LAPORAN MINGGUANSATUAN OPERASIACARA V

PENGUKURAN BILANGAN REYNOLD UNTUK ALIRAN PRODUK PANGAN CAIR

OLEH

PENINAJ1A013100KELOMPOK X

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGANFAKULTAS TEKNOLOGI PANGAN DAN AGROINDUSTRIUNIVERSITAS MATARAM2014

HALAMAN PENGESAHANLaporan ini dibuat sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah satuan operasi 1

Mataram, 6 Desember 2014

Mengetahui,Co. Ass Praktikum Satuan OperasiPraktikan

Rudi AnsoriPeninaJ1A012119J1A013100BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangDalam sebuah aliran fluida pasti mempunyai jenis aliran tertentu. Aliran ini biasanya dibedakan menjadi aliran laminar, turbulen, dan transisi. Cara menentukan jenis aliran pada suatu fluida dapat dilakukan melalui pengamatan, dan perhitungan. Dengan pengamatan, apabila aliran tersebut begerak teratur dengan membentuk garis lintasan kontinyu dan tidak saling berpotongan maka aliran tersebut adalah aliran laminar. Sedangkan aliran tersebut akan turbulen jika alirannya tidak teratur dan garis lintasannya saling berpotongan. Dengan perhitungan, menggunakan persamaan bilangan Reynold (Re). Bilangan Reynold digunakan untuk mengetahui pola aliran yang terjadi pada suatu aliran. Pada aliran laminar bilangan Reynoldnya kurang dari 2300, pada aliran transisi bilangan Reynoldnya antara 2300 4000, dan pada aliran turbulen bilangan Reynoldnya adalah lebih dari 4000. Mengingat perlu untuk mengetahui jenis aliran fluida, dilakukan praktikum mengenai pengukuran bilangan Reynold untuk aliran produk pangan cair.

1.2 Tujuan PraktikumAdapun tujuan praktikum ini adalah untuk mempelajari aliran yang melalui pipa kapiler dan untuk mengetahui arti lairan laminar dan turbulen dan menentukan kecepatan transisi kedua aliran.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1. Definisi Bilangan ReynoldBilangan Reynold pertama kali digunakan oleh Ilmuwan Osborne Reynold (1842 1912). Bilangan Reynold adalah rasio antara gaya

2.2. ViskositasViskositas fluida merupakan ukuran ketahanan sebuah fluida terhadap formasi atau perubahan bentuk. Viskositas dipengaruhi oleh temperatur, tekanan, kohesi, dan laju perpindahan momentum molekulernya. Viskositas zat cair cenderung menurun dengan seiring bertambahnya kenaikan temperatur. Hal ini disebabkan gaya gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan penurunan viskositas zat cair tersebut (Ridwan, 2005).

2.3. Rapat Jenis (Density)Density atau rapat jenis () suatu zat adalah ukuran untuk konsentrasi zat tersebut dinyatakan dalam massa persatuan volume. Sifat ini ditentukan dengan cara menghitung nisbah (ratio) massa zat yang terkandung dalam suatu bagian tertentu terhadap volume bagian tersebut. Nilai density dapat dipengaruhi oleh temperatur. Semakin tinggi temperatur maka kerapatan suatu fluida semakin berkurang. Hal tersebut disebabkan gaya kohesidari molekul molekul fluida semakin berkurang (Streeter, 1985).

2.4. Debit AliranDebit diartikan sebagai volume air yang mengalir per satuan waktu melewati suatu penampang melintang debit diperoleh dengan cara pengukuran debit langsung dan tidak langsung, yaitu dengan menggunakan liku kalibrasi. Debit aliran dipergunakan untuk menghitung kecepatan aliran pada masing masing pipa eksperimen. Fluida mengalir dengan kecepatan tertentu, misalnya v meter per detik. Missal penampang tabung air berpenampang A, maka yang dimaksud dengan debit fluida adalah volume fluida yang mengalir persatuan waktu melalui suatu pipa dengan luas penampang A dan dengan kecepatan v. (Tipler, 1998)

2.5. Aliran FluidaAliran fluida dapat dikategorikan menjadi 3 aliran yaitu aliran laminar adalah aliran fluida yang bergerak dalam lapisan lapisan, atau lamina lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancer. Dalam aliran laminar ini viskositas erfungsi untuk meredam kecendrungan terjadinya gerakan relatif antara lapisan, sehingga aliran laminar memenuhi hokum viskositas Newton. Aliran turbulen adalah aliran dimana pergerakan dari partikel partikel fluida sangat tidak menentu karena mengalami pencampuran serta putaran partikel antar lapisan, yang mengakibatkan saling tukar momentum dari suatu bagian fluida kebagian fluida yang lain dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulensi yang terjadi membangkitkan tegangan geser yang merata diseluru fluida sehingga menghasilkan kerugian kerugian aliran. Aliran transisi merupakan peralihan dari aliran laminar ke aliran turbulen (Sutrisno, 1996).

