Aliran Fluida Fix

8/18/2019 Aliran Fluida Fix

1/60

LAPORAN

PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA

ALIRAN FLUIDA

D-1

Disusun Oleh

SHANDY ARMANDO. K/ 121130111

KHAUF FADLILAH. R / 121130112

LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2015


2/60

ii

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN

PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA

ALIRAN FLUIDA

D-1

Disusun oleh

SHANDY ARMANDO. K / 121130111

KHAUF FADLILAH. R / 121130112

Yogyakarta, Juni 2015

Asisten pembimbing praktikum

Anirawilda. P


3/60

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan

laporan Praktikum Dasar Teknik Kimia yang berjudul “Aliran Fluida” dengan

tepat.

Adapun tujuan dari pembuatan laporan ini adalah untuk memenuhi syarat

kelulusan mata kuliah Praktikum Dasar Teknik Kimia.

Dengan selesainya laporan ini, penyusun mengucapkan terima kasih

sebesarbesarnya kepada:

1.

Ir. Danang Jaya, MT, selaku Kepala Laboratorium Dasar Teknik Kimia

UPN “Veteran “ Yogyakarta.

2. Anirawilda. P, selaku Asisten Pembimbing Praktikum Dasar Tenik Kimia

pada acara D-1 ini.

3. Seluruh staf Laboratorium Dasar Teknik Kimia atas seluruh bantuannya

yang telah diberikan kepada praktikan.

4.

Seluruh pihak yang telah membantu baik langsung maupun tidak langsungsehingga laporan ini dapat diselesaikan.

Akhir kata penyusun berharap agar laporan ini dapat bermanfaat bagi

penyusun dan semua pihak yang memerlukan laporan ini.

Penyusun


4/60

iv

DAFTAR ISI

Bab III. Percobaan dan Pembahasan

III.I Hasil Percobaan ............................................................................... 19

III.2 Pembahasan ..................................................................................... 20

Bab IV. Penutup

IV.1 Kesimpulan .................................................................................... 28

IV.2 Kritik dan Saran ............................................................................. 29

Daftar Pustaka

Lampiran

Halaman Judul .................................................................................................. i

Lembar Pengesahan ......................................................................................... ii

Kata Pengantar ................................................................................................. iii

Daftar Isi........................................................................................................... iv

Daftar Tabel ..................................................................................................... v

Daftar Gambar ................................................................................................. vi

Daftar Lambang ............................................................................................... viiIntisari .............................................................................................................. viii

Bab I. Pendahuluan

I.1 Latar Belakang .................................................................................... 1

I.2 Tujuan ................................................................................................. 1

I.3 Tinjauan Pustaka .................................................................................. 2

I.4 Hipotesis ............................................................................................... 14

Bab II. Pelaksanaan Percobaan

II.1 Alat dan Bahan ................................................................................. 15

II.2 Gambar dan Rangkaian Alat ............................................................. 15

II.3. Cara Kerja dan Bagan Alir ............................................................... 16

II.4 Analisa Perhitungan .......................................................................... 18


5/60


6/60

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Simple centrifugal pump ……………………………................ 6

Gambar 2. Positive-displacement gear type rotary pump ……………….... 7

Gambar 3. Orificemeter ……........................................................................ 7

Gambar 4. Rotameter ……………………………………........................... 8

Gambar 5. Special pumps and blowers ……………………………............. 9

Gambar 6. Rangkaian alat aliran fluida ………………................................ 15

Gambar 7.Bagan alir ……............................................................................. 17

Gambar 8. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan head pompa (H)…..... 21

Gambar 9. Hubungan antara panjang ekivalen (Le) dengan 0kran bukaan... 23

Gambar 10. Hubungan coefficient of discharge dengan bilangan reynold ... 25

Gambar 11. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float (h) ......... 26


7/60

vii

DAFTAR LAMBANG

A = Luas, cm2

Q = Debit aliran, cm3

H = Head pompa

Co = Coeficient of discharge

Re = Bilangan reynold

Le = Panjang ekivalen (cm)

g = Percepatan gravitasi (/det)

D = Diameter pipa (cm)

= Faktor gesekan

U = Kecepatan (cm/det)

-Ws = Head pompa (cm)

= Densitas raksa (gr/cm3)

= Densitas air (gr/cm3)

∆H = Perbedaan ketinggian Hg dalam manometer (cm)


8/60

viii

INTISARI

Aliran fluida adalah suatu cara pemindahan fluida (gas, uap, cairan) dari suatu tempat

ke tempat lain dengan mengalirkannya melalui pipa. Aliran fluida terjadi karena adanya

perbedaan tekanan dan elevasi. Aliran fluida digunakan dalam industri-industri yang

melibatkan pemipaan, umumnya semua industri menggunakan pemipaan untuk mengalirkansuatu zat padat, cair atau gas dari suatu tempat ke tempat lain sebagai alat transportasi.

Pertama-tama percobaan di mulai dengan memeriksa rangkaian alat agar proses

percobaan berjalan dengan lancar, setelah itu mengisi air ke dalam tangki penampung hingga

batas tangki, setelah tangki terisi dengan penuh lalu membuka kran dengan derajat

pembukaan penuh dan setelah itu menghidupkan pompa hingga aliran konstan. Kemudianmemulai percobaan dengan menutup 110

◦ kran dan menunggu aliran konstan. Setelah aliran

konstan, mencatat kedudukan dari beda ketinggian manometer pompa, manometer kran,

manometer orifice, dan tinggi float pada rotameter, setelah semua sudah dicatat, mengukurdebit aliran dengan menampung volume debit yang keluar tiap 3 detik dan dengan alat

penampung (beker glass) dan stopwatch. Setelah itu, mengulangi percobaan dengan menutup

kran sebesar 500 dan mengulangi 3x percobaan di setiap derajad pembuka yang berbeda agar

didapat data yang baik.

Dari percobaan ini didapat hubungan bahwa makin besar debit aliran, maka head

Pompa semakin besar juga. Untuk data panjang ekivalen (Le) dengan derajad pembukaan

keran didapat, makin kecil derajat pembukaan kran, maka panjang ekivalen makin besar.Untuk hubungan coefficient of discharge (Co) dengan bilangan Reynold di peroleh, Co

bertambah selaras dengan pertambahan bilangan Reynolds. Yang terakhir, didapat hubungan

debit aliran (Q) dengan tinggi float (h) dimana dengan bertambahnya debit aliran

menyebabkan float semakin tinggi.


9/60

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Proses transportasi dengan menggunakan aliran fluida merupakan suatu hal

yang sangat penting, karena banyak digunakan dalam industri. Aliran fluida

adalah salah satu cara untuk mengangkut fluida dari suatu tempat ke tempat lain

dengan cara mengalirkannya. Transportasi aliran fluida dapat dilakukan dengan

menggunakan pipa karena lebih mudah dan aman. Setiap pengangkutan dalam

industri yang berupa cairan,larutan ataupun suspensi akan sering dijumpai dalam

transportasi fluida baik dengan Closed Duck (pipa tertutup) maupun Open

Channel (saluran terbuka). Untuk pengangkutan zat padat dilakukan secara

fluidized , artinya zat padat tersebut di masukkan ke dalam fluida sehingga menjadi

campuran dua fase,dengan demikian zat padat dapat diangkut. Aliran fluida terjadi

karena adanya perbedaan tekanan dan elevasi (pengaruh gravitasi). Alat- alat yang

digunakan untuk mengukur beda tekanan fluida dan kecepatan aliran fluida antara

lain manometer dan rotameter.

