berikut ini:
Q= V1.A1 = V2. A2 (Hukum Kontinuitas)
Dimana: Q= debit aliran (m / detik)
V= kecepatan aliran rata- rata (m/detik)
A= Luas penampang(m )
a) Ekapansi tiba – tibaAntara titik (17) dan (18) tujuan percobaan ini adalah untuk membandingkan
pengukuran kenaikan tinggi tekan menurut pengamatan melalui ekspansi tiba- tiba dengan
kenaikan tinggi tekan menurut perhitngan berdasarkan anggapan :
Tanpa kehilangan tinggi tekan
h18-h17 = (V172-V18
2)/2g (Bernoulli)
V17.A17 = V18.A18 (Kontinuitas)
Dengan kehilangan tinggi tekan
Kehilangan tinggi tekan hl =
b) Kontraksi tiba-tiba
Antara penampang (15) dan (16)
Tujuan percobaan ini adalah membandingkan hasil pengukuran penurunan tinggi tekan bila
aliran melalui kontraksi tiba- tiba, dengan perhitungan penurunan tinggi tekan berdasarkan
anggapan:
Tanpa kehilangan tinggi tekan
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 18
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
Dengan kehilangan tinggi tekan
dimana:
K adalah suatu konstanta yang tidak berdimensi dan nilainya sangat bergantung pada
perbandingan luas seperti tercantum pada tabel dibawah ini.
Tabel 1. Koefisien kehilangan untuk kontraksi tiba- tiba
A2/A1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0
K 0,50 0,46 0,41 0,36 0,30 0,18 0,06 0
4.4 PERSIAPAN PERCOBAAN
Beberapa hal yang perlu diperhatikan atau dipersiapkan dalam mengoprasikan alat :
1. Isi tangki penampung (sump tank) dengan air.
2. Tutup kran dari (2) ke (10)
3. Hidupkan sumber listrik
4. Tekan tombol pompa dan yakinkan arah perputaran yang ditunjukan dengan
tanda panah.
4.5 JALANNYA PERCOBAAN
1. Tutup semua cocks dari pressure pipings.
2. Tekan tombol listrik dan buka kran (2) aliran air akan mengalir dari alat over
flow.
3. Buka kran- kran (5), (6), (7), (8), (9), (11), dan pertahankan aliran beberapa
menit agar udara keluar. Kemudian tutup kembali kran-kran tersebut. Selama
persiapan, kran (3) harus selalu tertutup.
4. Buka kran pembersih udara (air pluge), dan keluarkan udara dari pipa.
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 19
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
5. Jika ada gelembung udara didalam tabung manometer, tekanan tidak akan sama.
Tarik sambungan tabung dan alirkan udara keluar sampai berisi air dan
gelembung udara tersebut hilang.
6. Bila udara sudah keluar, semua tinggi tekanan pada manometer akan sama/rata
kecuali cocks yang terletak setelah kran(5), (6), (7), (8), (9), (11). Bila satu sama
lain belum rata, ulang lagi pekerjaan tadi (langkah 5).
7. Buka kran pada pipa yang akan diamati, yaitu pipa (5) dan pipa (6).
8. Ukur debit masing-masing 3 kali dan ambil harga rata-ratanya. Cara mengukur
debit adalah sebagai berikut:
Tekan knop stop watch serentak dengan kerja dari pengelak.
Bila air sudah mencukupi, alihkan pengelak dan tekan / hentikan stop watch
pada waktu yang bersamaan .
Sesudah pengukuran selesai, buanglah air melalui drain pluge.
9. Ukur tinggi air di tabung manometer pada setiap pengukuran debit.
10. Ukur sisi dan lebar bak pengukuran debit dengan memakai mistar.
11. Ulangi langkah (7) samapi dengan (9) dengan merubah bacaan manometer,
sehingga diperoleh hasil pengamatan untuk beberapa debit yang berbeda.
