KEHILANGAN HEAD ALIRAN AKIBAT PERUBAHAN...
Transcript of KEHILANGAN HEAD ALIRAN AKIBAT PERUBAHAN...
KEHILANGAN HEAD ALIRAN
AKIBAT PERUBAHAN PENAMPANG PIPA PVC
DIAMETER 12,7 MM (0,5 INCHI) DAN 19,05 MM (0,75 INCHI).
Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri
Universitas Gunadarma,,2013
Hengki Rahman,20408429
Abstrak
Kehilangan energi adalah salah satu gangguan atau hambatan yang tidak bisa dihindari pada suatu aliran air, sehingga menyebabkan aliran menjadi tidak
normal. Usaha yang perlu dilakukan adalah meminimalisir kehilangan energi
dengan perencanaan yang matang. Penelitian ini ingin mengetahui besar kehilangan energi pada pipa lurus dan perubahan penampang (pembesaran dan
pengecilan ) pipa jenis polivinil chlorida (PVC) 0.5 inchi dan 0,75 inchi dengan merancang alat ukur kehilangan energi dan menganalisa untuk mendapatkan nilai
rata - rata kehilangan energi penelitian dan teori dengan cara melakukan
eksperimen di laboraturium. Dari hasil kehilangan energi pada pipa 0.5 inchi
kehilangan energi praktik 0.07 m dan teori 0.0712 m. Dari kehilangan energi
pada pipa 0.75 inchi kehilangan energi praktik 0.0745 m dan teori 0.073 m. Dari
kehilangan energi penelitian, pada pipa lurus ekspansi (pembesaran penampang
pipa) dari 0.5 inchi ke 0.75 inchi kehilangan energi praktik 0.085 m dan teori
0.1161 m. Dari kehilangan energi pada pipa lurus kontraksi (pengecilan
penampang pipa) dari 0.75 inchi ke 0.5 inchi kehilangan energi praktik 0.057 m
dan teori 0.0853 m.
(Kata Kunci : Kehilangan Tenaga, Perubahan Penampang, Pipa PVC)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan pipa banyak
digunakan oleh umum, baik
perusahaan-perusahan sebagai
pendistribusian air minum, minyak
maupun gas bumi. Demikian juga
dengan kebutuhan air pada rumah
tangga, penggunaan pipa ini paling
banyak digunakan baik untuk
penyaluran air bersih maupun
sanitasi. dikarenakan pipa
merupakan sarana pendistribusian
fluida yang murah, memiliki
berbagai ukuran dan bentuk
penampang. Baik berpenampang
lingkaran maupun kotak. Material
pipa bermacam-macam, yaitu baja,
plastik, PVC, tembaga, kuningan,
acrylic, dan lain sebagainya.
Pada dunia industri tentunya
efisiensi dan kualitas produk yang
dihasilkan akan mempunyai nilai
lebih, karena dengan efisiensi produk
yang tinggi maka biaya yang
diperlukan dapat ditekan dan harga
jual produk lebih kompetitif. Dan
salah satu teknologi yang berguna
untuk meningkatkan efisiensi yang
tinggi adalah dalam penggunaan pipa
dalam pendistribusian fluida cair
untuk proses produksi dan kebutuhan
air minum, dan lain sebagainya.
Salah satu gangguan atau
hambatan yang sering terjadi dan
tidak dapat diabaikan pada aliran air
yang menggunakan pipa adalah
kehilangan energi akibat gesekan dan
perubahan penampang atau pada
tikungan serta gangguan–gangguan
lain yang mengganggu aliran normal.
Hal ini menyebabkan aliran air
semakin lemah dan mengecil.
1.2 Permasalahan
Untuk membuat suatu
jaringan perpipaan maka dibutuhkan
banyak pipa dan mungkin berbeda
ukuran diameternya. Oleh karena itu
dibutuhkan kecermatan dalam
perencanaannya. Selain itu perlu juga
diketahui dalam perencanaan
jaringan pipa adalah besarnya
kehilangan energi yang terjadi pada
saluran atau pipa yang akan
digunakan, sehingga meminimalisir
kerugian – kerugian yang akan
terjadi. Oleh karena itu penulis
merumuskan suatu permasalahan
berapa besar kehilangan energi pada
pipa lurus dan adanya perubahan
penampang khususnya pada saluran
pipa jenis PVC dengan diameter 0,5
inchi dan 0,75 inchi.
1.3 Batasan Masalah
Pembatasan masalah pada
penulisan tugas akhir ini lebih
terkonsentrasi pada permasalahan
yang akan dibahas yakni :
1. Meneliti kehilangan energi
pada pipa lurus (diameter
konstan dengan diameter 0,5
inchi dan 0,75 inchi).
2. Kehilangan energi pada pipa
yang mengalami perubahan
penampang (ekspansi 0,5
inchi ke 0,75 inchi dan
kontraksi 0,75 inchi ke 0,5
inchi).
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengetahui kehilangan
energi pada pipa lurus dengan
diameter konstan dan kehilangan
energi akibat perubahan penampang
pada saluran pipa jenis PVC
berdiameter 0,5 inchi dan 0,75 inchi.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Jenis – jenis Aliran Fluida
Aliran fluida terbagi
berdasarkan beberapa kategori,
diantaranya berdasarkan sifat
pergerakannya adalah[1]
:
Uniform Flow
Merupakan aliran fluida yang
terjadi dimana besar dan arah
dari vektor-vektor kecepatan
konstan dari suatu titik ke
titik selanjutnya pada aliran
fluida tersebut.