BAB IIIPELAKSANAAN PRAKTIKUM3.1Waktu dan Tempat PraktikumPraktikum ini dilaksankan pada hari Minggu, tanggal 23 November 2014 di Laboratorium Teknik dan Konversi Lingkungan Pertanian Teknologi Pangan dan agroindustri Universitas Mataram.

3.2.Alat dan Bahan Praktikum3.2.1Alat PraktikumAdapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah satu set pipa aliran kapiler, bak penampung atau ember, gelas ukur, dan stopwatch.3.2.2Bahan PraktikumAdapun bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah air dan zat warna.

3.3.Prosedur KerjaAdapun langkah langkah kerja dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :1. Disiapkan peralatan praktikum.2. Dialirkan air di dalam pipa kemudian dicampur dengan zat pewarna.3. Dilakukan percobaan untuk aliran laminar, transisi, dan turbulen.4. Diulangi masing masing perlakuan sebanyak 3 kali ulangan5. Dihitung bilangan Reynold untuk setiap aliran.

BAB VPEMBAHASANFluida adalah zat-zat yang mampu mengalir dan menyesuaikan diri dengan bentuk wadah tempatnya atau zat yang akan berdeformasi terus menerus selama dipengaruhi oleh suatu tegangan geser. Bila berada dalam kestimbangan, fluida tidak dapat menahan gya tangensial atau gaya geser. Semua fluida memilki suatu derajat kompresibilitas dan memberikan tahanan kecil terhadap perubahan bentuk. Fluida diklasifikasikan sebagai fluida Newtonian dan fluida non-Newtonian. Dalam fluida Newtonian terdapat hubungan yang linier antara besarnya tegangan geser yang diterapkan dan laju perubahan bentuk yang diakibatkan . dalam fluida non- Newtonian terdapat hubungan tak linier antara besarnya tegangan yang diterapkan dan laju perubahan bentuk sudut.Aliran fluida dapat dibedakan atas 3 jenis aliran laminar, aliran transisi, dan lairan turbulen. Jenis aliran ini didapat dari hasil eksperimen yang dilakukan oleh Osborne Reynold tahun 1883 yang mengklasifikasikan aliran menjadi 3 jenis. Jika fluida mengalir melalui sebuah pipa berdiameter, d, dengan kecepatan rata-rata V, maka didapatkan bilangan Reynold di mana bilangan ini tergantung pada kecepatan fluida, kerapatan, viskositas, dan diameter.Percobaan kali ini ditujukan untuk mengetahui jenis aliran dalam fluida dan menghitung bilangan Reynold, pada percoban pertama dilakukan 3 kali pengulangan untuk mendapatkan volume, volume tersebut adalah 42x10-5m3, 41x10-5m3, 5x10-4m3, didapatkan rata rata volume yaitu 4.4333x10-4m3, waktu rata rata yang dibutuhkan adalah 23 sekon, dengan debit (Q), yaitu 0,19275x10-4m3/s, kecepatan rata rata (v) yang didapat dari debit dibagi luas penampang, dimana luas penampang yang digunakan alag luas lingkaran, sehingga didapatkan v yaitu 0.06138 m/s, kemudian dihitung bilangan Reynold dengan rasio antara gaya inersia (vs) terhadap gaya viskos (/L), dimana yang digunakan adalah 1 Kg/m/s, D, yaitu 0,02 m; , yaitu 0,804x10-6m2, sehingga didapatkan bilangan Reynold 1.526,8, yang termasuk aliran laminar. Bilangan Reynold di bawah 2300 (Re < 2300), gangguan aliran dapat diredam oleh kekentalan zat cair makan disebut aliran laminar.Percobaan selanjutnya, didapatkan volume dengan 3 kali pengulangan dalam waktu 15 sekon, yaitu 52x10-5m3; 54x10-5m3; dengan rata rata volume 5,4667x10-4 m3, dengan nilai Q, v, dan re, secara berturut turut yaitu 0,3644x10-4m3; 0,1160m/s; dan 2.885,5. Nilai Re tersebut termasuk aliran transisi. Apabila bilangan Reynold berada di antara kedua nilai tersebut (2300