HIDRAULIKA II“ HUKUM TAHANAN GESEK “

oleh :

JAKA NUR IHBAL G1B011008

KENDAR ARYADI ELSANDY G1B011020

R. WISNU BAGUS P G1B011026

ILHAM SAPUTRA S G1b011030

APTRIAN NURFA REZA G1B011042

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BENGKULU2012

HUKUM TEKANAN GESEK

Reynolds menetapkan hukum tekanan gesek (dalam Triatmojo 1996 : 5)

dengan melakukan pengukuran kehilangan energi di dalam beberapa pipa dengan

panjang berbeda dan untuk berbagai debit aliran. Percobaan tersebut memberikan

hasil berupa suatu grafik hubungan antara kehilangan energi fh dan kecepatan

aliran V. Gambar 2.4 menunjukan kedua hubungan tersebut yang dibuat dalam

skala logaritmik untuk diameter tertentu.

Bagian bawah dari grafik merupakan garis lurus, dengan kemiringan 45°,

yang menunjukan bahwa fh sebanding dengan V, yang merupakan sifat aliran

laminer. Sedang bagian atas merupakan garis lurus dengan kemiringan n, dengan

n antara 1,75 dan 2,0 yang tergantung pada nilai Re dan kekasaran. Hal ini

menunjukan bahwa fh sebanding dengan n V , nilai pangkat yang besar berlaku

untuk pipa kasar sedang yang kecil untuk pipa halus.

Dari grafik tersebut terlihat bahwa kehilangan energi pada aliran turbulen

lebih besar dari aliran laminer. Hal ini disebabkan karena adanya turbulensi yang

dapat memperbesar kehilangan energy

Hubungan Antara Bilangan Reynold dan Kerugian Gesek (λ) pada Pipa Lurus

Pada grafik hubungan antara bilangan reynold dan faktor gesekan terlihat bahwa

bentuk grafik cenderung menurun seiring bertambah besarnya bilangan reynold.

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa semakin besar bilangan reynold, maka

faktor gesekan semakin kecil. Hal ini sesuai dengan rumus bilangan reynold:

Red = d.V/v

Dimana:

d  = diameter pipa (m)

V = kecepatan fluida (m/s)

v  = viskositas kinematik air (m2/s)

dan faktor gesekan:

λ =2.g.h.d/V^2.l

Dimana:

g = percepatan gravitasi (m/s2)

h = tekanan diferensial (mH2O)

d = diameter pipa (m)

V = kecepatan fluida (m/s)

Dari rumus tersebut, dengan mengasumsikan nilai dari d, v, g, h dan l

konstan maka dapat disimpulkan bahwa besarnya Red dan  sangat tergantung

pada V. Besarnya bilangan reynold sebanding dengan kecepatan aliran (V)

sedangkan besarnta faktor gesekan berbanding terbalik dengan kecepatan aliran

(V). Jadi, semakin besar bilangan reynold, maka kecepatan aliran yang

ditimbulkan semakin besar yang menimbulkan bidang kontak antara fluida dan

pipa semakin kecil sehingga mengakibatkan faktor gesekan juga semakin kecil.

Pada grafik di atas terlihat adanya penyimpangan. Pada bilangan reynold

tertentu bentuk grafik terlihat semakin naik. Hal ini disebabkan karena adanya

fluktuasi perbedaan tekanan pada manometer sehingga data yang diambil kurang

tepat.

Kehilangan Energi Akibat Gesekan

Kehilangan energi akibat gesekan disebut juga kehilangan energi primer

(Triatmojo 1996 : 58) atau major loss (Kodoatie 2002 : 245). Terjadi akibat

adanya kekentalan zat cair dan turbulensi karena adanya kekasaran dinding batas

pipa dan akan menimbulkan gaya gesek yang akan menyebabkan kehilangan

energi disepanjang pipa dengan diameter konstan pada aliran seragam.

Kehilangan energi sepanjang satu satuan panjang akan konstan selama kekasaran

dan diameter tidak berubah.