I.2 Tujuan

1. Mempelajari karakteristik pompa yaitu hubungan antara debit aliran (Q)

dengan head pompa (H).

2.

Mempelajari hubungan antara panjang ekivalen (Le) dengan derajat

pembukaan kran (oK).

3.

Mempelajari hubungan antara coefficient of discharge (Co) dengan

bilangan Reynold (Re).

4. Menara rotameter yaitu hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi

float (h).


10/60

2

I.3 Tinjauan Pustaka

Dalam proses transportasi fluida, salah satu faktor yang berpengaruh adalah

densitas atau berat jenis. Fluida dapat dipengaruhi oleh tekanan dan suhu, tetapi

ada pula fluida yang tidak dipengaruhi oleh tekanan dan suhu.

Berdasarkan pengaruh suhu dan tekanan, fluida dibagi dua :

a. Fluida Compresible, yaitu fluida yang sangat dipengaruhi oleh suhu

dan tekanan, sering disebut fluida termampatkan. Contoh : uap dan

gas.

b. Fluida Incompresible, yaitu jenis fluida yang densitasnya tidak

dipengaruhi oleh suhu dan tekanan atau biasanya fluida tidak

termampatkan. Contoh : air.

Jenis aliran fluida dapat dibagi tiga yaitu :

a.

Aliran laminar ( Re < 2000 ), dalam jenis ini partikel- partikel fluida

mengalir secara sejajar dengan sumbu tabung.

b. Aliran turbulen ( Re > 4000 ), dalam jenis ini partikel- partikel fluida tidak

lagi mengalir teratur dan mempunyai komponen kecepatan tegak lurus

dengan arah aliran.

c. Aliran transisi, pada aliran ini fluida dapat mengalir secara laminar atau

turbulen, tergantung kondisi setempat (2000-4000)

(Brown, G.G.,1978).

Aliran zat cair dalam pipa dapat dibagi dua :

a.

Aliran Steady State, untuk aliran yang harga dari masing-masing

kuantitanya yang ada dalam aliran tersebut tidak berubah dengan waktu.

b.

Aliran Unsteady State, untuk aliran yang harga dari kuantitanya berubah

menurut waktu.

Jika fluida mengalir dari sebuah pipa tertutup, maka akan terjadi perbedaan

bentuk aliran, yang dapat ditentukan dengan bilangan Reynold (Re):


11/60

3

..Re

u D ................................………………………………………( 1 )

Dimana :

= massa jenis cairan (kg/m3)

u = kecepatan aliran (m/det)

D = diameter pipa (m)

= viskositas (kg/m.det)

Persamaan kontinuitas dapat dipergunakan untuk menyelasaikan permasalahan

dalam aliran fluida.

Persamaan kontinuitas untuk aliran incompressible adalah :

Asumsi 1 = 2

Maka : Q = A1.u1 = A2.u2 …………………………………….( 2 )

Persamaan kontinuitas untuk aliran compressible adalah :

m = 1.A1.u1 = 2.A2.u2 ………………………………………( 3 )

Hubungan energi pada fluida atau zat material yang mengalir melintasi pipa dapat

ditentukan dengan kesetimbangan energi. Energi dibawa oleh fluida yang

mengalir dan juga ditransfer dari fuida kesekeliling atau sebaliknya.

Energi yang dibawa fluida mencakup:

1. Internal energi ( E ), yaitu energi yang disebabkan oleh gerakan molekul atom

atau elektron yang mempunyai sifat-sifat khusus dari fluida, tanpa

memperhatikan lokasi atau tempat relatifnya atau posisinya.

2. Energi yang dibawa fluida karena kondisi alirannya atau posisinya

a. Energi kinetik ( Ek ) adalah energi fluida karena gerakannya.

Ek = gc

mu

2

2

b. Energi potensial (Ep) yaitu energi fluida karena tempat kedudukannya yang

dipengaruhi gravitasi.

Ep = gc

mgz


12/60

4

c. Energi tekanan (Et) adalah energi untuk melakukan kerja melawan tekanan

yang dibawa oleh zat karena aliranya dari awal masuk sampai keluar.

Energi yang ditransfer antara fluida atau sistem dalam aliran dan sekelilingnya

ada dua jenis :

1. Energi panas (q), yaitu energi yang diserap oleh zat alir dari sekelilingnya

selama aliran.

2. Energi kerja (W), yaitu kerja yang diterima atau dihasilkan atau yang

dilakukan oleh zat yang mengalir ke sekliling selama aliran dan sering

disebut “ shaft work ”.

Selain itu ada juga yang disebut energi friksi (F) yaitu energi yang hilang karena

gesekan.Rugi energi tersebut pada sambungan , pipa lurus atau penampang yang

tidak sama.

(Brown, G.G.,1978).

Neraca energi untuk sistem aliran fluida dapat ditulis sebagai berikut :

Energi masuk :

mE1 +

gc

mu

2

2

1 +

gc

mgz 1 + mP1V1

Energi keluar :

mE2 +

gc

mu

2

2

2 +

gc

mgz 2 + mP2V2 + mq - mWs

Maka :

Energi masuk = energi keluar

mE1 +

gc

mu

2

2

1 +

gc

mgz 1 + mP1V1 = mE2 +

gc

mu

2

2

2 +

gc

mgz 2 + mP2V2 +

mq – mWs …………….........................................................................( 4 )


13/60

5

Bila :

E = E1 – E

2

(PV) = P1V1-P2V2

u2 = u12-u2

z = z1-z2

Maka diperoleh neraca energi untuk setiap satuan massa yaitu :

ΔE +

gc

u

2

2

+

gc

z g + Δ(PV) = q – Ws ………………………......( 5 )

Bila aliran isothermal (E=0) dan fluida incompressible, sedangkan volumenya

diasumsikan konstan, maka persamaan diatas menjadi :

gc

u

2

2

+

gc

z g +

P = q – Ws ………………………….........( 6 )

Apabila ada gesekan ( 0) dan diasumsikan aliran adiabatis (q=0) maka dikenal

dengan persamaan Bernaully :

gc

u

2

2

+

gc

z g +

P = -(Ws + F)……………………….....….( 7 )

keterangan :

P = Beda tekanan posisi 2 dan 1 (lbf/ft2)

u2 = Beda kecepatan posisi 2 dan 1 (ft/sec2)

= Berat jenis fluida (lbm/ft3)

g = Percepatan gravitasi (ft/sec2)

gc = Faktor konversi gaya gravitasi (lbm/lbf.ft/sec2)

z = Beda tinggi posisi 2 dan 1 (ft)

F = Kerja yang hilang (lbf.ft/lbm)

Ws = Kerja pompa (lbf.ft/lbm)

Jika persamaan ( 7 ) dibagi g/gc dimensi masing-masing suku dinyatakan dalam

ft cairan (cm cairan) dengan :

w = . gc

g , (lbf/ft3)


14/60

6

g

gcWs

g

gc F Z

g

u

W

P

2

)( 2

Ws F Z g

u

W

P

2

)( 2

……………………………………..( 8 )

(Brown, G.G., 1978)

Alat-alat aliran fluida :

a. Pompa

Pompa adalah alat unutk mengalirkan fluida dari suatu tempat ke tempat

yang lain. Dari berbagai jenis pompa dapat digololongkan menjadi dua golongan :

1. Centrifugal Pump

Pada pompa jenis ini gaya sentrifugal yang dihasilkan akan melemparkan

fluida yang ada kedinding pompa (casing), sehingga zat memiliki tenaga

kinetik yang membuat cairan meninggalkan impeler.

