1

LAPORAN PRAKTIKUM

PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA

ALIRAN FLUIDA

(D1)

Disusun oleh

AGUS SUMANTRI 121100025

ARINA ULYA 121100042

KUKUH SETYA PAMBUDI 121100160

LABORATORIUM DASAR TEKNIK KIMIA

PRODI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN

YOGYAKARTA

2012

2

HALAMAN PENGESAHAN

PROPOSAL PRAKTIKUM

PRAKTIKUM DASAR TEKNIK KIMIA

ALIRAN FLUIDA

(D1)

Disusun oleh

AGUS SUMANTRI 121100025

ARINA ULYA 121100042

KUKUH SETYA PAMBUDI 121100160

Yogyakarta, Desember 2012

Asisten pembimbing praktikum

Alan Syahputra

3

Puji dan syukur kami panjatkan ke-Hadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan

Laporan resmi Praktikum Dasar Teknik Kimia yang berjudul Sedimentasi

dengan tepat.

Adapun tujuan dari pembuatan Laporan resmi ini adalah untuk memenuhi

syarat kelulusan mata kuliah Praktikum Dasar Teknik Kimia.

Dengan selesainya makalah ini, penyusun mengucapkan terima kasih sebesar-

besarnya kepada:

1. Ir. Gogot Haryono, MT, selaku Kepala Laboratorium Dasar Teknik Kimia

UPN Veteran Yogyakarta.

2. Alan Syahputra, selaku Asisten Pembimbing Praktikum Dasar Tenik Kimia

pada acara (D1) 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 langsung

sehingga makalah ini dapat diselesaikan.

Akhir kata penyusun berharap agar makalah ini dapat bermanfaat bagi

penyusun dan semua pihak yang memerlukan laporan ini.

Penyusun

4

DAFTAR ISI

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

Halaman Pengesahan ....................................................................................... ii

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

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

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

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

Daftar Lambang ............................................................................................... vii

Intisari .............................................................................................................. viii

Bab I. Pendahuluan

A. Maksud Percobaan ........................................................................... 1 B. Latar Belakang ................................................................................. 1 C. Tinjauan Pustaka ............................................................................. 1

Bab II. Pelaksanaan Percobaan

A. Bahan .............................................................................................. 9 B. Alat-alat ........................................................................................... 9 C. Gambar Rangkaian Alat .................................................................. 9 D. Cara Kerja ........................................................................................ 10

Bab III. Hasil dan Pembahasan ... 11 Bab IV. Kesimpulan ....................................................................................... 16

Daftar Pustaka .................................................................................................. 17

Lampiran .......................................................................................................... 18

Tanya Jawab Seminar .....................................................................................

5

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Data hasil percobaan 11

Tabel 2. Hubungan antara debit (Q) vs Head Pompa (H) . 18

Tabel 3. Hubungan antara debit (Q) vs Head Pompa (H) untuk mencari Yhitung 19

Tabel 4. Hubungan antara panjang ekivalen (Le) vs derajad pembukaan pompa (K) 21

Tabel 5. Hubungan antara Le vs K untuk mencari Y hitung . 23

Tabel 6. Hubungan Cofissient of Discharge (Co) vs bilangan Reynold (Re) .. 24

Tabel 7. Hubungan antara Co vs Re untuk mencari Y hitung .................. 26

Tabel 8. Hubungan antara debit (Q) vs tinggi float .. 27

Tabel 9.hubungan antara debit (Q) vs tinggi float untuk mencari Y hitung 28

6

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Hubungan debit (Q) vs Head Pompa (H) ... 12

Gambar 2. Hubungan sudut putaran (K) vs panjang ekivalen (Le) 13

Gambar 3. Hubungan bilangan reynold (Re) vs Coefisient of discharge (Co) 14

Gambar 4. Hubungan debit (Q) vs tinggi float . 15

Gambar 5. Hubungan debit (Q) vs Head Pompa (H) ... 20

Gambar 6. Hubungan sudut putaran (K) vs panjang ekivalen (Le) 23

Gambar 7. Hubungan bilangan reynold (Re) vs Coefisient of discharge (Co) 26

Gambar 8. Hubungan debit (Q) vs tinggi float . 28

7

DAFTAR LAMBANG

A = Luas, cm2

Q = debit aliran, cm3

H = head pompa

Co= coefisient of discharge

Re= bilangan reynold

Le = panjang ekivalen (cm)

g = percepatan gravitasi (cm/det)

