LAPORAN PRAKTIKUM FENOMENA DASAR MESIN ALIRAN FLUIDA KOMPRESIBEL

DISUSUN OLEH : ARYA RANGGA SAMODRA DWI CAHYO DWIJO SAPUTRO GATOT SULIS TYO AJI MUHAMMAD FIKRI

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DARMA PERSADA

Praktikum aliran fluida kompresibel

1.Tujuan praktikum a. Mengetahui besarnya penurunan tekanan pada pipa karena rugi-rugi aliran. b. Mengetahui laju aliran udara dalam pipa. c. Mengetahui jenis aliran pipa.

2.Teori dasar

Aliran dalam pipa Pipa atau tabung adalah suatu saluran yang tertutup, umumnya mempunyai penampang sirkular dan digunakan untuk mengalirkan fluida melalui tekanan pompa atau kipas angin. Bila pipa mengalir dengan terisi penuh maka itu disebabkan oleh adanya tekanan yang menyebabkan mengalir. Dalam bab ini akan dibahas aliran dalam pipa yang terkena tekanan. Kehilangan tekanan dalam pipa Fluida yg mengalir dalam pipa akan mengalami hambatan berupa gesekan dengan dinding pipa : hal ini megakibatkan berkurangnya laju aliran dan penurunan tekanan. Walaupun dapat terjadi berbagai jenis kehilangan energy gerak, umunnya hambatan yang paling utama adalah akibat gesekan tadi. Besarnya hambatan aliran karena gesekan sangat tergantung dari kekasaran dinding pipa. Dari hasil berbagai percobaan diketahui bahwa makin kasar dinding pipa makin besar terjadinya

penurunan /kehilangan tekanan aliran. Jenis gesekan ini dikenal dengan dengan gesekan aliran dan besarnya tahanan itu sendiri di ukur dengan koefisien gesekan,f. Pada awalnya percobaab mengenai gesekan aliran dilakukan oleh Froude yang menyimpulkan bahwa :

1) Besarnya gesekan berbanding lurus dengan pangkat dua dari laju aliran 2) Hambatan karena gesekan bervariasi tergantung kepada kekasaran pipa Hukum darcy tentang penurunan tekanan dalam pipa Bila aliran mengalir secara merata dalam suatu pipa panjang dengan diameter tertentu (sama di sepanjang pipa) maka besaranya penurunan tekanan karena gesekan dapat dinyatakan dengan persamaam Darcy berikut.(Bird et al,1970,khurmim)

hf = f L

/(2g D)

(5.1)

Atau

hf = f L

/12 g

(5.2)

dimana hf, kehilangan tekanan (m) f, koefisien gesekan (-)

Gambar diagram moody

L, panjang pipa (m) D,Diameter pipa (m) V,Kecepatan aliran (m/det) g, percepatan gravitasi bumi, (98,1 Q, debit aliran ( Bilangan Reynolds Re = VD/v Aliran akan berada dalam keadaan laminar, sampai Re=2000 dan untuk Re>4000, aliran akan mengalir secara turbulen . Untuk aliran laminar nilai koefisien gesekan f di dapat dengan menggunakan persamaan berikut: f = 64/Re dengan memasukan pers. (5.3) kedalam pers.(5.2) akan di dapat (5.3) /det) /det)

hf = 85,3 L

/gv

(5.4)

jadi dengan mengetahui nilai hf melalui pengukuran penurunan tekanan dalam pipa debit (Q) dan laju aliran , V dapat di hitung

Q=

(5.5)

Dan V= (5.6)

Dalam kenyataannya, selain karna gesekan sepanjang bagian lurus pipa, kehilangan energy berupa penurunan tekanan aliran dapat di sebabkan oleh beberapa hal.

1) Kehilangan tekanan pada pintu masuk pipa (inlet) : hf = 0,5 /2g(5.3)

2) Kehilangan tekanan pada pintu keluar (outlet): hf = /2g.(5.4) /2g

3) Secara umum dapatdinyatakan sebagai hf = K a. Untuk klep terbuka,nilai k : i. ii. iii. Gate valve = 0,15 Glove valve = 7,5 Angle valve = 4,0

b. Elbows : k = 0,5 untuk arah lurus c. Tees : k = 0,5-1,5 d. Pintu masuk (inlet): k = 0,05 untuk pinta masuk yang alirannya bersifat sejajar, stream lines e. Pembesaran tiba-tiba : k = (v1-v2 /2g

PERHITUNGAN PRAKTIKUM ALIRAN FLUIDA KOMPRESIBELTabel Pengambilan Data : 1. Pipa manometer pada jarak 50 cm dan 100 cmBukaan Penuh h ( mm ) 4 3 3 3 3,25 2 2 3 2,5 2,375 2,5 2 1 1 1,625 0,5 0,25 0,25 1 0,5

Rata-rata

3/4

Rata-rata

1/2

Rata-rata

1/4

Rata-rata

2. Pipa manometer pada jarak 100 cm dan 200 cmBukaan Penuh h ( mm ) 3,5 2,5 3,2 3 3,05 3 3,1 3 2,8 2,975 1,5 1 1,1 1,5 1,275 0,5 0,2 0,4 0,3 0,35

Rata-rata

Rata-rata

Rata-rata

Rata-rata

Spesifikasi Blower : Model Volume Power Voltage Pressure Rotation Frequency : CZ 250 : 540 m3/h : 250 Hp : 220 V : 1.200 Pa : 2.800 rpm : 50 Hz

HASIL PERHITUNGAN ALIRAN FLUIDA KOMPRESIBEL

1. Pipa manometer pada jarak 50 cm dan 100 cm Bukan penuh

Bukaan 3/4

Bukaan 1/2

Bukaan 1/4

2. Pipa manometer pada jarak 100 cm dan 200 cm Bukaan penuh

Bukaan 3/4

Bukaan 1/2

Bukaan 1/4

PERHITUNGAN TEORI PRAKTIKUM ALIRAN KOMPRESIBEL

1. Pipa manometer pada jarak 50 cm dan 100 cm Bukaan Penuh

(

)

Bukaan 3/4

(

)

Bukaan 1/2

(

)

Bukaan 1/4

(

)

2. Pipa manometer pada jarak 100 cm dan 200 cm Bukaan Penuh

(

)

Bukaan 3/4

(

)

Bukaan 1/2

(

)

Bukaan 1/4

(

)