Contoh soal :

3. Suatu larutan yang spgr nya 1,84, ditarik dari tanki penimbun dengan menggunakan sebuah pompa, melalui pipa 3 in sch.40. Efisiensi pompa adalah 60%. Kecepatan pada pipa isap ialah 3 ft/dtk. Pompa membuang melalui pipa 2 in sch.40 ke suatu tangki yang tinggi. Ujung pipa buang terletak pada ketinggian 50 ft. Diatas permukaan larutan didalam tangki umpan. Rugi

gesekan didalam keseluruhan sistem pipa adalah 10 ft-lbf/lb. Berapakah tekanan yang harus diberikan oleh pompa ? dan berapakah daya pompa itu ?

Jawab :

Diketahui :

Asumsi

• PA = PB (atm)

• DT >>>DP, maka VAdiabaikan.

• Aliran turbulen , α = 1,0

• Tangki A berada didasar, dibanding tangki B, maka ZA = 0

gc = 32,17 ft/det2

hf = 10 ft-lbf/lb

Ditanya :

a). Tekanan yang diberikan pompa , PB-PA ?

b). Daya yang digunakan Pompa , P ?

4. Contoh soal :

Air pada suhu 82,2oCdialirkan dari sebuah tangki (15x10) secara gravitasi dan keluar pipa pada akhir debitnya 0,233 ft3/detik. Hitunglah total friksi yang mengalir dalam pipa(hf) dan ketinggian air dari tangki terhadap debit (H)?

Data soal :

Pipa 4 in sch.40 : Pipa 2 in Sch. 40 : Tangki :

D = 4 in = 4/12 = 0,333 ft D = 2 in = 2/12 = 0,167 ft S = 150 ft2

S = 0,08840 ft2 S = 0,01225 ft2

Q = 0,233 ft3/detik

V = Q/S = 0,233/0,08840 = 2,63 ft/s V = Q/S = 0,233 /0,01225 = 19,02 ft/s

ρ pada 82,2oC μ pd 82,2oC = 0,347 cP x 6,7197.10-4 lb/ft.s/cP

Dari tabel : = 2,33 x 10-4 lbf/ft3

T = 80oC ρ = 0,97183 gr/cm3

T = 82,2oC ρ = …………..

T = 90oC ρ = 0,96534 gr/cm3

ρ = 0,97183 + ((82,2 -80)/(90-80))(0,96534-0,97183)

= 0,9704022 gr/cm3

= 60,55 lbm/ft3

Analisa : P1 = P2 V1= 0 TIDAK ADA POMPA

Kecepatan pipa 4 in Kecepatan pada pipa 2 in

Friksi-friksi (hf) yang terjadi:

a. Pengecilan dari tangki ke pipa 4 in

b. Pengecilan dari pipa 4 in ke pipa 2 in

c. Sambungan dari pipa 4 in ke pipa 2 in , elbow 90o( 1 buah)

d. Sambungan dari pipa 2 in ke pipa 2 in , elbow 90o(2 buah)

e. Panjang pipa 4 in yaitu 20 ft, pipa digunakan besi tempa, baja

f. Panjang pipa 2 in yaitu 180 ft, pipa digunakan besi tempa baca

a. Pengecilan dari tangki ke pipa 4

P1

ρ1

+α1 v1

2

2. gc+ g

gC

Z1 + η.W P =P2

ρ2

+α 2v2

2

2 .gc+ g

gC

Z2 +hf

−v22

2 .gc+ g

gC

(Z1− Z2 ) = hf

H = (hf +v2

2

2. gc)

v22

2 .gc=

(19 ,02 ft / s )2

2(32 ,17) lbm/ ft= 0 ,296 ft−lbm /lbf

v22

2 .gc=

(2 ,63 ft / s )2

2(32 ,17) lbm/ ft= 0 ,0409 ft−lbm/ lbf

KC=0,4 (1−Sb

Sa)2

= 0,4 (1−0 ,08840150 )

2

= 0,4h fc=K c

V22

2gc

h fc= 0,4 x 0 ,0409 = 0 ,01636

b. Pengecilan dari pipa 4 ke pipa 2

c. Sambungan dari pipa 4 in ke pipa 2 in , elbow 90o( 1 buah)

d. Sambungan dari pipa 2 in ke pipa 2 in , elbow 90o( 2 buah)

e. Panjang pipa 4 in yaitu 20 ft, pipa digunakan besi tempa, baja

f. Panjang pipa 2 in yaitu 185 ft, pipa digunakan besi tempa, baja

h fc=K c

V22

2gc

KC=0,4 (1−Sb

Sa)2

= 0,4 (1−0 ,012250 ,08840 )

2

= 0 ,297

h fc= 0 ,297 x 0 ,296 = 0 ,088

h ff=K f

V22

2 gc

= 0,9 x 0 ,296 = 0 ,266

h ff=K f

V22

2 gc

= 2 x 0,9 x 0 ,296 = 0 ,533

h fs=4 fΔLD

V22

2gc

NRe =ρ .v .Dμ

=(60,55 lbm/ft3 )(2,63 ft/s )(0,333 ft )2,33 x 10-4 lbf/ft3

= 227593

kD

= 0 ,00015 ft0 ,333 ft

= 4,5 x10−4kD

= 0 ,00015 ft0 ,333 ft

= 4,5 x10−4

h fs=4 fΔLD

V22

2gc

= 4 (0 ,0048)20 ft0 ,333 ft

(0 ,0409) = 0 ,0471

NRe =ρ .v .Dμ

=(60,55 lbm/ft3 )(19,02 ft/s )(0,166 ft )2,33 x 10-4 lbf/ft3

= 820497

kD

= 0 ,00015 ft0 ,167 ft

= 8 ,98x 10−4kD

= 0 ,00015 ft0 ,167 ft

= 8 ,98x 10−4

h fs=4 fΔLD

VA2

2gc

= 4 (0 ,0045 )185 ft0 ,167 ft

(0 ,296 )= 5 ,902

H = (hf +v2

2

2. gc)= ( 6 ,85236 + 0 ,296 )= 7 ,148 ft