D = diameter pipa (cm)

F = faktor gesekan

U = kecepatan (cm/det) : - Ws = H = head pompa (cm)

= densitas raksa (gr/cm3)

= densitas air (gr/cm3)

= perbedaan ketinggian Hg dalam manometer (cm)

8

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. Tujuan dari percoban Aliran

Fluida ini adalah untuk mempelajari karakteristik pompa yaitu hubungan antara

debit aliran (Q) dengan head pompa (H), mempelajari hubungan antara panjang

ekuivalen (Le) dengan derajat pembukaan kran (oK), hubungan antara coefficient

of discharge (Co) dengan bilangan Reynold (Re), dan menera rotameter yaitu

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

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. Setelah aliran konstan, praktikan mencatat kedudukan dari

beda ketinggian manometer pompa, manometer kran, manometer orifice, dan

tinggi float pada rotameter, setelah semua sudah dicatat, praktikan mengukur debit

aliran dengan menampung volume debit yang keluar dengan batas waktu tertentu

dan dengan alat penampung (beker glass) dan stopwatch.Setelah semua langkah di

atas selesai baru praktikan memulai percobaan dengan menutup 120 kran dan

menunggu aliran konstan, setelah aliran konstan praktikan mencatat beda

ketinggian manometer pompa, manometer kran, manometer orifice, dan tinggi

float pada rotameter, dan mengulangi percobaan dengan percobaan ke 2, 3, 4, dan

5 dengan derajat pembukaan yang berbeda-beda dan mengulangi 5x percobaan di

setiap derajad pembuka yang berbeda agar didapat data yang baik.

Dari percobaan ini dapat dinyatakan bahwa makin besar debit aliran, maka

Head Pompa semakin kecil .untuk data panjang ekivalen (Le) dengan derajad

pembukaan keran didapat, makin kecil derajat pembukaan keran, 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 alian (Q) dengan tinggi float

(H). dengan bertambahnya debit aliran menyebabkan semakin tinggi float

9

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Proses transportasi dengan menggunakan fluida merupakan suatu hal yang

sangat penting karena banyak digunakan dalam industri. Aliran fluida adalah salah

satu cara untuk mengangkut fluida dari satu tempat ke tempat lain dengan cara

mengalirkannya melalui pipa. Transportasi aliran fluida dapat digunakan piapa

karena lebih mudah dan aman. Setiap pengangkutan dalam industri yang berupa

cairan, larutan, atau suspensi akan sering dijumpai dalam transportasi fluida baik

dengan closed duck atau open channel. Untuk pengangkutan zat padat

dilakukan secara fluidized artinya zat padat tersebut dimasukan ke dalam flluida

ssehingga menjadi campuran dua fase dengan demikian zat padat diangkut. Aliran

fluida terjadi karena adanya perbedaan tekanan dan elevasi ( pengaruh gravitasi).

B. TUJUAN PERCOBAAN

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

dengan head pompa (H).

b. Mempelajari hubungan antara penjang ekivalen ( ) dengan derajad

pembukaan kran (oK).

c. Mempelajari hubungan antara coefficient of discharge ( ) dengan

bilangan reynold ( ).

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

float (h).

C. TINJAUAN PUSTAKA

Dalam proses transportasi fluida, salah satu faktor yang berpengaruh adalah

densitas. Fluida dapat dipengaruhi oleh tekanan dan suhu tetapi ada juga fluida

yang tidak tidak di pengaruhi tekana dan suhu.

