laporan praktikum hidrolika

BAB II

KEHILANGAN TINGGI TEKAN PADA PIPA LURUS

A. Tujuan

1. Dapat menentukan kehilangan tinggi tekan akibat gesekan dalam pipa

2. Dapat menentukan kekasaranpipa (ks) dan koefisien (kst) dari rumus stikler

dengan berbagai macam pipa:

a. Galvanised pipa Ø 3/4”

b. Standar block pipa Ø 3/4”

c. Standar block pipa Ø 1/2”

d. C.P.V.C pipa Ø 1/2”

3. Dapat membandingkan hasil percobaan yang didapat dengan harga-harga dari

literatur.

B. Alat-Alat Yang Digunakan

1. Fluid Friction Apparatus

2. Stopwatch

3. Thermometer

4. Mistar ukur

C. Petunjuk Umum

1. Menentukan debit

Dimana: Q= debit (m3/detik)

A= Luas basah bak pengukur debit (m3)

H= Tinggi air (m)

T= Waktu (detik)

2. Menentukan bilangan Reynolds ( )

Dimana : v = kecepatan aliran, dihitung dengan rumus

d = diameter pipa

v = kekentalan air

3. Kehilangan Tinggi Tekan pada pipa lurus :

a. Rumus Darcy :

Dimana : hgs = kehilangan tinggi tekan karena gesekan

λ = koefisien gesek

L = panjang pipa

v = kecepatan aliran

d = diameter

g = percepatan gravitasi

b. Rumus Strickler :

Dimana : v = kecepatan air dalam pipa

Kst = koefisien gesek strickler

Rh = Radius hidrolik

IE = Kemiringan garis energi

L = Panjang pipa

hgs = Kehilangan tinggi tekan

4. Hubungan antara bilangan Reynolds (Re) dengan koefisien gesek Darey,

menurut rumus Blassius :

D. Persiapan Percobaan

Beberapa hal yang perlu diperhatikan / dipersiapkan dalam mengoprasikan alat:

1. Isi tangki penampung (sump tank) dengan air.

2. Tutup semua kran pipa uji selain pipa yang akan diuji.

3. Hidupkan sumber listrik

4. Tekan tombol tombol pompa dan yakinkan arah perputaran yang ditunjukkan

dengan tanda panah.

E. Jalannya Percobaan

1. Tutup semua cocks dari pressure pipings.

2. Tekan tombol listrik dan buka kran percobaan, aliran akan mengalir dari alat-

alat over flow.

3. Ukur debit air masing-masing 3 kali dan diambil rata-rata. Cara mengukur

debit air adalah sebagai berikut:

a. Tekan knop stopwatch serenyak dengan kerja dari pengelak.

Kran

V=0

DIA

LIR

KA

N

Reservoir

hgs (Hilang Tinggi Tekanan)

Pengaliran air

Pipa Uji

1 2 3 4 ………………….Multi Manomater

V ≠ 0

b. Bila air sudah mencukupi, alihkan pengelak dan tekan / hentikan

stopeatch pada waktu yang bersamaan.

c. Sesudah pengukuran selesai, buanglah air melalui lubang pembuang

pada pengukur debit.

4. Ukur tinggi air pada setiap pengukuran debit.

5. Ukur suhu air dengan mencelupkan thermometer pada bak penampung air.

6. ukur panjang dan diameter pipa yang diuji.

7. Ulangi percobaan dengan merubah lebar bukaan kran, sehingga diperoleh

hasil pengamatan dengan debit yang berbeda.

Jenis Pipa :d = cm A = cm2 Temperatur [H2O] = oc v = (m2 / detik)R = cm R2/3 = cm 2/3 I = I ½ = Tangki pengukur debit = cm x cm A tangki = cm 2 L pipa =

Perbandingan dari literature: Ks = , Kst =

PENGUKURAN PERHITUNGAN HASIL

No. Percob

H(cm)

T(det)

Tinggi Manometer hL(cm)

Q=Atangki . HT

( m / detik )

V= Q . Apipa

( m / detik )

Re= V.d v

λ= h L. d 2g L . v2

Ksd

Ks Kst(cm) (cm)

1.

2.

3.

Rata 2

4.

5.

6.

