KARAKTERISTIK PIRINGAN ORIFICE

DAN KARAKTERISTIK TABUNG VENTURI (Flow 1)

1. Tujuan Percobaan

- Mendemonstrasikan aplikasi dari piringan orifice dalam pengukuran laju alir

dan kecepatan aliran dalam pipa

- Mendemonstrasikan aplikasi tabung venturi pada pengukuran laju alir dan

kecepatan aliran dalam pipa

- Mengukur beda tekanan pada piringan orifice dan tabung venturi

2. Alat dan Bahan yang di Gunakan

Alat yang digunakan :

Flometer

Piringan orifice

Tabung Venturi

Manometer Merkuri

Pipa

Stopwatch

Bahan yang digunakan

air

3. Dasar Teori

Venturi merupakan alat yang digunakan untuk mengukur debit aliran air dalam

pipa. Venturi merupakan bentuk klasik yang terdiri dari bagian masuk yang

mengecil. Bagian leher dan bagian keluar yang membesar. Tabung tersebut

dipasang di tempat sambungan pipa sedemikian rupa sehingga bagian lehernya

konsentris dengan lubang pipa.

Alat ini dilengkapi dengan manometer untuk mengukur perbedaan tekanan

angtara lubang pipa dan lubang leher tabung venturi. Jenis venturi mempunyai

keunggulan dalam ketelitian yang tinggi berkisar 0,25-3 % dan penurunan tekanan

yang kecil akan tetapi dari segi biaya harganya cukup tinggi. Mengambil rasio

diameter leher terjadap pipa tidak dapat diubah-ubah. Tabung venturi dapat

digunakan untuk menangani fluida cair,lumpur (slurry) dan cairan yang kotor (air

limbah). Desain umum yang dipakai dengan ukuran diameter pipa 2-20 inchi dan

koefisiennya 0,984

Secara umum kelebihan dan kekurangan dari penggunaan Venturi Tube

adalah sebagai berikut :

Kelebihan

Rugi tekanan (pressure loss) permanan relatif rendah dari pada orifice atau flow

nozzle

Dapat digunakan untuk mengukur cairan yang mengandung endapan padatan

(solids).

Kekurangan

Tidak tersedia pada ukuran pipa dibawah 6 inches.

Harga relatif mahal.

Hubungan antara laju alir dan beda tekanan untuk tabung venturi adalah

sebagai berikut :

Q = Cd.Ao [ 1- (Ao/At)2]1/2. √2g (h1-h2)

Dimana :

Q = laju alir (dm3)

Cd = koefisien discharge; 0,98 untuk tabung venturi

Ao = luas area leher venturi; do = 18 mm

A1 = luas area pipa upstream

h = beda tekanan (mmhg)

Contoh aplikasi tabung venturi :

 1. Karburator

Karburator berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan

udara, kemudian campuran ini dimasukkan ke dalam silinder-silinder mesin untuk

tujuan pembakaran.

 2. Venturimeter

Tabung venturi adalah dasar dari venturimeter, yaitu alat yang dipasang di

dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan cairan.

Orificemeter terdiri atas plat baja yang mempunyai penyempitan bundar

dengan salah satu sisi tajamnya. Suatu plat berlubang dimasukkan ke dalam pipa

dan ditempatkan secara tegak lurus terhadap flow stream. Plat tersebut dipasang

diantara dua flens sehingga lubang tadi konsentrik dengan pipa tempat

memasangnya. Titik pengambilan tekanan dipasang,satu dihulu (bagian masuk) dan

satu di hilir (bagian keluar) dan dihubungkan dengan manometer atau piranti

pengukuran tekanan lainnya. Ketika fluida mengalir melewati orifice plate tersebut

maka menyebabkan peningkatan kecepatan dan penurunan tekanan. Perbedaan

tekanan sebelum dan setelah orifice plate digunakan untuk mengkalkulasi k

ecepatan aliran (flow velocity).

Prinsip meteran orifice identik dengan venturi. Penurunan penampang arus aliran

melalui orifice itu menyebabkan tinggi tekanan kecepatan meningkat, tetapi tinggi

tekanan menurun dan penurunan tekanan antara kedua titik pengambilan tekanan

diukur dengan manometer. Oleh karena itu, ristriksi orifice tajam,arus fluida itu

memisah di sebelah hilir plat orifice dan membentuk jet aliran bebas didalam fluida

di sebelah hilir, akibatnya tekanan alir menjadi tinggi. Laju alir dan beda tekanan

pada piringan orifice dihubungkan dengan persamaan Bernouli dengan koefisien

koreksi untuk energi degradasi.