Gambar 1.Simple Centrifugal Pump

2. Positive Displacement Pump

Yang termasuk jenis ini adalah :

Rotary Pump

Pompa ini cocok untuk cairan yang kental pompa rotary memliki unsur-

unsur yang memberikan putaran energi ke cairan.

Reciprocating Pump

Pada jenis ini tenaga yang dihasilkan diberikan ke sistem adalah berupa

gerakan piston yang menekan sistem tersebut.


15/60

7

Gambar 2. Positive-displacement gear type rotary pump

b. Kran (valve)

Kran adalah suatu jenis fitting yang dipakai untuk mengatur, mengontrol

dan membuka ataupun menutup aliran. Pemilihan terhadap jenis kran tergantung

jumlah dan jenis cairan yang akan dialirkan serta tujuan pemakainanya.

c. Orificemeter

Orificemeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan

tekanan. Alat ini membutuhkan tempat yang besar dan rasio diameter leher

terhdap pipa tidak dapat diubah-ubah.

Prinsip orifice ini adalah penurunan penampang arus aliran melalui orifice

itu, akan menyebabkan tinggi tekan kecepatan meningkat tetapi tinggi tekan

tekanan menurun dan penurunan tekanan antara kedua titik diukur dengan

manometer.

Persamaan Bernaully memberikan dasar untuk mengkorelasikan

peningkatan tinggi kecepatan dan tinggi tekan tekanan.

Gambar 3. Orificemeter


16/60

8

d. Rotameter

Rotameter adalah alat untuk fluida yang area alirannya berubah-ubah.

Rotameter terdiri dari tabung gelas yang bentuknya kerucut (tappered glass tube),

yang didalamnya terdapat pelampung (float) yang bergerak naik turun. Bila

alirannya besar, float akan terangkat dan sebaliknya.

Gambar 4. Rotameter

e. Manometer

Manometer adalah piranti yang berfungsi dalam mengukur beda tekanan.

Pada gambar berikut ini bentuk manometer. (Mc Cabe, 1976)

Manometer untuk pompa

Bila : Z1 = Z2, karena tidak ada beda ketinggian

u1 = u2, karena luas penampang sama

F = 0

Maka persamaan ( 7 ) menjadi :

air

P P

air

P Ws

12

Tekanan di A = tekanan di B


17/60

9

gc

g h Hg

gc

g Y air P P A

....1

gc

g hY air P P B

..2

gc

g hY air P

..2

gc

g h Hg

gc

g Y air P

....1

gc

g h Hg

gc

g hair

gc

g h Hg

gc

g Y air P P

........12

gcair

g hair Hg .

.

gcair

g hair g Ws

.

.

.............................................( 9 )

bila persamaan (9) dibagi g/gc,maka persamaannya menjadi :

hair gc

air Hg H Ws

.

.

………………………...................( 10 )

dimana :

-Ws = H = head pompa (cm)

Hg = densitas air raksa (gr/cm3)

air = densitas air (gr/cm3)

h = perbedaan tinggi dalam manometer (cm)

Head pompa (Ws atau H) adalah tinggi kolom cairan yang ekivalen dengan

perbandingan tenaga dari masing-masing jenis tenaga dari tenaga tinggi dan

tenaga rendah.


18/60

10

Gambar 5. Special Pumps and Blowers

Manometer kran

Bila :

Z1 = Z2 , karena tidak ada beda ketinggian

u1 = u2 , karena luas penampang sama

Ws = 0 , karena tidak ada kerja


g hhcair air g P F .

.

Munurut Fanning dan D’Archy :

D gc

u Le f F

.2

.. 2

Dimana : f = 0.0056 +32,0(Re)

5,0

Maka :

g h gcair

air Hg

D gc

u Le f F .

..2

.. 2

…………………........( 11 )

Kalau persamaan (11) dibagi g/gc maka menjadi :

..2

.. 2h

air

air Hg

D g

u Le f

air u f

hair Hg D g Le

..

).(.22

…………............................( 12 )


19/60

11

Dimana :

Le = panjang ekuivalen (cm)

g = percepatan gravitasi (cm/det2)

D = diameter pipa (cm)

f = faktor gesekan

u = kecepatan (cm/det)

Panjang ekivalen (Le) adalah panjang pipa lurus yang memberikan

gesekan yang sama atau ekivalen dengan gesekan yang diberikan oleh

fitting yang bersangkutan.

Manometer orifice

Bila :

Z1 = Z2 , karena tidak ada beda ketinggian

Ws = 0, karena tidak ada kerja


gc

u

2

2

+

P = -F ................……..........................( 13 )

F gcuu

2212

2 ……………….........................( 14 )

Dari persamaan (1) diperoleh :

u2 =

2

11

A

xAu….……………………….........................( 15 )

Substitusi persamaan (15) ke persamaan (14) :

F gcu A

Au

2

. 212

2

2

1

2

1

1/

2

2

2

2

1

1

A A

F gc

u

………….....................................( 16 )


20/60

12

P – F = Co2

P ………...........................( 17 )

Persamaan (17) dikombinasikan dengan persamaan (16) :

1/

2

2

2

2

1

1

A A

F gc

Cou

)(2

1222

11

gc

A AuCo

…......……………………...........( 18 )

Karena persamaan4

2

41

2

2

21

D

D

A

A , maka persamaan (18) menjadi :

)(2

14

2

4

1

1

gc

D

Dair

uCo

Diketahui :

- ΔP = gc

g hair Hg .).(

gc

gc g hair Hg

D

Dair

uCo..2

14

2

4

1

1

g hair Hg

D

Dair

uCo.).(2

14

2

4

1

1


21/60

13

Dimana :

Co = Coefficient of discharge

D1 = Diameter pipa dalam (cm)

D2 = Diameter orifice (cm)

f. Pipa

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pipa yaitu :

1. Suhu operasi

Suhu operasi ini akan menentukan bahan pipa yang akan dipakai dan perlu

tidaknya isolasi.

2.

Internal/eksternal pressure

Ini akan menentukan Schedule Number , dimana :

Schedule Number = 1000 (P/S)

P = Internal pressure yang bekerja (psi)

S = Tegangan yang diijinkan oleh pipa (psi)

3. Fluida yang mengalir

4.

Jenis-jenis fitting

g. Fitting

Fitting merupakan sepotong pipa yang mempengaruhi dalam menentukan

kebutuhan :

1. Menyambung dua buah pipa dengan cara :

Tanpa mengubah arah dan diameternya, disebut coupling

Mengubah arah, disebut elbow

Mengubah diameter, disebut reducing

2. Membatasi arus dalam pipa, disebut plug

3. Membuat percabangan pipa sehingga arus bercabang, misalnya : tees, crosses.


22/60

14

I.4 Hipotesis

1. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan head pompa (H) yaitu, semakin

besar debit aliran (Q) maka head pompa semakin besar.