10

a. Fluida adalah zat yang tidak dapat menahan perubahan bentuk secara

permanen pada suhu dan tekanan tertentu. Berdasarkan pengaruh suhu

dan tekanan, fluida di bagi dua :

Fluida compressible: fluida yang sangat di pengaruhi suhu dan

tekanan.

Fluida incompressible: fluida yang densitasnya tidak di pengaruhi oleh

suhu dan tekanan / fluida yang tidak temampatkan.

Jenis aliran fluida dapat dibagi:

Aliran laminar: dengan jenis ini partikel-pertikel fluida mengalir secara

sejajar dengan sumbu tabung.

Aliran turbulen: dalam jenis ini pertikel-pertikel fluida dalam aliran

turbulen tidak mengalir teratur dan mempunyai komponen kecepatan

tegak lurus dengan arah aliran.

Aliran transisi: pada aliran ini fluida dapat mengalir secara laminar

atau turbulen tergantung kondisi setempat.

Aliran zat cair dalam pipa dibagi dua:

Aliran steady state: untuk aliran yang harga dari masing-masing

kuantitasnya yang ada dalam aliran tersebut tidak berubah dengan

waktu.

Aliran unsteady: untuk aliran yang harga kuantitasnya berubah

menurut waktu.

Jika fluida mengalir dari sebuah pipa tetutup, maka akan tejadi

perbedaan bentuk aliran yang dapat ditentukan dengan bilangan reynold:

Dimana: = densitas cairan (kg/m3)

U= kecepatan aliran (m/detik)

D= diameter pipa (m)

= viskositas (kg/m.detik)

Persamaan kontinuitas dapat digunakan untuk menyelesaikan

persoalan dalam aliran fluida. Persamaan kontinuitas untuk aliran

incompressible:

11

Asumsi=

Maka: Q1 = A1 .U2 = A2 . U2

persamaan kontinuitas untuk aliran compressible:

m = . A1 .U1 = . A2 . U2

Energy, dibawa oleh fluida yang mengalir dan juga di transfer dari

fluida kesekeliling atau sebaliknya.

Energy potensial dibawa fluida mencakup:

Interval energy: energy yang disebabkan gerak molekul atom dan

electron.

Energy yang dibawa fluida karena kondisi aliran/posisinya:

Energy kinetic: energy karena gerakannya

Energy potensial: energy karena tempat kedudukannya yang

diperoleh gravitasi

Energy tekan: energy untuk melakukan kerja melawan tekanan

yang dibawa oleh zat karena alirannya dari awal masuk-keluar

Energy yang di transfer fluida/sistem dalam aliran dan

sekelilingnya ada dua jenis:

Energy panas (q) : energy yang diserap oleh zat alir dari sekeliling

selama aliran.

Energy kerja (w) : kerja yang diterima/dihasilkan atau dilakukan oleh

zat yang mengalir ke sekeliling selama aliran(shaf work).

Neraca energy untuk sistem aliran fluida:

Energi masuk = Energi keluar

12

Neraca energy untuk setiap satuan massa

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

diasumsikan konstan maka persamaan diatas menjadi:

Apabila ada gesekan dan asumsi aliran adiabatic (q=0) maka

persamaan dikenal dengan persamaan bernouli:

jika persamaan (7) dibagi dengan g/gc, dimensi masing-masing suku

dinyatakan dalam ft cairan dengan:

(Brown, 6.6.1978)

1. Alat-alat aliran fluida

Pompa

Pompa adalah alat untuk mengalirkan fluida dari satu tempat ke

tempat lain. Ada dua jenis pompa:

13

Centrifugal pump: gaya sentrifugal yang dihasilkan akan

melemparkan fluida yang ada didinding pompa (casing)

sehingga zat memiliki tenaga kinetic yang membuat cairan

meninggalkan impelier.

Positif displacement pump:

Rotary pump: cocok untuk cairan yang kental.

Reciprocating pump: tenaga yang di hasilkan dari

gerakan piston.

Kran (valve)

Salah satu jenis fiting untuk mengatur, mengontrol, menbuka, atau

menutup aliran. Pemilihan kran berdasarkan jumlah dan jenis

cairan,serta tujuan pemakaiannya.