Q = Cd.Ao [ 1- (Ao/At)2]1/2. √2g (h1-h2)

Orifice Flow Meter disamping bisa digunakan untuk mengukur aliran

liquid, gas juga bisa umtuk diaplikasikan pada aliran steam. Flow Meter yang

dibuat dari bahan UPVC, PE dan PP atau PTFE sangat cocok sekali untuk aplikasi

aliran chemical yang corosive. Pada type Orifice Flowmeter ini ada juga yang

diaplikasikan untuk cairan material yang berat / kental seperti cairan slude pada

proses WWT (Waste Water Treatment ) atau mengukur gas yang mempunyai

humidity yang tinggi. Orifice Plate yang paling sering digunakan untuk pengukuran

kontinyu cairan di dalam pipa. Mereka juga digunakan dalam beberapa sistem

sungai kecil untuk mengukur aliran di lokasi di mana sungai melewati gorong-

gorong atau saluran. Hanya sebagian kecil sungai sesuai untuk penggunaan

teknologi sejak piring harus tetap sepenuhnya terendam yaitu pendekatan pipa

harus penuh, dan sungai harus secara substansial bebas dari puing-puing.

4. Prosedur kerja

1. Mempersiapkan pipa yang diisi piringan orifice atau tabung venturi dan

memasang rangkaian flowmeter.

2. Menghidupkan flowmeter dan membuka katup kontrol aliran air untuk

mengisi rangkaian pipa.

3. Mengukur laju aliran menggunakan tangki volumetric

4. Mengukur pada beda tekanan yang terjadi dengan menggunakan

manometer raksa atau cairan sesuai kebutuhan

5. Mentabulasikan data yang diperoleh.

6. Menganalisa hasil percobaan.

5. Data Pengamatan

6. Perhitungan

- Tabung Orifice secara teori :

Cd = 0,98

A0 = 14

µd2 A1 = 14

µd2

= 14

x 3,14 x (0,18)2 dm = 14

x 3,14 x (0,45)2 dm

= 0,0254 dm = 0,1589 dm

Q1 = Cd. A0[1-(A0/A1)2]1/2 . √2g (∆ p)

= 0,98 . 0,0254dm [1-(0,0254dm/0,1589dm)2]1/2 .√2.100dm /s2(10,33)

= 0,024892 dm [1-(0,159dm)2]1/2 . √2066dm /s2

No Jenis tabung Waktu(detik) Volume(liter) ∆P1 Orifice 36,425 15 10,332 Orifice 35,05 15 8,833 Orifice 34,78 15 6,744 Orifice 34,07 15 4,395 Orifice 33,84 15 2,56

= 0,024892 dm [1-0,025281 dm2]`1/2 . 45,453 dm/s2

= 0,024892 dm . √0,9747dm . 45,453 dm/s2

= 1,1169 dm3/s

Dengan menggunakan rumus di atas, maka didapatkan nilai Q teoritis tabung orifice :

No ∆P Hasil Q teori

1 10,33 1,1169 dm3/s

2 8,83 1,032 dm3/s

3 6,74 0,9022 dm3/s

4 4,39 0,7281 dm3/s

5 2,46 0,556 dm3/s

- Tabung Orifice secara praktek :

Q1 = V 1t 1

= 15 l

36,425 s = 0,411 l/s ≈ 0,411 dm3/s

Dengan menggunakan rumus di atas, maka didapatkan nilai Q praktek tabung

orifice :

No V T Q

1 15 l 36,425 s 0,411 dm3/s

2 15 l 35,05 s 0,427 dm3/s

3 15 l 34,78 s 0,431 dm3/s

4 15 l 34,07 s 0,440 dm3/s

5 15 l 33,84 s 0,443 dm3/s

∆P secara teori :

Q = Cd. A0 [1-(A0/A1)2]1/2. √2g (∆ P)

= x √2g (∆ P)

