KUIS (bagian kiri)

1. Suatu minyak mentah (crude oil) mempunyai densitas 892 kg/m2 mengalir dalam

rangkaian pipa A, B, dan C. Laju alir 1,388 x 10-3 cm3/dtk. Pipa A diameter 2 in sch.40,

pipa 3 in sch.40 dan pipa C bercabang dua dengan masing-masing diameter 1,5 in

Sch.40.

Hitunglah :

a. Berapakah laju aliran massa di dalam masing-masing pipa ?

b. Berapakah kecepatan linear rata-rata didalam masing-masing pipa ?

c. Berapakah kecepatan massa di dalam masing-masing pipa ?

Jawaban :

Diketahui :

densitas = 892 kg/m3 = 55,6608 lb/ft3

Laju alir = 1,388x10-3 cm3/detik = 1,7643x 10-4 ft3/jam

Penyelesaian :

a. M = q. ρ

= 1,7643x 10-4 ft3/jam x 55,6608 lb/ft3

= 9,8202x10-3 lb/jam

Laju alir massa melalui pipa C adalah setengah dari total adalah 4,9101 lb/jam

b. Kecepatan melalui pipa A

VA = 1,7643 x 10−43600x 0,0233

=¿ 2,1308 x 10-6 ft/detik

VB = 1,7643x 10−43600 X 0,0513

= 9,5532 x 10-7 ft/detik

VC = 1,7643 x 10−4

2x 3600 X 0,0513 = 1,7329 x 10-6 ft/detik

c. Kecepatan massa

Pipa A, GA =9,8202x 10−3

0,0233 = 0,4215 lb/ft2 jam

Pipa B, GB = 9,8202x 10−3

0,0513 = 0,1914 lb/ft 2 jam

Pipa C masing-masing

GC = 9,8202x 10−3

0,01414 = 0,6945 lb/ft2 jam

2. Suatu cairan Hidrocarbon masuk sistem dengan kecepatan rata-rata 1,282 m/dtk. Sistem

seperti dibawah ini :

1 2

ρ1 = 902 kg/m3 ρ2 = 875 kg/m3

S1 = 4,33 x 10-3 m2 S2 = 5,26 x 10-3 m2

Hitunglah :

a. Berapakah laju aliran masuk dan keluar. ?

b. Berapakah kecepatan rata-rata?

c. Apa pendapat saudara tentang sistem aliran tersebut ?

Jawaban :

Diketahui :

V = 1,282 m/s

Ρ1 = 902 kg/m3

P2 = 875 kg/m3

S1 = 4,33 x 10-3 m2

S2 = 5,26x10-3 m2

Penyelesaian :

a. qmasuk = VxS

= 1,282 m/s x 4,33 x 10-3 m2

= 5,5510 x 10-3 m/s

qkeluar = VxS

= 1,282 m/s x 5,26 x 10-3 m2

= 6,7433x 10-3 m/s

b. V1 = 5,5510x 10−3m / s

4,33 x 10−3m2

= 1,2725 m/s

V2 = 6,7433x 10−3m/ s

5,26 x 10−3m2

= 1,2819 m/s

c. n

LATIHAN

1. Sebuah pipa dengan diamemer ¾ in mengalirkan fluida dengan densitas X . Diujung pipa

ditampung menggunakan ember berskala (dalam meter). Dan dicatat menggunakan

stopwatch. Diperoleh data sebagai berikut :

waktu, menit Debit, meter3

5 0,4

10 0,9

15 1,2

20 1,6

25 1,9

Pertanyaannya:

a. Gambarkan profil soal diatas!!!!

b. Hitung kecepatan rata-rata aliran tersebut (m/detik)?

c. Berapa jumlah cairan yang bisa diambil dalam ember berskala (liter)?

Jawaban :

a. 1 inchi = 2,54 cm = 0,0254 m

b. Karena pipa tidak terdapat perubaan diameter dan tinggi, maka :

A1 = A2

- V1 = Q1

A1 =

0,4m3

5menit14ᴨ¿¿

=

0,4m3

5menit.

1menit60 s

14ᴨ3,6290 x 10−4m2

= 1,33x 10−3 m

3

s

2,8487 x10−4m2

= 0,4680x101m /s

= 4,680 m /s

- V2 = Q1

A1 =

0,9m3

10menit14ᴨ¿¿

=

0 ,9m3

10menit.1menit

60 s14ᴨ3,6290 x 10−4m2

= 1 ,5 x 10−3 m

3

s

2,8487 x10−4m2

= 0,52656x101m /s

¾ in

= 5,2656 m /s

- V3 = Q1

A1 =

1,2m3

15menit14ᴨ¿¿

=

1,2m3

15menit.1menit

60 s14ᴨ3,6290 x 10−4m2

= 1 ,67 x 10−3 m

3

s

2,8487 x10−4m2

= 0,58623x101m /s

= 5,8623 m /s

- V4 = Q1

A1 =

1,6m3

20menit14ᴨ¿¿

=

1,6m3

20menit.1menit

60 s14ᴨ3,6290 x 10−4m2

= 1,33x 10−3 m

3

s

2,8487 x10−4m2

= 0,4680x101m /s

= 4,680 m /s

- V5 = Q1

A1 =

1,9m3

25menit14ᴨ¿¿

=

1,9m3

25menit.1menit

60 s14ᴨ3,6290 x 10−4m2

= 1,27 x10−3 m

3

s

2,8487 x10−4m2

= 0,4458x101m /s

= 4,458 m /s

- VTotal = QTotalATotal

=

6m3

7 5menit14ᴨ¿¿

=

6m3

75menit.

1menit60 s

14ᴨ3,6290 x 10−4m2

= 1,333x 10−3 m

3

s

2,8487 x10−4m2

= 0,4680x101m /s

= 4,7 m /s

c. Jumlah cairan yang bisa diambil dalam ember dalam skala (liter)

2. Sebuah pipa yang mengalirkan minyak ( spgr = 0,887) berubah ukurannya dari ¾ ini

bagian A ke ½ in dibagian B. Bagian A berada 2,5 m lebih tinggi dari bagian B dan

tekanan masing-masing sama 1 atm. Jika debit aliran melalui pembuangan sebesar 0,21

m3/dtk, tentukan head turun dan arah aliran

Jawaban :

Dik : mA = ¾ in = 0,01905 m

mB = ½ in = 0,0127 m

spgr = 0,887

PA = PB = 1 atm = 101325 Pa

Q = 0,21 m3/dtk

Kecepatan ditiap penampang :

VA = Qm3/dtkA m2 =

0,2114ᴨ(0,01905)2 = 737,1783 m/s

VA = Qm3/dtkA m2 =

0,2114ᴨ(0,0127)2 = 1665,3449 m/s

Bidang B yang lebih rendah dipakai sebagai bidang datum, maka energi di tiapa bagian

adalah :

Di A = [Pρg + V

2

2g + z]

= [101325

0,887 x9810 + (737,1783)2

2 x 9,807 + 2,5]

= 11,6446 + 27704,384 + 2,5

= 27718,52854 J/N = 27,7182 KJ/N

Di A = [Pρg + V

2

2g + z]

= [101325

0,887 x9810 + (1665,3449)2

2 x 9,807 + 0]

= 11,6446 + 141397,65 + 0

= 141409,3013 J/N = 141,4093 KJ/N

Head turun = 141,4093 – 27,71852

= 113,6941 m

Arah aliran dari B ke A