Orificemeter

Digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan. Prinsip orificemeter

adalah penurunan penampang arus aliran melalui orifice itu, akan

menyebabkan tinggi penurunan tekanan kecepatan meningkat tetapi

tinggi tekanan menurun dan penurunan tekanan antara area titik

diukur denga manometer.

Rotameter

Alat untuk fluida yang area alirannya berubah-ubah. Terdiri dari gelas

yang berbentuk kerucut (capered glass tube) yang di dalamnya ada

pelampung(float).

Manometer

Manometer adalah alat untuk mengukur beda tekanan

Manometer pompa

Bila : Z1 = Z2 (tidak ada beda ketinggian)

U1 = U2 (luas penampang sama)

F = 0

Maka persamaan (7) menjadi :

Tekanan A = Tekanan B

14

PA = PB

Bila persamaan (9) di bagi g/gc:

Dimana: - Ws = H = head pompa (cm)

= densitas raksa (gr/cm3)

= densitas air (gr/cm3)

= perbedaan ketinggian Hg dalam manometer

(cm)

Manometer kran

Bila Z1 = Z2 (tidak ada beda ketinggian)

U1 = U2 (luas penampang sama)

Ws = 0 (tidak ada kerja)

Maka persamaan (7) menjadi:

Menurut fanning dan diarchy:

Maka:

Dimana :

Le = panjang ekivalen (cm)

g = percepatan gravitasi (cm/det)

D = diameter pipa (cm)

F = faktor gesekan

U = kecepatan (cm/det)

15

Manometer orifice

Bila : Z1 = Z2 (tidak ada beda ketinggian)

Ws = 0

Persamaan (7) menjadi:

Persamaan (19) di kombinasikan dengan persamaan (18) menjadi:

Karema persamaan maka persamaan (20) menjadi

Diketahui:

16

Dimana: Co = coefficient of discharge (koefisien orifice)

D1 = diameter pipa (cm)

D2 = diameter orifice (cm)

17

BAB II

PELAKSANAAN PERCOBAAN

A. ALAT

Bak penampung air

Pompa air

Kran

Orificemeter

Rotameter

Busur derajad

Beker glass 1L

Thermometer

Stop wacth

Piknometer

Manometer

o Manometer pompa

o Manometer kran

o Manometer orifice

B. BAHAN

1. Air

2. Air raksa

C. RANGKAIAN ALAT

1

2 3 4

5

18

7

Keterangan :

1. Bak penamping

2. Pompa air

3. Kran

4. Orificemeter

5. Rotameter

6. Mnometer pompa

7. Manometer kran

8. Manometer orifice

D. CARA KERJA

Memeriksa rangkaian alat

6 8

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 tinggi float

pada rotameter, 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.

19

BAB III

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

Temperature air = 28

Densitas air = 1.023 gr/ml

Densitas raksa =13.52259 gr/ml

Diameter orifice = 2.5 cm

Diameter dalam pipa = 1.6 cm

Diameter luar pipa = 2 cm

Berat piknometer kosong = 14.5281 gr

Berat piknometer + aquadest = 40.105 gr

Berat aquadest = 25.5769 gr

Diameter kran = 3 cm

Panjang orifice = 3.35 cm

Jumlah elbow = 6 buah

Tabel 1.Data hasil percobaan.

Kran

(o)

Volume

(ml)

Waktu

(s)

Q

(ml/s)