2.

Hubungan antara panjang ekivalen (Le) dengan 0kran bukaan (0K) yaitu,

semakin besar 0kran bukaan maka semakin kecil panjang ekivalen.

3. Hubungan antara coefficient of discharge (Co) dengan bilangan reynold

(Re) yaitu, semakin besar coefficient of discharge (Co) maka harga Re

juga semakin besar.

4. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float (h) yaitu, semakin

besar debit alirannya maka tinggi float juga semakin besar.


23/60

15

BAB II

PELAKSANAAN PERCOBAAN

II.1 Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan:

Air

Alat-alat yang digunakan :

1. Rangkaian alat aliran fluida

2. Beker glass

3. Termometer

4. Gelas ukur

5. Stop watch

6. Piknometer

II.2 Gambar dan Rangkaian alat

Gambar 6. Rangkaian Alat Aliran Fluida


24/60

16

Keterangan :

1. Bak penampung air

2. Manometer Pompa

3.

Pompa

4. Manometer Pompa

5. Manometer Kran

6. Manometer Orifice

7. Orifice

8. Rotameter

II.3 Cara Kerja dan Bagan Alir

Memeriksa rangkaian alat terlebih dahulu. Mengisi tangki penampung

dengan air dan menghidupkan pompa. Membuka kran dengan derajat pembukaan

penuh kemudian menghidupkan pompa hingga keadaan aliran konstan ( steady

state). Setelah aliran konstan, mencatat kedudukan dari beda tinggi manometer

pompa, manometer kran, manometer orificemeter dan tinggi float pada rotameter.

Menutup kran dengan sudut 110 dari kedudukan semula setelah mencapai

keadaan steady state. Menampung debit aliran air yang keluar dengan gelas beker

dan mengukur dengan gelas ukur tiap 3 detik menggunakan stopwatch.

Melakukan pengulangan percobaan sebanyak 3 kali untuk setiap 0kran bukaan.

Kemudian melakukan pengulangan pada langkah kerja diatas dengan derajat

pembukaan kran yang berbeda-beda dengan menutup kran bukaan sebesar 500

sebanyak 15 data. Mengukur :

a.

Temperatur air

b. Densitas air dengan menggunakan piknometer

c. Diameter pipa dan diameter orifice


25/60

17

Bagan Alir

Gambar 7. Bagan Alir

Memeriksa rangkaian alat

Mengisi air ke dalam tangki penampung hingga batas

tangki

Tangki terisi penuh, membuka kran dengan derajat

pembukaan penuh.

Menghidupkan pompa hingga aliran konstan

Setelah aliran konstan, mencatat kedudukan dari beda

ketinggian manometer pompa, manometer kran,

manometer orifice, dan tin i float

Mengukur debit aliran dengan alat penampung dan

stopwatch

Mengulangi langkah 2,3 dan 4 dengan derajat pembukaan

kran yang berbeda-beda

Mengukur Temperatur air,densitas air dengan

menggunakan piknometer, diameter pipa dan diameter

orifice.


26/60

18

II.4 Analisa Perhitungan

1. Mencari head pompa (H)

O H g

P H Ws

2.

Mencari persamaan: Y = ax2 + bx + c

dengan menggunakan least square:

∑y = a∑x2 + b∑x + nc

∑xy = a∑x3 + b∑x2 + c∑x

∑x2y = a∑x4 + b∑x3 + c∑x

2. Mencari panjang ekivalen (Le)

Le =O H u f

P Din

2

2 ..

..2

Mencari luas kran: A = ¼ π Dkran 2

Mencari kecepatan linear: u = A

Q

Mencari bilangan reynold: Re =O H

DinuO H

2

2 ..

Mencari faktor friksi: f = 0,0056 + 32.0Re

5.0

3. Mencari coeficient of discharge (Co)

P

Dori

DinO H

uCo

.2

14

4

2

1

4. Mencari hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float (h)

Dengan persamaan: Y = ax + b

Menggunakan least square: Y = an + bX

XY = aX + bX


27/60

19

BAB III

PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

III.1 Hasil Percobaan

Tabel 1. Hasil Percobaan

Kran

Volume

(ml)

Waktu

(detik)

Q

(ml/dt)

Manom

eter

Pompa

Manometer

Kran

Manom

eter

Orifice

Tinggi

Float(cm)

ki ka ki ka ki ka

900 831,6667 3,2667 254,5918 0 7,3333 4,8333 3 3 0 15,8

850 816,6667 3,3233 245,7372 0 6,0000 4,6667 3 3 0 15,0667

800 733,3333 3,2500 225,641 0 5,0000 4 3 3 0 13,9

750 740,0000 3,2833 225,3807 0 4,5000 4 3 3 0 13,5

700 696,6667 3,3133 210,2616 0 4,1000 3,9667 2 2 0 12,8333

650 596,6667 3,3033 180,6256 0 4,0000 3 ,3333 1,3333 0 11,8333

600 550,0000 3,2633 168,5393 0 3,9000 3 1 1 0 10,8

550 528,3333 3,2333 163,4021 0 3,7000 3 0 0 0 10,5667

500 521,6667 3,1767 164,2183 0 3,5000 3 0 0 0 10,3333

450 508,3333 3,2833 154,8223 0 3,5000 3 0 0 0 10,1

400 460,0000 3,3267 138,2766 0 3,5667 3 0 0 0 9,3667

350 380,0000 3,2200 118,0124 0 3,5000 3 0 0 0 8,1667

300 313,3333 3,2100 97,61163 0 3,0000 3 0 0 0 6,9

250 220,0000 3,2333 68,04124 0 3,6000 3 0 0 0 5,0333

200 106,6667 3,2033 33,29865 0 3,8000 4 0 0 0 2,7667


28/60

20

Temperatur = 28 oC

ρ H2O = 0,996233 gr/cm3

Diameter orifice = 0,8 cm

Diameter dalam pipa = 1,62 cm

Diameter luar pipa = 2,26 cm

Diameter kran = 3,04 cm

Viskositas Air = 0,008 gr/cm.s

III.2 Pembahasan

1. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan head pompa (H).

Tabel 2. Hubungan antara Debit Aliran (Q) dengan Head Pompa (H)

Q (x) H (y)

254,5918 5,1789

245,7372 4,2373

225,6410 3,5311

225,3807 3,1780

210,2616 2,8955

180,6256 2,8248

168,5393 2,7542

163,4021 2,6130

164,2183 2,4717

154,8223 2,4717

138,2766 2,5188

118,0124 2,4717

97,6116 2,1186

68,0412 2,5424

33,2986 2,6836


29/60

21

Gambar 8. Grafik hubungan antara debit aliran (Q) dengan head pompa (H)

Dengan melihat grafik dapat diketahui bahwa semakin besar debit aliran

maka head pompa semakin besar. Hal ini disebabkan pada pembukaan derajat

kran yang besar maka debit aliran besar sehingga tejadi kenaikan tekanan pada

manometer pompa. Akibatnya head pompa semakin besar sehingga tenaga yang

dibutuhkan pompa untuk mengalirkan fluida juga semakin besar.

