tugas contoh peri pitriadi p2201214009.docx

15
PERI PITRIADI P2201214009 TEKNIK KONVERSI ENRGI TUGAS CONTOH SOAL BAB 5 MOVING SHOCK 1. Hitunglah tekanan dan suhu dari suatu gas yang mengalami kejut dimana kejut itu bergerak pada kecepatan tertentu jika di ketahui bilangan mach pada sisi hilir adalah 0,8 dan tekanan stagnasinya 3 Bar dengan suhu 27°C. Jika di Asumsikan panas spesifik atau Rasio panas 1.3. Diketahui : k = 1,3 My’ = 0,8 Tx = 27°C = 300 K Px = 3 Bar Ditanya: Ty dan Py ….. ? Jawab : dari table Berdasarkan table 5.4 dengan k = 1,3 1

Upload: peri-pitriadi-caraloz

Post on 15-Jan-2016

236 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

TUGAS CONTOH SOAL BAB 5

MOVING SHOCK

1. Hitunglah tekanan dan suhu dari suatu gas yang mengalami kejut dimana kejut itu

bergerak pada kecepatan tertentu jika di ketahui bilangan mach pada sisi hilir

adalah 0,8 dan tekanan stagnasinya 3 Bar dengan suhu 27°C. Jika di Asumsikan

panas spesifik atau Rasio panas 1.3.

Diketahui : k = 1,3

My’ = 0,8

Tx = 27°C = 300 K

Px = 3 Bar

Ditanya: Ty dan Py ….. ?

Jawab : dari table Berdasarkan table 5.4 dengan k = 1,3

Dari table diatas dengan My’ = 0,8 diperoleh :

Mx= 1,663

My = 0,64073

1

Page 2: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

Mx’ = 0

Ty/Tx = 1,333

Py/Px = 2,997

P0y/P0x = 0,86274

Jadi suhu dan tekanan dari gas dapat di tentukan :

Ty = 1,333 x 300 K

Ty = 399,9 K

Py = 2,997 x 3 Bar

Py = 8,991 Bar

2. Suatu gas dialairkan dalam pipa dari hulu ke hilir dan mengalami kejut . kejut ini

bergerak dengan pada kecepatan 250 m / detik dimana gas pada keadaan

stagnasi pada tekanan 1 Bar dan suhu 37 C. Hitunglah berapa besar bilangan

mach number di hilir jika di Asumsikan panas spesifik 1,3 dan tunjukkan dalam

tabel ?

Diketahui : U = 250 m/detik

Pstagnasi = 1 Bar

T = 37 °C = 310 K

Dtanyakan : My’ ….?

2

Page 3: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

Penyelesaian : U = M.c

c = √K .R .T

U = M . √K .R .T

M = U

√K . R .T

My’ = U

√K . R .T

My’ = 250

√1,3 .287 .310

My’ = 250

√115661

My’ = 250

340,1

My’ = 0,74

Berdasarkan table 5.4

Dalam table berada diantara 0,700 dan 0,800

3

Page 4: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

3. Suatu Gas di alirkan ngalir dalam tabung pada kecepatan 500 m / detik.

Tekanan statis di tabung adalah 2 Bar dan suhu (statis) 200 K. Gas berhenti saat

katub menutup secara sempurna dan tiba-tiba. Hitung bilangan mach nya

diasumsikan k = 1,4 !

Diketahui : U = 500 m/detik

Pstagnasi = 2 Bar

T = 200 K

k = 1,4

Ditanya : Mx ….?

Penyelesaian :

U = M.c

c = √K .R .T

U = M . √K .R .T

M = U

√K . R .T

Mx’ = 600

√1,4 .287.200

Mx’ = 2,11

Pada table 5.2 dibawah ini dengan Mx’ = 2,11 maka Mx dapat di tentukan

4

Page 5: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

Dengan interpolasi diperoleh Mx = 3,11

5

Page 6: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

4. Gas pada tekanan stagnasi 2 Bar dialirkan pada kecepatan 550 m/detik dimana

suhu stagnasinya 27°C . Jika gas berhenti secara sempurna akibat katub yang

dibuka secara tiba-tiba , maka tentukan besarnya bilangan Mach nya dengan

metode algoritma , jika di asumsikan k = 1,4!

Diketahui : U = 550 m/detik

Pstagnasi = 2 Bar

T = 27 °C = 300 K

k = 1,4

Ditanya : Mx dan My dengan metode algoritma ?

Penyelesaian :

Mx’ = U

√K . R .T

Mx’ = 550

√1,4.287 .300

Mx’ = 1,58

metode algoritma yaitu :

6

Page 7: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

Berdasarkan metode diatas maka :

a. Mx = Mx’ + 1

= 1,58 + 1

= 2,58

b. Dari tabel 5.2 dengan interpolasi diperoleh ( Mx = 2,58 )

7

Page 8: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

My = 0,505712

Ty/Tx = 2,218

My’ = 0,0

c. Dengan menggunakan rumus

Msy = My – My’

Msy = 0,505712 – 0,0

Msy = 0,505712

8

Page 9: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

d. Menghitung nilai Mx

Mx = √2,218 (0,505712) + (1,58)

Mx = 2,33

Perhitungan diatas diulang secara terus menerus sampai didapatkan nilai Mx dan My yang tidak berubah lagi . Hasil hitungan berulang itu dapat di lihat pada table di bawah ini

i Mx My Ty/Tx My'1 2,58

0,50571

2,218 0,0

2 2,330,5231

61,975 0,0

3 2,310,5281

41,956 0,0

4 2,310,5281

41,956 0,0

5 2,310,5281

41,956 0,0

Jadi nilai dari Mx = 2,31 dan My = 0,52814

9

Page 10: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

5. Hitung berapa kecepatan suhu dan tekanan balik dari suaru Gas yang mengalir

dalam sebuah tabung . Jika Tekanan statis di tabung adalah 1,5 Bar dan suhu

statis adalah 300 K. Gas berhenti saat katub menutup secara sempurna dan tiba-

tiba sehingga menghasilkan kejut. Rasio spesifik panas dapat diasumsikan k = 1,4

dan kecepatan gas saat mengalir adalah 500 m/s.

Diketahui : Tx= 300 K

Px = 1,5 Bar

k = 1,4

U = 500 m/s

Ditanyakan : Uy’…...?

Ty…….?

Py…….?

Penyelesaian :

Mx’ = U

√K . R .T

Mx’ = 500

√1,4.287 .300

Mx’ = 1,44

Dengan menggunakan tabel 5.2 dimana k = 1,4 dapat di tentukan Ty/x , Py/Px , Mx , My ,

My’ , Ty/Tx , Py/Px , P0y/P0x

10

Page 11: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

11

Page 12: TUGAS CONTOH PERI PITRIADI P2201214009.docx

PERI PITRIADIP2201214009TEKNIK KONVERSI ENRGI

Dengan interpolasi dimana Mx’ = 1,44 maka dapat diperoleh nilai berikut :

Mx = 2,185

My = 0,549174

My’ = 0

Ty/Tx = 1,844

Py/Px = 5,4096

P0y/P0x = 0,634

Jadi kecepatan, suhu dan tekanan balik dapat di hitung sebagai berikut :

Untuk kecepatan

Uy’ = Mx’ . √k .R .T

= 1,44 . √1,4 .287 .300

= 499,9 m/s

Untuk suhu

Ty = Ty/Tx . Tx

Ty = 1,844. 300 K

= 553,2 K

Untuk tekanan

Py = Py/Px . Px

Py = 5,4096. 1,5 (Bar)

= 8,114 Bar

12