4.6 GAMBAR
Gambar 2.2.1 Manometer Gambar 2.2.2 Bak Pengukur
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 20
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
4.7 DATA PERCOBAAN
NOtinggi manometer(cm) Debit = vol/t (m³/det )
15 16 17 18 h (cm) t₁ (det ) t₂ (det ) t rata (det )1 72.5 66.5 50.2 47.8 3 24,00 24,1 24,052 72.6 66.9 50.5 48.2 3 24,00 24,7 24,353 74.2 68.9 53.9 51.7 3 25,9 22,8 24,354 79.3 74.6 61.4 59.5 3 26,50 26,50 26,50
Tabel 2.2.1 Tabel Data Hasil Percobaan
4.8 CONTOH PERHITUNGANAntara penampang ( 17 dan 18 )
Diketahui :
D17 =
D18 =
Volume = 2500 cm3
g = 9.81 m/det = 981 cm
t = 24,05 det
ditanya : a) Tanpa hilang tinggi tekan ?
b) Hilang tinggi tekan ?
= 2500/24,05 = 104,16 m/det
A17
= 1.266 cm2
A18
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 21
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
= 2.848 cm2
V17 = 104,16/1,266 = 82,3 cm/detV18 = 104,16/2,848 = 36,6 cm/det
Tanpa Hilang tinggi tekan :
h18 - h17
Hilang Tinggi tekan :
h18 – h17
cm
Antara penampang ( 15 dan 16 )Diketahui :
D15=
D16 =
Volume = 2500 cm3
g = 9.81 m/det = 981 cm
t = 24 det
Ditanya : a) Tanpa hilang tinggi tekan ?
b) Hilang tinggi tekan ?
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 22
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
= 2500/24 = 104,16 m/det
A16
= 1.266 cm2
A15
= 2.848 cm2
V16 =
V15 =
K =
Tanpa h ilang tinggi tekan :
h15 - h16
Hilang Tinggi tekan :
h15 – h16
=
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 23
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
4.9 TABEL PERHITUNGAN
Tabel 2.2.2 Perhitungan Penampang ( 18 dan 17)
No. Perc
V17= Q/A17 (cm/det)
V18= Q/A18 (cm/det)
DARI HITUNGAN
Dari Pengamatan (h18-h17)
Tanpa hilang tinggi tekan (h18-
h17)
Dengan hilang
tinggi tekan (h18-h17)
1 82,3 36,6 2,77 1,70 -1,072 81,1 35,9 2,69 1,65 -1,043 81,1 35,9 2,69 1,65 -1,044 74,52 33,12 2,27 1,39 -0,88
Tabel 2.2.3 Perhitungan Penampang ( 15 dan 16 )
No. Perc
V15= Q/A15 (cm/det)
V16= Q/A16 (cm/det)
DARI HITUNGAN
Dari Pengamatan (h15-h16)
Tanpa hilang tinggi tekan (h15-
h16)
Dengan hilang
tinggi tekan (h15-h16)
1 36,6 82,3 2,77 3,80 1,032 35,9 81,1 2,69 1,66 1,033 35,9 81,1 1,69 1,66 0,034 33,12 74,52 2,27 1,40 0,87
4.10 GRAFIK
4.11 KESIMPULAN
Dari Hasil Perhitungan Percobaan 1 :
Antara Penampang (17 dan 18)
a) Tanpa Hilang Tinggi Tekan :
2,77 cm
b) Hilang Tinggi Tekan
- 1,705 cm
Dan, Antara penampang 15 dan 16
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 24
Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA
Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583
a) Tanpa Hilang Tinggi Tekansa
2,77 cm
b) Hilang Tinggi Tekan
- 3,806 cm
Untuk hasil perhitungan percobaan 2 -5 dapat di lihat di Tabel 2.2.2 dan Tabel 2.2.3
Dari hasil pengamatan dan perhitungan tidak menghasilkan nilai yang sama, itu artinya hasil
pengamatan dan perhitungan berbeda.
a) Salah perhitungan data hasil pengamatan saat pelaksanaan percobaan
b) Kemungkinan adanya karat- karat maupun lumut di dalam pipa
DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 25