Untuk mencari Head pompa menggunakan rumus :

O H g

P H Ws

2.

Dari data hasil percobaan diatas, dibuat perhitungan untuk memperoleh

efisiensi yang terlihat dalam grafik dengan persamaan sebagai berikut :

Y = 0,0001x2-0,024x+3,5396

Dengan persentase kesalahan sebesar 17,3548%.

Persen kesalahan didapat karena banyaknya manometer yang tidak dapat

bekerja dengan baik sehingga menyebabkan data percobaan yang tidak tepat.

Adanya sambungan pipa yang bocor sehingga menyebabkan berkurangnya debit

air keluar. Kurang tepat dalam membaca manometer juga mempengaruhi persen

kesalahan.


30/60

22

2. Hubungan antara panjang ekuivalen (Le) dengan derajat pembukaan kran(oK)

Tabel 3. Hubungan antara Panjang Ekivalen (Le) dengan Derajat Pembukaan

Kran (0K)

Le (y) Kran (x)

18890,3300 900

16465,6789 850

15982,5502 800

14414,0103 750

14868,4385 700

19031,0637 650

20999,6360 600

21055,6154 550

19740,9586 500

21932,1294 450

27349,5919 400

35616,5606 350

42839,9312 300

97876,8749 250

369336,4423 200


31/60

23

Gambar 9. Grafik hubungan antara panjang ekivalen (Le) dengan derajat

pembukaan kran (oK)

Dari grafik terlihat semakin besar derajat pembukaan kran, maka semakin

kecil panjang ekivalen (Le). Hal tersebut didapat karena nilai u (kecepatan) yang

semakin besar selaras dengan bertambahnya derajat pembukaan kran, dimana u

(kecepatan) berbanding terbalik dengan Le.

Untuk menentukan panjang ekivalen ( Le ) menggunakan rumus :

f = 0,0056 + 32.0Re

5.0

Dengan: Le =O H u f

P Din

2

2 ..

..2

Dari data percobaan diatas, dibuat perhitungan untuk memperoleh efisiensi yang

terlihat dalam grafik dan diperoleh persamaan sebagai berikut :

Y = 782436766,5x-1,644770951

Dengan persentase kesalahan sebesar 29,2669%Persen kesalahan didapat karena busur yang digunakan kurang bagus

sehingga saat memutar kran posisi busur jadi ikut bergeser sehingga menyebabkan

debit aliran air yang keluar tidak sesuai yang diinginkan. Kurang tepatnya dalam

pembacaan busur pada 0kran bukaan. Banyak manometer yang rusak sehingga

menghasilkan data yang tidak sesuai dengan teori.


32/60

24

3. Menentukan hubungan antara coefficient of discharge (Co) dengan bilangan

Reynold (Re).

Tabel 4. Hubungan antara Bilangan Reynold (Re) dengan Coefficient of

Discharge (Co)

Reynold (x) Co (y)

50484,2335 -0,0039

48728,4076 -0,0047

44743,4387 -0,0051

44691,8196 -0,0057

41693,7727 -0,0058

35817,1206 -0,0051

33420,4694 -0,0049

32401,7767 -0,0050

32563,6242 -0,0053

30700,4616 -0,0050

27419,5194 -0,0044

23401,2479 -0,0038

19355,8773 -0,0037

13492,2225 -0,0021

6602,9481 -0,0010


33/60

25

Gambar 10. Grafik hubungan antara coefficient of discharge (Co) dengan

bilangan Reynold (Re)

Kecepatan aliran (u) sebanding dengan nilai Coefficient of discharge. Dari

grafik dapat dilihat bahwa semakin besar harga Re maka semakin besar pula harga

Co. Hal ini disebabkan karena adanya kecepatan aliran (u) yang semakin besar

pula dan kecepatan aliran (u) berbanding lurus dengan harga Co.

Untuk menentukan Co menggunakan rumus :

P

Dori

DinO H

uCo

.2

14

4

2

1

Dari data percobaan diatas dibuat perhitungan sehingga diperoleh hubungan

dengan persamaan sebagai berikut :

Y = -7,87331E-08x - 0,001837407

Dengan persentase kesalahan sebesar 23,3584%.

Persen kesalahan didapat karena kurang tepatnya dalam pembacaan busur

0kran bukaan. Kurang teliti dalam membaca manometer. Banyaknya manometer

yang tidak bisa berfungsi dengan baik sehingga menghasilkan data yang tidak

sesuai dengan teori. Busur yang digunakan kurang bagus sehingga saat memutar

kran posisi busur jadi ikut bergeser sehingga menyebabkan debit aliran air yang

keluar tidak sesuai yang diinginkan


34/60


35/60

27

Dengan melihat grafik diatas dapat diketahui bahwa bertambahnya debit

aliran menyebabkan semakin tinggi float terdorong oleh aliran karena float dapat

bergerak bebas sesuai dengan besarnya aliran terdorong, sehingga semakin besar

aliran air pada pipa maka tinggi float semakin besar.

Dari data percobaan diatas dibuat perhitungan dan diperoleh grafik hubungan

dengan persamaan sebagai berikut :

Y = 0,0563x + 1,2683

Dengan persentase kesalahan sebesar 2,5823 %.

Persen kesalahan didapat karena kurang teliti dalam membaca ketinggian

float pada rotameter, kurang teliti dalam membaca tekanan pada manometer, dan

manometer yang tidak berfungsi dengan baik.


36/60


37/60

29

IV.2 Kritik dan Saran

Kritik

Rangkaian alat tidak dapat bekerja dengan baik sehingga menghasilkan

data percobaan yang kurang tepat dan % kesalahan yang cukup besar

juga.

Saran

Sebaiknya untuk praktikum yang akan datang alat harus diganti untuk

menghasilkan data yang tepat sehingga percobaan bisa dilakukan

dengan baik dan lancar tanpa % kesalahan yang besar.


38/60


39/60

31

LAMPIRAN

HASIL PERHITUNGAN

ALIRAN FLUIDA

(D-1)

Tabel Hasil Percobaan

Kran

Volume

(ml)

Waktu

(detik)

Q

(ml/dt)

Manom

eter

Pompa

Manometer

Kran

Manom

eter

Orifice

Tinggi

Float

(cm)ki ka ki ka ki ka

900 831,6667 3,2667 254,5918 0 7,3333 4,8333 3 3 0 15,8

850 816,6667 3,3233 245,7372 0 6,0000 4,6667 3 3 0 15,0667

800 733,3333 3,2500 225,641 0 5,0000 4 3 3 0 13,9

750 740,0000 3,2833 225,3807 0 4,5000 4 3 3 0 13,5

700 696,6667 3,3133 210,2616 0 4,1000 3,9667 2 2 0 12,8333

650 596,6667 3,3033 180,6256 0 4,0000 3 ,3333 1,3333 0 11,8333

600 550,0000 3,2633 168,5393 0 3,9000 3 1 1 0 10,8

550 528,3333 3,2333 163,4021 0 3,7000 3 0 0 0 10,5667

500 521,6667 3,1767 164,2183 0 3,5000 3 0 0 0 10,3333

450 508,3333 3,2833 154,8223 0 3,5000 3 0 0 0 10,1

400 460,0000 3,3267 138,2766 0 3,5667 3 0 0 0 9,3667

350 380,0000 3,2200 118,0124 0 3,5000 3 0 0 0 8,1667

300 313,3333 3,2100 97,61163 0 3,0000 3 0 0 0 6,9

250 220,0000 3,2333 68,04124 0 3,6000 3 0 0 0 5,0333

200 106,6667 3,2033 33,29865 0 3,8000 4 0 0 0 2,7667


40/60

32

Temperatur = 28 oC

ρ H2O = 0,996233 gr/cm3

Diameter orifice = 0,8 cm

Diameter in pipa = 1,62 cm

Diameter out pipa = 2,26 cm

Diameter kran = 3,04 cm

Viskositas Air = 0,008 gr/cm.dt

1. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan head pompa (H).