Manometer Tinggi

Float Pompa Kran Orifice K1 K2 K3 K4

K5 K6

120 558.4 3 166.66 31 11.5 15 14.7 17.5 11.5 5

603 3 201 31.5 12.5 16.5 16 18.5 13 4.5

547 3 182.33 30.5 12 16.5 16 18.5 13 4.5

560 3 186.66 30 11.5 16.5 16 18.5 13 4

582 3 194 31 12 16.5 16 18.5 13 4

240 556 3 173.66 31 11.5 16 15.8 18.5 13 5

568 3 150 30.5 12.5 16.5 15.9 18.5 13.5 4

560 3 163.33 30 12 16 15.8 17.5 13.5 5

541 3 180.33 32.5 11.5 16 15.8 19.5 12 5

560 3 186.66 32 15 16 15.8 19.5 12 5.5

20

360 538 3 179.33 32 10 16.5 16 18.8 12 6

563 3 187.66 32 10.5 16.5 16 19.5 12.5 6

562 3 187.33 31.5 11 16.3 16.1 19 12 5.5

559 3 186.33 31.5 11 16.3 16.1 19.5 13 6

549 3 183 31 11 16.3 16.1 16.5 12 5.5

480 542 3 180.66 30.5 10 16 15.5 19 12.3 6.5

539 3 179.66 32 11 16.3 15.8 19.5 12.5 6

578 3 192.66 31.5 10.5 16 15.8 19 12 6

560 3 186.66 31 10.5 16 15.5 19 12.5 6

557 3 185.66 30 10.5 16 15.5 19 12.5 5.5

600 546 3 182 32 10 15.5 14.5 19.5 12 5.5

540 3 180 30 11 16 15.5 19 12.5 5.5

540 3 180 32 10 15.5 14.5 19 12.5 5.5

560 3 186.66 30 10 16 15 19.5 12 5

578 3 192.66 32 10 16 15 19 12.5 5.5

B. Pembahasan

1. Mempelajari karakteristik pompa yaitu hubungan aliran (Q) dengan head pompa

(H).

Deri percobaan diperoleh bahwa semakin besar derajat pembukaan kran debit

aliran semakin besar. Hal ini menyebabkan head pompa semakin besar sehingga

energi yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida semakin besar.

21

Gambar 1. Hubungan debit vs head pompa

Dari perhitungan di dapat garfik diatas, pada titik ke tiga grafik cenderung

naik karena pratikan telat menampung aliran air dalam waktu 3 detik dan di dapat

% kesalahan sebesar 1.226%

2. Mempelajari hubungan panjang ekivalen (Le) dengan derajad pembukaan

kran (0kran), untuk menentukan panjang ekivalen menggunakan rumus:

Dengan

Dari data setelah dilakukan analisis perhitungan di dapat nilai (U) yang semakin

besar selaras dengan bertambahnya derajad pembukaan kran dimana (U)

berbanding terbalik dengan (Le). Sehingga dari grafik dan data Le, terlihat

semakin besar derajat pembukaan kran maka semakin kecil panjang ekivalen

(Le).

y = -14.65x + 2967.R = 0.857

235.000

240.000

245.000

250.000

255.000

260.000

265.000

270.000

184.000 184.500 185.000 185.500 186.000 186.500

thea

d p

om

pa

debit (ml/s)

y data

Linear (y data)

22

Gambar 2. Hubungan sudut putaran( K) vs pamjang ekivalen (Le)

Dari perhitungan di dapat grafik yang cenderung naik pada titik 1 dan 5, karena

pratikan kurang teliti dalam melakukan pembukaan kran sehingga panjang

ekivalen yang di dapat pada kedua titik tersebut mengalami kenaikan dan di dapat

% kesalahan rata-rata sebesar 30.209 %

3. Mempelajari hubungan antara coefficien (Co) dengan bilangan reynold (Re).

untuk menentukan Co dengan rumus :

y = 7.921e0.001x

R = 0.404

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

0 100 200 300 400 500 600 700

pa

nja

ng

eki

vale

n (

Le)

sudut putaran keran (K)

Y data

Expon. (Y data)

23

Gambar 3. Hubungan bilangan Reynold (Re) vs Coefisient of Discharge (Co)

Dari perhitungan di dapat grafik antara bilangan reynold dengan coefisient of

discharge dan di dapat grafik yang cukup baik hanya pada titik ke dua mengalami

penurunan karena pembacaan pada manometer orificenya kurang tepat.

