Impact Of Jet

1. Pengaruh bentuk vane terhadap gaya vane pada pengujian impact of a jet, jelaskan!

Jawaban:

Bentuk vane berpengaruh terhadap gaya vane karena posisi jockey weight anatara

vane cekung dan vane datar berbeda dari rumus dasarF=4 . g . y gaya pada vane

datar akan lebih kecil daripada gaya pada vane cekung.

2. Perbedaan antara turbin impuls dan turbin reaksi?

Turbin impuls: Turbin air yang cara bekerjanya dengan merubah seluruh energi air

yang tersedia menjadi energi kinetik.

Turbin Reaksi: Turbin air yang cara bekerjanya dengan merubah seluruh energi air

yang tersedia menjadi energi puntir.

3. Sebutkan 3 contoh aplikasi persamaan Bernoulli dalam kehidupan?

a. Digunakan untuk menentukan gaya angkat pada sayap dan badan pesawat

terbang sehingga diperoleh ukuran presisi dan sesuai

b. Digunakan pada mesin karburator untuk mengalirkan bahan bakar dan

mencampurnya dengan aliran udara yang masuk.

c. Pada sistim distribusi air dalam rumah yaitu aliran air melalui pipa dari tangki

penampung menuju bak-bak penampung.

Discharge of a weirs

1. Sebutkan macam-macam weirs?

- Rectangular Weir

- Triangular Weir / V- notch

- Trapezoidal (Cipolletti) Weir

- Broad-Crested Weir

2. Jelaskan grafik hubungan antara logaritmik h dan q

Log H dan Log Q memiliki suatu persamaan garis lurus yang sejajar satu sama lain

atau berbanding lurus. Semakin tinggi nilai H maka akan semakin tinggi pula nilai

Q begitu pun sebaliknya.

Dengan membuat grafik hubungan antara logaritmik H dan Q seperti tergambar

dibawah ini,

Log Q

Equation of line is

Slope of line : n Log Q = log k + n log H

Log H

Gambar Grafik hubungan antara logaritmik H dan Q

Dari gambar diatas dapat dirumuskan,

Q=kHn(13)

Atau

log Q = log k + n log H (14)

3. Prinsip kerja bendungan

Bendungan adalah tembok yang dibangun melintasi sebuah sungai.Bendungan

dapat dibuat dari tanah, batu, atau beton.Struktur ini menghambat aliran sungai,

sehingga menciptakan danau buatan dinamakan waduk.Air yang ditampung dalam

waduk dapat digunakan untuk membangkitkan listrik, unutk menyediakan air irigasi

dan minum, untukk membantu pergerakan perahu, mengendalikan banjir, dan untuk

rekreasi.

Gambar 2.7 menunjukkan bentuk persegi panjang dan bentuk V dari peralatan yang

dilewati air keluar. Dengan mengambil titik M dan N sebagai acuan, dimana M

terletak dalam air ( dalam tangki ) sedangkan N terletak di air keluar dari plat.

Dengan asumsi tidak adanya energi yang hilang, maka hukum Bernoulli’s dapat

dipakai disini.

uM2

2 g+

pM

w+zM=

uN2

2 g+

pN

w+ zN

(1)

Konduktivitas Thermal

1. Jelaskan mekanisme perpindahan panas satu dimensi pada kondisi steady disertai

dengan gambar.

Perpindahan panas dimana benda hanya memiliki satu arah perpindahan panas.

Perpindahan panas satu dimensi bisa terjadi karena perbandingan antara tebal dan

luas dari benda sangat besar jadi bisa diabaikan. Perpindahan panas satu dimensi

bisa terjadi secara steady “.

Perpindahan panas satu dimensi

a. Large plan wall

b. Silinder Panjang

c. Bola

2. Jelaskan hubungan antara tebal kritis isolasi dengan perpindahan panas secara

konduksi dan konveksi disertai rumusnya

3. Apa yang dimaksud dengan tahanan kontak thermal? Atas parameter manakan

tahanan ini bergantung.

Ketika 2 buah plat yang dihubungkan kemudian ditekan dengan arah yang

berlawanan. Karena permukaan material yang tidak rata maka, tidak semua area

dari permukaan plat akan tertempel. Pada masing-masing puncak permukaan akan

berkontak dan bagian yang cekung akan mambentuk lembah. Lembah-lembah ini

kemudian akan terisi udara dan menyebabkan isolasi karena konduktivitas thermal

yang rendah dari udara. Tahan ini sering disebut tahanan thermal per unit area

kontak.

Tahanan ini bergantung pada parameter kekasaran permukaan dan luas area dari

permukaan dari area yang berkontak.

Ducting

1. Perbedaan antara aliran laminar dengan urbulent pada fully developed

Aliran lurus atau lamnier; yaitu aliran fluida mulus. Lapisan-lapisan yang

bersebelahan meluncur satu sama lain dengan mulus. Pada aliran ini partikel

fluida mengikuti lintasan yang mulus dan lintasan tidak saling bersilangan.

Aliran lamier sering dijumpai pada air yang dialirkan melalui pipa atau selang.

Aliran ini mempunyai Bilangan Reynold lebih kecil dari 2300.