H2O = 996,233 Kg/m3

O H g

P H Ws

2.

-Ws = H =

23

2

22

22

8,9233,996

1

.1

1.8,68943333,7

sm x

m Kg

m N

sm Kg

x Pa

m N I

xinlb

Pa x

in

lb

= 5,1789 m


41/60


42/60

34

Q (x) H (y) x xy x x x y

1 254,5 5,1 64817,0 1318,5 16501879,9 4201243920,9 335679,6

2 245,7 4,2 60386,7 1041,2 14839278,2 3646562858,4 255874,9

3 225,6 3,5 50913,8 796,7 11488258,3 2592222408,0 179779,7

4 225,3 3,1 50796,4 716,2 11448543,3 2580280829,8 161428,6

5 210,2 2,8 44209,9 608,8 9295648,7 1954517696,0 128008,3

6 180,6 2,8 32625,6 510,2 5893022,9 1064430979,7 92162,3

7 168,5 2,7 28405,5 464,1 4787444,5 806872677,6 78235,1

8 163,4 2,6 26700,2 426,9 4362873,2 712902485,9 69767,2

9 164,2 2,4 26967,6 405,9 4428578,2 727253407,8 66656,9

0 154,8 2,4 23969,9 382,6 3711084,4 574558762,9 59247,4

1 138,2 2,5 19120,4 348,2 2643903,7 365589892,6 48160,8

2 118,0 2,4 13926,9 291,6 1643550,9 193959430,2 34423,7

3 97,6 2,1 9528,03 206,8 930046,5 90783362,8 20186,4

4 68,0 2,5 4629,6 172,9 315004,3 21433288,2 11770,1

5 33,2 2,6 1108,7 89,3 36921,5 1229437,2 2975,5

2448,4 44,4 458106,7 7780,6 92326039,2 19533841438,7 544357,3

Dengan least square diperoleh :

44,4 = 458106,7 a + 2448,4 b + 15 c

7780,6 = 19533841438,7 a + 458106,7 b + 2448,4 c

1544357,3 =19533841438,7 a + 92326039,2 b + 458106,7 c

Sehingga didapat : a = 0,0001

b = -0,0240

c = 3,5396

Maka didapat persamaan garis lurus :

Y = 0,0001x2 -0,0240x + 3,5396

Yhitung = 0,0001(254,5918)2 -0,0240(254,5918) + 3,5396

= 4,5251 m

% Kesalahan =Ydata

Yhitung Ydata x 100%


43/60

35

% Kesalahan =1789,5

5251,41789,5 x 100% = 12,6240%

Analog data berikutnya:

Noy hitung

%

kesalahan

1 4,5251 12,6240

2 3,6806 13,1378

3 3,2156 8,9337

4 3,2101 1,0119

5 2,9143 0,6510

6 2,4671 12,6626

7 2,3352 15,2136

8 2,2880 12,4382

9 2,2951 7,1453

10 2,2209 10,1499

11 2,1330 15,3174

12 2,1000 15,0398

13 2,1497 1,4675

14 2,3696 6,7964

14 2,8513 6,2494

∑ 138,8386

% Kesalahan rata-rata =n

Kesalahan%

=15

8386,138 = 17,3548 %


44/60

36

2. Hubungan antara panjang ekuivalen(Le) dengan derajat pembukaan

kran(oK)

A = ¼ π Dkran 2

= ¼ x 3,14 x (3,04 2)

= 7,5247 cm2

Kecepatan linear : Q = u.A

u = A

Q

u =2

3

2547,7

5918,254

cm

cm= 35,09 cm/s

Re =O H

DinuO H

2

2 ..

Re =

scm

gr

cm x s

cm x

cm

gr

.0080,0

62,109,35996233,03

= 7079,6369

f = 0,0056 + 32.0Re

5.0

f = 0,0056 + 32.06369,7079

5.0 = 0,0707

Le =O H u f

P Din

2

2 ..

..2

Le =

)996233,0()09,35()0707,0(

)cm.s

gr 3505615,513()02,2()62,1(2

3

2

2

cm

gr x

s

cm x

x xcm = 18890,3300 cm


45/60

37

Analog untuk data berikutnya :

Kran

(x) Q u ∆ P pompa Reynold f Le (y)

900 254,5918 35,0934 505615,5133 7079,6366 0,0707 18890,3300

850 245,7372 33,8728 413685,4200 6833,4091 0,0712 16465,6789

800 225,6410 31,1027 344737,8500 6274,5785 0,0725 15982,5502

750 225,3807 31,0669 310264,0650 6267,3397 0,0725 14414,0103

700 210,2616 28,9828 282685,0370 5846,9098 0,0736 14868,4385

650 180,6256 24,8977 275790,2800 5022,7998 0,0760 19031,0637

600 168,5393 23,2317 268895,5230 4686,7064 0,0772 20999,6360

550 163,4021 22,5236 255106,0090 4543,8504 0,0777 21055,6154

500 164,2183 22,6361 241316,4950 4566,5470 0,0776 19740,9586

450 154,8223 21,3410 241316,4950 4305,2672 0,0786 21932,1294

400 138,2766 19,0603 245912,9997 3845,1655 0,0805 27349,5919

350 118,0124 16,2670 241316,4950 3281,6648 0,0833 35616,5606

300 97,6116 13,4550 206842,7100 2714,3638 0,0867 42839,9312

250 68,0412 9,3789 248211,2520 1892,0765 0,0938 97876,8749

200 33,2986 4,5899 262000,7660 925,9618 0,1095 369336,4423

Dari tabel diperoleh persamaan exponensial:

Y = a x b

Dengan exponensial:

y x

y

b

a

x x

xn

log.log

loglog

)log(log

log2


46/60

38

No

0Kran

(x)

Le (y) log x log y (log x)2 log x . log y

1 900 18890,3300 2,9542 4,2762 8,7275 12,6330

2 850 16465,6789 2,9294 4,2166 8,5815 12,3521

3 800 15982,5502 2,9031 4,2036 8,4279 12,2036

4 750 14414,0103 2,8751 4,1588 8,2660 11,9568

5 700 14868,4385 2,8451 4,1723 8,0946 11,8705

6 650 19031,0637 2,8129 4,2795 7,9125 12,0378

7 600 20999,6360 2,7782 4,3222 7,7181 12,0078

8 550 21055,6154 2,7404 4,3234 7,5096 11,8476

9 500 19740,9586 2,6990 4,2954 7,2844 11,5931

10 450 21932,1294 2,6532 4,3411 7,0395 11,5178

11 400 27349,5919 2,6021 4,4370 6,7707 11,5452

12 350 35616,5606 2,5441 4,5517 6,4723 11,5797

13 300 42839,9312 2,4771 4,6318 6,1361 11,4737

14 250 97876,8749 2,3979 4,9907 5,7501 11,967415 200 369336,4423 2,3010 5,5674 5,2947 12,8108