Dan di dapat % kesalahan rata-rata sebesar 2.040 %

4. Menara rotametar yaitu hubungan debit alian (Q) dengan tinggi float (H). dengan

bertambahnya debit aliran menyebabkan semakin tinggi float terdorong oleh

aliran karena float dapat bergerak bebas sesuai dengan besarnya aliran yang

terdorong sehingga semakin besar aliran air pada pipa maka tinggi float semakin

besar.

Gambar 4. Hubungan debit (Q) vs tinggi float

y = 0.000x - 7.675

R = 0.985

0.640

0.660

0.680

0.700

0.720

0.740

0.760

11650 11700 11750 11800 11850

coef

icie

nt

of

dis

char

ge (

Co

)

bilangan Reynold (Re)

y data

Linear (y data)

y = -0.736x + 141.7

R = 0.675

0

1

2

3

4

5

6

7

184.000 184.500 185.000 185.500 186.000 186.500

tin

ggi f

loa

t (c

m)

debit (ml/s)

y data

Linear (y data)

24

Dari perhitunga di dapat grafik hubungan antara debit (Q) dengan tinggi float (H)

di dapat pada titik ke 2 dan 3 mengalami kenaikan karena daya pompayang tidak

konsatan sehingga aliran yang di dorong oleh pompa tidak konstan dan

cenderung tidak tentu itu menyebabkan float didalam rotameter tidak teratur, dan

itu yang menyebabkan pembacaannya tidak tepat.

25

BAB IV

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan dan grafik dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Dalam aliran fluida, semakin besar debit aliran (Q) maka semakin besar head pompa (H) dengan

persamaan garis :

Y = 15,656X+2967,2

Dengan persen kesalahan rata-rata : 1.226 %

2. Untuk suatu kran yang digunakan untuk mengatur aliran fluida, panjang ekuivalen akan berkurang

dengan bertambahnya derajat kran, sehingga didapat persamaan garis:

Y = 7,9219 e 0,0015X

dengan persen kesalahan rata-rata : 30,20%

3. Untuk suatu orifice, harga Coeffisient Of Discharge (Co) akann bertambah besar selaras dengan

bertambahnya bilangan Reynold, sehingga diiperoleh persamaan garis :

Y = 0,0007X-7,6756

dengan persen kesalahan rata-rata : 20,040 %

4. Pada rotameter bertambahnya debit aliran menyebabkan semakin tinggi float terdorong oleh cairan,

maka diperoleh persamaan garis :

Y = -0,7366X +141,73

Dengan persen kesalahan rata-rata : 5,53 %

26

DAFTAR PUSTAKA

Brown, G.G., 1978,Unit Operation, 14th Printing, John willey and Suns.Inc, New York.

Mc Cabe, W.L. and Smith, J., 1976,Unit Operation of Chemical Engineering, International

Student Ediyion, Mc Graw Hill, Kogajuba, Tokyo.

Perry, H.R. and Dun Green, 1973, Perrys Chemical Engineers Handbook 6th edition, Mc Graw Hill Book

Company Inc., New York.

27

LAMPIRAN

1. Menentukan karakteristik pompa, hubungan antara debit aliran (Q),dengan head

pompa (H).

hair

airHgHWs .

dimana : Hg = 13.5213 gr/ml

air = 0.993687 gr/ml

maka : H = 12.5737 h

Dari perhitungan di atas di dapat:

Tabel 2. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan head pompa (H)

SUDUT

PUTARAN V t Q=x

MANOMETER

POMPA dh H= y

K1 K2

120 558.4 3 186.133 30.800 11.900 18.9 237.643

240 557 3 185.667 31.200 11.760 19.4 244.433

360 555.2 3 185.067 31.600 10.700 20.9 262.791

480 554.2 3 184.733 31.000 10.500 20.5 257.761

600 552.8 3 184.267 31.200 10.200 21.0 264.048

925.8667

1266.677

Dari tabel dibuat grafik hubungan Q Vs H

Dari grafik diperoleh titik titik data yang mempunyai tendensi membentuk garis lurus

sehingga persamaan yang digunakan adalah :

Y = a X + b

28

Dengan metode Least Square :