Rata 2

7.

8.

9.

Rata 2




No. Percob

H(cm)

T(detik)


Q=Atangki . HT

( m / detik )

V= Q . Apipa

( m / detik )

Re= V.d v

λ= h L. d 2g L . v2

Ksd

Ks Kst(cm) (cm)

1.

2.

3.

Rata 2

4.

5.

6.

Rata 2

7.

8.

9.

Rata 2




No. Percob

H(cm)

T(detik)


Q=Atangki . HT

( m3 / detik )

V= Q . Apipa

( m / detik )

Re= V.d v

λ= h L. d 2g L . v2

Ksd

Ks Kst(cm) (cm)

1.

2.

3.

Rata 2

4.

5.

6.

Rata 2

7.

8.

9.

Rata 2

BAB III

KEHILANGAN TINGGI TEKAN PADA BELOKAN

A. Tujuan Percobaan

1. Dapat menentukan kehilangan tekanan akibat tikungan.

2. Dapat menentukan koefisien kehilangan tekanan.

B. Alat-Alat Yang Dipakai

1. Fluid Friction Apparatus

2. Stopwatch

3. Thermometer

4. Mistar ukur

C. Petunjuk Umum

1. Bila air mengalir pada suatu tikungan pipa, tikungan ini akan menyebabkan

kehilangan energi.

2. Kehilangan energi akibat tikungan, bergantung kepada geometrik tikungan

dan kecepatan aliran dalam pipa.

3. Kehilangan energi dihitung dengan rumus :

Dimana : hL = Kehilangan tinggi tekanan.

ζ = Koefisien hilang tinggi tekanan.

V = Kecepatan aliran dalam pipa.

g = Percepatan gravitasi bumi.

4. Dengan menggunakan manometer kehilangan tekanan bisa diketahui dengan

cara membaca tekanan pada awal dan akhir tikungan.

D. Persiapan Percobaan

Beberapa hal yang perlu diperhatikan / dipersiapkan dalam mengoprasikan alat:

1. Isi tangki penamapung (Sump Tank) dengan air.

2. Tutup semua kran.

3. Hidupkan sumber listrik.

4. Tekan tombol pompa dan yakinlah arah perputaran yang ditunjukkan

dengan tanda panah.

E. Jalannya Percobaan

1. Tutup semua cocks dari pressure pipings

2. Tekan tombol listrik dan buka kran yang diuji, aliran akan mengalir dari over-

flow.

3. Ukur debit air masing-masing percobaan minimal 3 kali dan diambil rata-rata.

Cara mengukur debit air adalah sebagai berikut:

a. Tentukan batas ketinggian awal dan akhir pada tabung volumetrik

yang akan dicapai air.

b. Tekan knop stopwatch serenyak dengan kerja dari pengelak.

c. Ukurlah waktu yang sudah diperlukan pengaliran air untuk mencapai

batas-batas ketinggian yang sudah ditentukan.

R

R R

R

19

20

22

23

Gb. Tikungan Pipa

21

d. Sesudah pengukuran selesai, buanglah air melalui lubang pembuang




6. Ukur panjang dan diameter pipa yang diuji.



Tabel Percobaan : Kehilangan Tinggi Tekan Pada Belokan Sudut ( ) = d pipa = cm A pipa = cm 2 Temperatur [H2O] = oc R =

R / d = Tangki pengukur debit = cm x cm A tangki = cm 2 Perbandingan dari literatur ζ = ζ = ζ = ζ =


No. Percob

H(cm)

T(det)

Tinggi Manometer hLQ=Atangki . H

T( m3 / detik )

V= Q . Apipa

( m / detik )

ζ(19-20)

ζ(20-21)

ζ(21-22)

ζ(22-23)19

(cm)20

(cm)21

(cm)22

(cm)23

(cm) (19-20) (20-21) (21-22) (22-23)

1.

2.

3.

Rata 2

4.

5.

6.

Rata 2

7.

8.

9.

Rata 2

BAB IV

KEHILANGAN TINGGI TEKAN AKIBAT PERUBAHAN

TIBA-TIBA DARI PENAMPANG SUATU ALIRAN

A. TUJUAN UMUM

1. Mengerti dan dapat mengukur kehilangan tinggi tekan

2. Dapat mengenal dan menggunakan alat-alat yang digunakan untuk mengukur

tinggi tekan.