∑ 8250 756399,8119 40,5127 66,7676 109,9857 179,3967

Sehingga: Log a =

2

2

)log(log

log

)log(

log

log.log

log

x x

xn

x

x

y x

y

; b =

2)log(log

log

)log.log

log

(log

x x

xn

y x

y

x

n

Log a =

9857,1095127,40

5127,4015

)9857,109

5127,40

(3967,179

66,7676

= 782436766,4807

b =

9857,1095127,40

5127,4015

3967,1795127,40

7676,6615

= -1,6448


47/60

39

Didapat persamaan : y = 782436766,4807x-1,6448

Yhitung = 782436766,4807 . (900)-1,6448 = 10824,22938

% Kesalahan =Ydata


% Kesalahan =18890,3300

22938,1082418890,3300 x 100% = 42,6996 %

Analog dengan data berikutnya:

Y data Y hitung%

kesalahan

18890,3300 10824,2293 42,6996

16465,6789 11888,8815 27,7960

15982,5502 13135,5069 17,8134

14414,0103 14606,5780 1,3360

14868,4385 16361,8344 10,0441

19031,0637 18482,8679 2,8805

20999,6360 21083,6633 0,4001

21055,6154 24327,6801 15,5401

19740,9586 28456,6247 44,1502

21932,1294 33841,1651 54,2995

27349,5919 41075,3219 50,1862

35616,5606 51164,1932 43,6528

42839,9312 65929,5649 53,8975

97876,8749 88985,1472 9,0846

369336,4423 128444,381 65,2229

∑ 439,0036


Kesalahan%

=15

439,0036 = 29,2669 %


48/60

40

3. Menentukan hubungan antara coefficient of discharge (Co) dengan

bilangan Reynold (Re).

A = ¼ Dorifice2

= 0.25 3.14 (0,8cm)2

= 0,5024 cm2

Kecepatan linier pada orifice :

u = A

Q =

2

3

5024,0

5918,254

cm

s

cm

= 506,7513 cm/s

Re =O H

DorificeuO H

2

2

2 ..

Re =

scm

gr

cm x s

cm xcm

gr

.0080,0

)8,0()7513,506()996233,0( 23

= 50484,2335

P

Dori

DinO H

uCo

.2

14

4

2

1

2

4

4

3

.5133,505615.2

18,0

62,1996233,0

7513,506

scm

gr

cm

gr

s

cmCo

=- 0,0039


49/60

41

Analog untuk data berikutnya :

Kran

(x)Q u

Reynold

(x)Co (y)

900 254,5918 506,7513 50484,2335 -0,0039

850 245,7372 489,1266 48728,4076 -0,0047

800 225,6410 449,1262 44743,4387 -0,0051

750 225,3807 448,6081 44691,8196 -0,0057

700 210,2616 418,5143 41693,7727 -0,0058

650 180,6256 359,5255 35817,1206 -0,0051

600 168,5393 335,4684 33420,4694 -0,0049

550 163,4021 325,2430 32401,7767 -0,0050

500 164,2183 326,8676 32563,6242 -0,0053

450 154,8223 308,1655 30700,4616 -0,0050

400 138,2766 275,2320 27419,5194 -0,0044

350 118,0124 234,8973 23401,2479 -0,0038

300 97,6116 194,2907 19355,8773 -0,0037

250 68,0412 135,4324 13492,2225 -0,0021

200 33,2986 66,2792 6602,9481 -0,0010

Dari tabel diperoleh persamaan garis lurus:

Y = a + bx

Dengan Least Square :

Y = an + bX

XY = aX + bX2


50/60

42

No Reynold (x) Co (y) x x*y

1 50484,2335 -0,0039 2548657835,7345 -199,2984

2 48728,4076 -0,0047 2374457702,8919 -226,9378

3 44743,4387 -0,0051 2001975304,3608 -229,6056

4 44691,8196 -0,0057 1997358736,5337 -254,5290

5 41693,7727 -0,0058 1738370682,6183 -243,1377

6 35817,1206 -0,0051 1282866128,5159 -183,9141

7 33420,4694 -0,0049 1116927774,0735 -164,2306

8 32401,7767 -0,0050 1049875135,2239 -162,7158

9 32563,6242 -0,0053 1060389620,6892 -173,7365

10 30700,4616 -0,0050 942518345,0311 -154,4242

11 27419,5194 -0,0044 751830042,6541 -120,8790

12 23401,2479 -0,0038 547618404,3543 -89,7230

13 19355,8773 -0,0037 374649984,1671 -71,6140

14 13492,2225 -0,0021 182040067,6307 -28,9973

15 6602,9481 -0,0010 43598923,5690 -6,5794

∑ 485516,9397 -0,0658 18013134688,0479 -2310,3224

Sehingga: -0,0658 = 15 a + 485516,9397 b

-2310,3224 = 485516,9397 a + 18013134688,0479 b

Diperoleh nilai: a =-0,00000007873

b = -0,0018

Didapat persamaan: y =-0,00000007873 – 0,0018x

yhitung = -0,00000007873 – 0,0018(50484,2335) = - 0,0058

% Kesalahan =Ydata


% Kesalahan =0039,0

)0058,0(0039,0

x 100% = 47,2284 %


51/60

43

Analog untuk data berikutnya:

y hitung%

Kesalahan

-0,0058 47,2284

-0,0056 21,0253

-0,0053 3,7230

-0,0053 6,6129

-0,0051 12,8433

-0,0046 10,0282

-0,0044 9,8265

-0,0044 13,3582

-0,0044 18,2101

-0,0042 16,1626

-0,0040 10,2022

-0,0036 5,0007

-0,0033 10,1618

-0,0029 33,1778

-0,0023 132,8155

∑ 350,3763


Kesalahan% =

15

3763,350 = 23,3584 %


52/60

44

4. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float (h)

Kran Q (x) h (y)

900 254,5918 15,8

850 245,7372 15,0667

800 225,6410 13,9

750 225,3807 13,5

700 210,2616 12,8333

50 180,6256 11,8333

600 168,5393 10,8

550 163,4021 10,5667

500 164,2183 10,3333

450 154,8223 10,1

400 138,2766 9,3667

350 118,0124 8,1667

300 97,6116 6,9

250 68,0412 5,0333

200 33,2986 2,76S67

Dari tabel diperoleh persamaan garis lurus:

Y = a + bX

Dengan Least Square :