Y = a X + n b

XY = a X2+ Xb

x 1

x 0.0054

Dari dua persamaan tersebut,dengan cara eliminasi dan substitusi, maka didapat nilai:

a =

b =

Dari perhitungan diatas di dapat Yhitung :

Tabel 3.hubungan antara debit aliran (Q) dengan head pompa (H) untuk mencari Y hitung

Q=x H= y x^2 xy Y hitung % kesalahan

186.133 237.643 34645.618 44233.35 239.266 0.683

185.667 244.433 34472.111 45383.09 246.105 0.684

185.067 262.791 34249.671 48633.82 254.899 3.003

184.733 257.761 34126.404 47617.11 259.784 0.785

184.267 264.048 33954.204 48655.28 266.623 0.975

925.8667 1266.677 171448.009 234522.6 1.226

Sehingga didapat persamaan garis lurus : Y = -14.66 X + 2967.16 Dan didapatkan persen

kesalahan rata-rata sebesar 1.226 %

29

Gambar 5. Hubunganantara debit aliran (Q) dengan head pompa (H)

2. Menentukan hubungan antara panjang ekuivalen (Le) dengan derajat pembukaan

kran (oKran)

Menentukan kecepatan linier:

Menentukan bilangan reynold:

y = -14.65x + 2967.R = 0.857

235.000

240.000

245.000

250.000

255.000

260.000

265.000

270.000

184.000 184.500 185.000 185.500 186.000 186.500

hea

d p

om

pa

debit (ml/s)

y data

Linear (y data)

30

Untuk turbulen:

Menentukan panjang ekivalen:

Dari perhitungan di atas diperolah data:

Tabel 4: hubungan antara panjang ekivalen (Le) dengan derajat pembukaan Kran(0K)

0kran

(x) Q u

Manometer kran

H Re f fU2 Le= y k3 K4

120 186.133 26.338 16.2 15.740 0.460 95295.03 0.01831 12.704 14.277

240 185.667 26.272 16.1 15.82 0.280 95056.45 0.01832 12.648 8.729

360 185.067 26.187 16.4 16.06 0.320 94749.27 0.01834 12.575 10.034

480 184.733 26.140 16.06 15.62 0.440 94578.27 0.01835 12.535 13.841

600 184.276 26.075 15.8 14.9 0.900 94344.30 0.01836 12.480 28.436

1800 75.317

Dari table dibuat grafik hubungan 0kran (X) Vs Le (Y)

Dari grafik diperoleh titik-titik data yang mempunyai tendensi membentuk persamaan garis Y=

ae-bx

31

Dengan least square:

Dari ketiga persamaan tersebut cara eleminasi dan subtitusi maka didapat nilai

Sehingga didapat persamaan dari persamaan tersebut diperoleh Y

hitung seperti yang tercantung dalam tabel di bawah ini:

Dari perhitungan di ata di dapat data:

32

Table 5.hubungan panjang ekivalen (Le) dengan derajat pembukaan Kran(0K) untuk mencari

Yhitung

SUDUT

PUTARAN=x Le= y X2 x ln y ln y y hitung

%

kesalahan

120 3.558 14400 152.318 1.269 9.521 33.311

240 2.175 57600 186.517 0.777 11.443 31.094

360 2.500 129600 329.832 0.916 13.754 37.074

480 3.448 230400 594.112 1.238 16.530 19.432

600 7.082 360000 1174.544 1.958 19.868 30.131

1800 18.763 792000 2437.323 6.158 30.209

Sehingga didapat persamaan exponensial: Dan didapatkan persen kesalahan

rata-rata sebesar 30.209 %

Gambar 6. Hubungan antara panjang ekivalen (Le) dengan derajat pembukaan Kran(0K)

y = 7.921e0.001x

R = 0.404

0.000

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

0 100 200 300 400 500 600 700

pan

jan

g ek

ival

en (

Le)

sudut putaran keran (K)

Y data

Expon. (Y data)

33

3. Menentukan hubungan coefisient of discharge (Co) dengan bilangan Reynold (Re):

Dari perhitungan diatas didapat data:

Tabel 6 .hubungan coefisient of discharge (Co) dengan bilangan Reynold (Re)

0kran

H

Manometer orifice

Q U Re= x Co= y k5 k6

120 5.6 18.3 12.7 186.133 37.938 11810.95 0.742

240 5.9 18.7 12.8 185.667 37.843 11781.38 0.721

360 6.36 18.66 12.3 185.067 37.721 11743.3 0.692

480 6.74 19.1 12.36 184.733 37.653 11722.11 0.671

600 6.9 19.2 12.3 184.276 37.559 11693.11 0.661

1800 58750.84 3.486

Dari table di atas dibuat grafik hubungan antara koefisien of discharge dengan bilangan

Reynold. Dari grafik diperoleh titik-titik data yang mempunyai tendensi membentuk linier,

sehingga didekati dengan persamaan

34

Dengan least square:

Deri kedua persamaan tersebut dengan cara eleminasi dan subtitusi maka di dapat nilai:

Sehingga didapat

Dari perhitungan diatas di dapat data:

Tabel 7. Hubungan coefisient of discharge (Co) dengan bilangan Reynold (Re) untuk mencari

Yhitung

Re= x co= y x^2 xy y hitung

%

kesalahan

11810.95 0.742 139498423 8758.538 0.741 0.127

11781.38 0.721 138800804 8490.286 0.720 0.157

11743.3 0.692 137905159 8124.718 0.692 0.074

11722.11 0.671 137407839 7863.899 0.677 0.953

11693.11 0.661 136728829 7733.782 0.657 0.730

58750.84 3.486 690341053 40971.223 2.040

35

Sehingga didapat persamaan linier: Dan didapatkan persen kesalahan

rata-rata sebesar 2.040 %

Gambar 7.Hubungan coefisient of discharge (Co) dengan bilangan Reynold (Re)

4. Menara rotameter

Hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float (H)

Table 8. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float

SUDUT PUTARAN Debit (Q)= x tinggi float (H)= y x^2 xy

120 186.133 4.4 34645.494 818.985

240 185.667 4.9 34472.235 909.768

360 185.067 5.8 34249.794 1073.389

480 184.733 6 34126.281 1108.398

600 184.276 5.5 33957.644 1013.518

925.876 26.6 171451.449 4924.058

y = 0.000x - 7.675

R = 0.985

0.650

0.660

0.670

0.680

0.690

0.700

0.710

0.720

0.730

0.740

0.750

11680 11700 11720 11740 11760 11780 11800 11820

coef

icie

nt

of

dis

char

ge (

Co

)

bilangan Reynold (Re)

y data

Linear (y data)

36

Dari table dibuat grafik huungan antara debit aliran (X) dengan tinggi float (Y) dari

grafik diperolah titik-titik data yang menpunyai tendensi membentuk linier, sehingga didekati

dengan persamaan garis

Dengan leats square:

Dari kedua persamaan tersebut dengan cara eleminasi dan subtitusi maka di dapat nilai:

Di dapat nilai:

Sehingga didapat persamaan

Deri perhitungan diatas di dapat data:

Tabel 9. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float untuk mencari Yhitung

Debit (Q)=

x

tinggi float

(H)= y x^2 xy y hitung

%

kesalahan

37

186.133 4.4 34645.494 818.985 4.6145 4.87

185.667 4.9 34472.235 909.768 4.9577 1.18

185.067 5.8 34249.794 1073.389 5.3997 6.90

184.733 6 34126.281 1108.398 5.6457 5.90

184.276 5.5 33957.644 1013.518 5.9824 8.77

925.876 26.6 171451.449 4924.058

5.53

Sehingga didapat persamaan linier: Dan di dapat % kesalahan rata-rata

5.53 %

Gambar 8. Hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float

y = -0.736x + 141.7

R = 0.675

0

1

2

3

4

5

6

7

184.000 184.500 185.000 185.500 186.000 186.500

tin

ggi f

loa

t (c

m)

debit (ml/s)

y data

Linear (y data)