Q2 = x2 2g∆P

∆P = Q2

x2 .2g

∆P = (0,411d m3

s )2

(0,02426d m2)2.2 .100dm / s2

= 1,435 mmHg

Dengan menggunakan rumus di atas, maka di dapat ∆P secara teoritis :

No ∆P teori Q praktek

1 1,435 mmHg 0,411 dm3/s

2 1,548 mmHg 0,427 dm3/s

3 1,578 mmHg 0,431 dm3/s

4 1,644 mmHg 0,440 dm3/s

5 1,667 mmHg 0,443 dm3/s

7. Analisa Data

Pada percobaan flow 1 ini bertujuan untuk mengukur debit air yang

mengalir dengan dua metode yaitu dengan cara manual (menghitung volume

per satuan waktu) dan yang kedua dengan berdasarkan tekanan yang dihasilkan

oleh aliran air yang melalui piringan orifice dengan membacanya pada

manometer. Yang dikur pertama kali adalah waktu yang diperlukan cairan

untuk mencapai volume 15 liter. Pertama-tama bukaan laju aliran diputar

sebanyak 1 putaran. Kemudian laju putaran diputar lagi sebanyak 1,5 putaran

dan didapat waktu sebesar 35,05 detik untuk mencapai volume sebesar 15 liter.

Pada saat laju putaran ditambah sebanyak 3 putaran didapat waktu sebesar

34,78 detik untuk mencapai volume sebesar 15 liter. Berdasarkan teori

semakin besar laju aliran maka waktu yang dibutuhkan untuk mengisi volume

cairan tertentu akan semakin cepat/semakin kecil.

Setelah itu kami mencari hubungan antara laju aliran dengan tekanan pada

manometer. Untuk mencari hubungan antara laju aliran dengan tekanan dengan

menggunakan prinsip Bernoulli. Dimana kecepatan aliran fluida berbanding

terbalik dengan tekanan fluida. Sehingga semakin tinggi kecepatan aliran fluida

maka tekanan fluida akan semakin rendah, begitupun sebaliknya (bisa dilihat

pada data pengamatan).

Nilai secara teori berbeda dengan hasil yang didapatkan melalui percobaan

dengan menggunakan manometer, hal ini disebabkan karena manometer yang

digunakan dalam praktikum tidak berfungsi sebagaimana mestinya sehingga

hasil yang didapatkan kurang akurat.

8. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan didapat kesimpulan :

Mahasiswa telah mampu mendemonstrasikan aplikasi dari piringan orifice

dalam pengukuran laju alir dan kecepatan aliran dalam pipa

Mahasiswa telah mampu mengukur beda tekanan pada piringan orifice

Kecepatan aliran fluida berbanding terbalik dengan tekanan fluida

DAFTAR PUSTAKA

Jobsheet. 2014. “Penuntun Praktikum Intrumentasi Pengukuran”.Politeknik

Negri Sriwijaya : Palembang

http://wiratamaengineering.wordpress.com/2011/05/20/orifice-flow-meter/A

GAMBAR ALAT

Gambar Flowmeter

Tabung venture dan orifice

0.4 0.41 0.42 0.43 0.44 0.4502468

1012

f(x) = − 237.765957446808 x + 108.904468085106R² = 0.900990615329297

Grafik Piringan Orifice Secara Praktek

Series2Linear (Series2)

Q praktek

∆P p

rakt

ek

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.21.3

1.351.4

1.451.5

1.551.6

1.651.7

f(x) = − 0.374677595981432 x + 1.89926046281974R² = 0.865561156082705

Grafik Piringan Orifice Teoritis

Series2Linear (Series2)

Q teori

∆P t

eori

INSTRUMEN PENGUKURAN

Karakteristik Piringan Orifice dan Karakteristik

Tabung Venturi (Flow 1)

DISUSUN OLEH:

Kelompok : II

1. Ahda Azalia ( 061330401030 )

2. Dhea Fifteen ( 061330401033 )

3. Dyvia Rossa ( 061330401035 )

4. Muhammad Rinaldi ( 061330401042 )

5. Natashia Cindy Patricia ( 061330401043 )

6. Romadhona Safitri ( 061330401047 )

7. Yosaria Oktari ( 061330401050 )

Dosen Pembimbing : Anerasari M,B.Eng.M.Si

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG

2014