Y = an + bX

XY = aX + bX2


53/60

45

No Q (x) h (y) x x*y

1 254,5918 15,8 64817,0033 4022,5510

2 245,7372 15,0667 60386,7772 3702,4407

3 225,6410 13,9 50913,8725 3136,4103

4 225,3807 13,5 50796,4647 3042,6396

5 210,2616 12,8333 44209,9276 2698,3568

6 180,6256 11,8333 32625,6185 2137,4033

7 168,5393 10,8 28405,5044 1820,2247

8 163,4021 10,5667 26700,2338 1726,6151

9 164,2183 10,3333 26967,6363 1696,9220

10 154,8223 10,1 23969,9554 1563,7056

11 138,2766 9,3667 19120,4051 1295,1904

12 118,0124 8,1667 13926,9318 963,7681

13 97,6116 6,9 9528,0304 673,5202

14 68,0412 5,0333 4629,6099 342,4742

15 33,2986 2,7667 1108,7999 92,1263

∑ 2448,4604 156,9667 458106,7708 28914,3483

Sehingga: 156,9667 = 15 a + 2448,4604 b

28914,3483 = 2448,4604 a + 458106,7708 b

Diperoleh nilai: a = 0,0563

b = 1,2863

Didapat persamaan: y = 0,0563 + 1,2863x

Yhitung = 0,0563 + 1,2863(254,5918) = 15,6116

% Kesalahan =Ydata


% Kesalahan =8,15

6116,158,15 x 100% = 1,1926 %


54/60

46

Analog untuk data berikutnya:

Y hitung % kesalahan

15,6116 1,1926

15,1213 0,3626

13,9899 0,6467

13,9752 3,5203

13,1240 2,2651

11,4555 3,1928

10,7751 0,2309

10,4858 0,7650

10,5318 1,9205

10,0028 0,9624

9,0713 3,1537

7,9304 2,8931

6,7818 1,7125

5,1170 1,6627

3,1610 14,2535

∑ 38,7343


Kesalahan%

=15

%7343,38 = 2,5823 %


55/60

47

Tanya Jawab Seminar

1.

Sebutkan jenis- jenis pompa! (Bobby simanjuntak)

Pompa adalah alat unutk mengalirkan fluida dari suatu tempat ke tempat

yang lain. Dari berbagai jenis pompa dapat digololongkan menjadi dua

golongan :

1. Centrifugal Pump

Pada pompa jenis ini gaya sentrifugal yang dihasilkan akan melemparkan

fluida yang ada kedinding pompa (casing), sehingga zat memiliki tenaga

kinetik yang membuat cairan meninggalkan impeler.

Gambar 1.Simple Centrifugal Pump

2. Positive Displacement Pump

Yang termasuk jenis ini adalah :

Rotary Pump

Pompa ini cocok untuk cairan yang kental pompa rotary memliki unsur-

unsur yang memberikan putaran energi ke cairan.

Reciprocating Pump

Pada jenis ini tenaga yang dihasilkan diberikan ke sistem adalah berupa

gerakan piston yang menekan sistem tersebut.

Gambar 2. Positive-displacement gear type rotary pump


56/60

48

2.

Jelaskan klasifikasi fluida berdasarkan pengaruh suhu tekanan! (riski

angga)

Berdasarkan pengaruh suhu dan tekanan, fluida dibagi dua :

c. Fluida Compresible, yaitu fluida yang sangat dipengaruhi oleh suhu

dan tekanan, sering disebut fluida termampatkan. Contoh : uap dan

gas.

d. Fluida Incompresible, yaitu jenis fluida yang densitasnya tidak

dipengaruhi oleh suhu dan tekanan atau biasanya fluida tidak

termampatkan. Contoh : air.

3. Sebutkan alat transportasi padatan! (luthfi)

1. Belt Conveyor

Belt Conveyor pada dasarnya mernpakan peralatan yang cukup

sederhana. Alat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan terhadap

pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini

dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya dari karet, plastik, kulit

ataupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan

diangkut. Untuk mengangkut bahan- bahan yang panas, sabuk yang

digunakan terbuat dari logam yang tahan terhadap panas.

2. Chain Conveyor

Chain conveyor dapat dibagi atas beberapa jenis conveyor, yaitu :Scraper

Conveyor, Apron Conveyor, dan Bucket Conveyor .


57/60

49

Scraper Conveyor

Scraper conveyor merupakan konveyor yang sederhana dan paling murah

diantara jenis -jenis konveyor lainnya. Konveyor jenis ini dapat

digunakan dengan kemiringan yang besar. Konveyor jenis ini digunakan

untuk mengangkut material - material ringan yang tidak mudah rusak,

seperti : abu, kayu dan kepingan.

Apron Conveyor

Apron Conveyor digunakan untuk variasi yang lebih luas dan untuk

beban yang lebih berat dengan jarak yang pendek. Apron Conveyor

yang sederhana terdiri dari dua rantai yang dibuat dari mata rantai yang

dapat ditempa dan ditanggalkan dengan alat tambahan A. Palang kayu

dipasang pada alat tambahan A diantara rantai dengan seluruh tumpuan

dari tarikan konveyor. Untuk bahan yang berat dan pengangkutan yang


58/60

50

lama dapat ditambahkan roda (roller ) pada alat tambahan A. Selain

digunakan roller , palang kayu dapat juga digantikan dengan plat baja

untuk mengangkut bahan yang berat.

Bucket Elevator

Belt, scraper maupun apron conveyor mengangkut material dengan

kemiringan yang terbatas. Belt conveyor jarang beroperasi pada sudut

yang lebih besar dari 15-20° dan scraper jarang melebihi 30°.

Sedangkan kadangkala diperlukan pengangkutan material dengan

kemiringan yang curam. Untuk itu dapat digunakan Bucket Elevalor .

Secara umum bucket elevator terdiri dari timba -timba (bucket ) yang

dibawa oleh rantai atau sabuk yang bergerak. Timba -timba (bucket )

yang digunakan memiliki beberapa bentuk sesuai dengan fungsinya

masing -masing

4. Jelaskan Co itu apa? Jelaskan hubungan antara Co dengan Re!

Co adalah perbandingan antara theoritical flow (aliran berdasarkan teori

yang sudah ada atau berdasarkan rumus) dengan true flow (aliran yang

sebenarnya terjadi pada suatu proses industri kimia). Hubungan antara Co

dengan Re adalah semakin besar harga Co (Coefficient of Discharge) maka

semakin besar harga Re (bilangan reynold), hal ini disebabkan karena Co

berbanding lurus dengan kecepatan aliran (u).berdarkan rumus berikut:

P

Dori

DinO H

uCo

.2

14

4

2

1


59/60

51

Kecepatan aliran (u) berbanding lurus dengan bilangan reynold (Re),

berdasarkan rumus berikut:

Re =O H

DinuO H

2

2 ..

Sehingga dapat disimpulkan jika harga Co semakin besar maka bilangan

reynold nya (Re) juga akan semakin besar.

5. Jelaskan neraca energy dari aliran fluida!

Energi masuk = energi keluar

mE1 +

gc

mu

2

2

1 +

gc

mgz 1 + mP1V1 = mE2 +

gc

mu

2

2

2 +

gc

mgz 2 +

mP2V2 + mq – mWs

Bila :

E = E1 – E2

(PV) = P1V1-P2V2

u2 = u12-u2

z = z1-z2

Maka diperoleh neraca energi untuk setiap satuan massa yaitu :

ΔE +

gc

u

2

2

+

gc

z g + Δ(PV) = q – Ws

Bila aliran isothermal (E=0) dan fluida incompressible, sedangkan

volumenya diasumsikan konstan, maka persamaan diatas menjadi :

gc

u

2

2

+

gc

z g +

P = q – Ws


60/60

Aliran Fluida Fix

Documents

Transcript of Aliran Fluida Fix