3. Mengerti dan dapat mengatasi kesulitan-kesulitan dalam mengukur tinggi

tekan di laboraturium.

B. Tujuan Khusus

1. Dapat mengukur kehilangan tinggi tekan akibat perubahan tiba-tiba dari

penampang suatu aliran.

2. Dapat menentukan karakteristikdari aliran dalam pipa, seperti : debit dan

kecepatan.

3. Dapat menentukan koefisien-koefisien kehilangan tinggi tekan dalam aliran

pipa.

4. Dapat membuat grafik hubungan kehilangan tinggi tekan yang dihitung

(berdasarkan anggapan tanpa kehilangan tinggi tekan dan dengan kehilangan

tinggi tekan.

5. Dapat mengambil kesimpulan dari grafik hubungan dengan grafik kehilangan

tinggi tekan ideal (hL pengamatan versus HL pengamatan).

C. Peralatan / Perlengkapan

1. Peralatan tata pipa berlubang kecil

2. Stopwatch

3. Mistar ukur

D. Teori Penunjang

Ekspansi tiba-tiba

Kontraksi tiba-tiba

Kontraksi tiba-tiba

Untuk fluida tak termampatkan yang mengalir dalam pipa, berlaku persamaan

berikut:

Q = V1 . A1 = A2 . V2 (Hukum Kontinuitas)

Dimana : Q = Debit aliran [ m3 / detik]

V = Kecepatan aliran rata-rata [ m3 / detik]

A = Luas penampang [ m2 ]

1. Ekspansi tiba-tiba

Antara titik (17) dan (18). Tujuan percobaan ini adalah membandingkan

pengukuran kenaikan tinggi tekan menurut pengamatan melalui ekspansi tiba-tiba

dengan kenaikan tinggi tekan menurut perhitungan berdasarkan anggapan:

a. Tanpa kehilangan tinggi tekan

h18 – h17 = (V172 – V18

2) / 2g [Bernoulli]

V17 . A17 = V18 . A18 [Kontinuitas]

h18 – h17 = V172 {1 – (d17 / d18)2 } / 2g

b. Dengan kehilangan tinggi tekan

Kehilangan tinggi tekan : hL = (V17 – V18)2 / 2g

h18 – h17 = (V172 – V18

2) / 2g – hL

= (V172 – V18

2) / 2g – (V17 – V18)4 / 2g

2. 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:

a. Tanpa kehilangan tinggi tekan

h15 – h16 = V162 {1 – (d16 / d15)4 } / 2g

b. Dengan kehilangan tinggi tekan

hL = K . V2 / 2g

h15 – h16 = V162 {1 – (d16 / d15)4 } / 2g + K . V2 / 2g

Dimana :

K = adalah konstanta yang tek berdimensi dan tergantung pada perbandingan

luas seperti tercantum pada Tabel 1.

Tabe ini bisa ditemukan pada beberapa buku pelajaran yang membahas

mekanika fluida.

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

E. Persiapan Percobaan

Beberapa hal yang perlu diperhatikan / dipersiapkan dalam mengoparasikan alat :

1. Isi tangki penampung ( Sump Tank) dengan air.

2. Tutup semua kran.

3. Hidupkan sumber listrik.

4. Tekan tombol pompa dan yakinlah arah perputaran yang ditunjukkan

dengan tanda panah.

F. Jalannya Percobaan

2. Tutup semua cocks dari pressure pipings

3. Tekan tombol listrik dan buka kran yang diuji, aliran akan mengalir dari

over-flow.

4. Ukur debit air masing-masing percobaan minimal 3 kali dan diambil rata-

rata. Cara mengukur debit air adalah sebagai berikut:

a. Tekan knop stopwatch serenyak dengan kerja dari pengelak.

b. Bila air sudah mencukupi, alihkan pengelak dan tekan / hentikan

stopeatch pada waktu yang bersamaan.

c. Sesudah pengukuran selesai, buanglah air melalui lubang pembuang




7. Ukur panjang dan diameter pipa yang diuji.



laporan praktikum hidrolika

Documents