Aliran turbulen :yaitu aliran yang ditandai dengan adanya lingkaran-lingkaran

tak menentu dan menyerupai pusaran. aliran fluida yang partikel-partikelnya

bergerak secara acak dan tidak stabil dengan kecepatan berfluktuasi yang saling

interaksi. Akibat dari hal tersebut garis alir antar partikel fluidanya saling

berpotongan. Aliran turbulen sering dijumpai di sungai-sungai dan selokan.

Aliran ini mempunyai Bilangan Reynold lebih kecil dari 2300.

2. Penurunan Rumus Bernoully untuk Pengujian ducting

Dari persamaan Bernoulli:

P . v+12

mV 2+mgh=constant

PS+γ .V 2

2 g=Pt

Pv=P t+ PS

Laminar Turbulent

w w

dimana :

Pv = Tekanan Kecepatan (hasil pengurangan tekanan total dan tekanan statik)

Pt = Tekanan Total (tekanan diperlukan untuk memberikan aliran secara

isentropik)

Ps = Tekanan Statik (tekanan yang diukur pada keadaan seimbang)

3. Tabung pitot

Alat sensor yang digunakan untuk mengukur tekanan total dan tekanan statik yang

dihubungkan pada manometer, dan dapat digerakan secara mekanis.

Konveksi Paksa

1. Bilangan Reynold, Prandtl, nusselt, dan Bilangan Grashof

Bilangan Reynold

Merupakan bilangan tak berdimensi yang diperoleh dari rasio gaya inersia

dengan viskositas. Bilangan Reynold digunakan untuk menentukan karakteristik

suatu aliran fluida laminar atau turbulen.

R ed=ρ μm d

μ

Bilangan Prandtl

Bilangan prandtl merupakan Bilangan yang digunakan sebagai

perbandingan viskositas kinematik fluida terhadap difusivitas termal fluida.

Viskositas kinematik memberikan informasi tentang laju difusi momentum

dalam fluida dan difusitas termal memberikan informasi tentang difusi kalor

dalam fluida.

Ρ r= vα

= μ/ ρk / ρ c p

=c p μ

k

Keterangan : ν=viskositas kinematis

μ=viskositasdinamis

c p=kalor jenis pada tekanan konstan

k=koefisien konduktivitas temal

Untuk aliran dalam pipa,seperti halnya aliran melewati plat datar profil

kecepatan serupa dengan profil suhu untuk fluida yang mempunyai bilangan

Prandtl satu.

Bilangan Nusselt

Merupakan bilangan yang digunakan untuk menentukan distribusi suhu

permukaan atau plat.

N ud=h Lk

Bilangan Grashof.

Ada sebuah bentuk analog dari jumlah Grashof digunakan dalam kasus

konveksi perpindahan massa adalah

dimana

dan

g = percepatan gravitasi bumi

C a,s = konsentrasi spesies-spesies di permukaan

C a,a = konsentrasi dari spesiman a di media ambien

L = panjang karakteristik

ν = viskositas kinematik

ρ = cairan kepadatan

C a = konsentrasi dari spesies

T = temperature konstan

p = tekanan konstan

2. Jelaskan pengrtian dari aliran turbulent dan aliran laminar disertai gambarnya,

kedua aliran tersebut diidentifikasi dengan menggunakan apa?

Aliran laminar : aliran dimana partikel fluidanya berpindah secara lembut.

Aliran turbulent : aliran dimana partikel fluidanya bergerak secara capat dan acak

kesegala arah.

Kedua aliran ini diidentifikasi dengan menggunakan bilangan Reynolds.

3. Alat untuk Pengujian Konveksi Paksa

Dioda Weatstone

Berfungsi untuk menyearahkan arus listrik

Gambar 4.4 Dioda weatstone.

Hot Wire Anemometer

Berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran udara (fluida) pada waktu awal.

Gambar 4.5 Hot wire anemometer.

Watt meter

Berfungsi untuk mengukur daya yang masuk.

Gambar 4.6 Watt meter.

Asbestos

Berfungsi sebagai peredam panas yang akan merambat keluar melalui celah

sambungan pipa

Gambar 4.7 Asbestos.

Gips

Berfungsi sebagai isolator supaya panas dari pipa horizontal tidak keluar ke

lingkungan

Gambar 4.8 Gips.

Heater

Berfungsi untuk mendistribusikan panas ke pipa konveksi

Gambar 4. 9 Heater.

Regulator

Berfungsi untuk memberi daya pemanasan pada heater..

Gambar 4.10 Regulator.

Pipa Konveksi

Berfungsi untuk arah aliran fluida (udara).

Gambar 4.11 Pipa konveksi.

10. Display sensor Thermokopel

Berfungsi untuk menampilkan suhu terukur pada pipa konveksi (pada 4 titik).

Gambar 4.12 display sensor thermokope.

11. Blower

Berfungsi untuk memberi hembusan (penghembus) udara ke pipa konveksi.

Gambar 4.13 Blower.

12. Thermo kopel

untuk mengukur suhu pada pipa konveksi (pada 4 titik).

Fine Thermocouple

Gambar 4.14 Sensor Thermokopel.