Non Uniform Flow
Aliran yang terjadi dimana
besar dan arah vektor-vektor
kecepatan fluida selalu
berubah terhadap lintasan
aliran fluida tersebut, hal ini
terjadi apabila luas
penampang medium fluida
juga berubah.
Steady Flow
Merupakan aliran yang
terjadi apabila kecepatannya
tidak dipengaruhi oleh waktu,
sehingga kecepatannya
konstan pada setiap titik pada
aliran tersebut.
Non Steady Flow
Merupakan aliran yang
terjadi apabila ada suatu
perubahan kecepatan aliran
tersebut terhadap perubahan
waktu.
2.4 Hukum Tahanan Gesek
Reynolds menetapkan hukum
tahanan gesek dengan melakukan
pengukuran kehilangan tenaga di
dalam beberapa pipa dengan panjang
berbeda dan untuk berbagai debit
aliran. Percobaan tersebut
memberikan hasil berupa suatu
grafik hubungan antara kehilangan
tenaga hf dan kecepatan aliran V.
Gambar 2.2 menunjukan kedua
hubungan tersebut yang dibuat dalam
skala logaritma untuk diameter pipa
tertentu.[2]
Gambar 2.2 Grafik
Kehilangan Tenaga-Kecepatan[2]
Bagian bawah dari grafik
tersebut merupakan garis lurus
dengan kemiringan 45˚, yang
menunjukkan bahwa hf sebanding
dengan V, yang merupakan sifat
aliran laminer. Sedangkan bagian
atas merupakan garis lurus dengan
kemiringan n, dengan n antar 1,75
dan 2,0 yang tergantung pada nilai
Re dan kekasaran. Hal ini
menunjukan bahwa hf sebanding
dengan V n,nilai pangkat yang besar
berlaku untuk pipa kasar sedang
yang kecil untuk pipa halus. Dari
grafik tersebut terlihat bahwa
kehilangan tenaga pada aliran
turbelen lebih besar dari aliran
laminer. Hal ini disebabkan karena
adanya turbelensi yang dapat
memperbesar kehilangan tenaga.
2.6 Kekasaran Permukaan
Pada zat cair ideal aliran
melalui bidang batas mempunyai
distribusi kecepatan merata. Sedang
pada zat cair riil, karena adanya
pengaruh kekentalan, kecepatan di
daerah dekat bidang batas
mengalami perlambatan dan pada
bidang batas kecepatan adalah nol.
Lapis zat cair di dekat bidang batas
dimana pengaruh kekentalan
dominan disebut dengan lapis batas.
Konsep adanya sub lapis
laminer di dalam lapis batas pada
aliran turbulen dapat digunakan
untuk menjelaskan perilaku
kekasaran permukaan. Apabila
permukaan bidang batas dibesarkan,
akan terlihat bahwa permukaan
tersebut tidak halus seperti yang
ditunjukan dalam gambar 2.5. Tinggi
efektif ketidakteraturan permukaan
yang membentuk kekasaran disebut
dengan tinggi kekasaran k.
Perbandingan antara tinggi kekasaran
dan jari-jari hidraulis (k/R) atau
diameter
pipa (k/D) disebut dengan kekasaran
relatif.
Pada gambar 2.5.a tinggi
kekasaran lebih kecil dari tebal sub
lapis laminer (k< L δ ) sehingga
ketidakteraturan permukaan akan
sedemikian kecil sehingga kekasaran
akan seluruhnya terendam di dalam
lapis laminer. Dalam hal ini
kekasaran tidak mempunyai
pengaruh terhadap aliran di luar sub
lapis laminer, dan permukaan batas
tersebut dengan hidraulis licin.
Pada gambar 2.5.b tinggi
kekasaran berada di daerah transisi (
L δ < k < T δ ), dan aliran adalah
dalam kondisi transisi.
Pada gambar 2.5.c tinggi
kekasaran berada di luar lapis transisi
(k > T δ ), maka kekasaran
permukaan akan berpengaruh di
daerah turbulen sehingga
mempengaruhi aliran di daerah
tersebut. Permukaan ini disebut
dengan hidraulis kasar.
Gambar 2.5 Pengaruh kekasaran
pada sub lapis[2]
2.7 Kehilangan Energi (head
losses)
Zat cair yang ada di alam ini
mempunyai kekentalan, meskipun
demikian dalam berbagai
perhitungan mekanika fluida ada
yang dikenal atau dianggap sebagai
fluida ideal. Adanya kekentalan pada
fluida akan menyebabkan terjadinya
tegangan geser pada waktu bergerak.
Tegangan geser ini akan merubah
sebagian energi aliran menjadi
bentuk energi lain seperti panas,
suara dan sebagainya. Pengubahan
bentuk energi tersebut menyebabkan
terjadinya kehilangan energi.[2]
Secara umum didalam suatu
instalasi jaringan pipa dikenal dua
macam kehilangan energi :
1. Kehilangan energi akibat
gesekan
Kehilangan energi akibat
gesekan disebut juga
kehilangan energi primer atau
major loss. 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.
2. Kehilangan energi akibat
perubahan penampang dan
aksesoris lainnya.
Kehilangan energi akibat
perubahan penampang dan
aksesoris lainnya disebut juga
kehilangan energi sekunder
atau minor loss terjadi pada
pembesaran tampang
(expansion), pengecilan
penampang (contraction),
belokan atau tikungan.
Kehilangan energi sekunder
atau minor loss ini akan
mengakibatkan adanya
tumbukan antara partikel zat
cair dan meningkatnya
gesekan karena turbulensi
serta tidak seragamnya
distribusi kecepatan pada
suatu penampang pipa.
Adanya lapisan batas terpisah
dari dinding pipa maka akan
terjadi olakan atau pusaran
air. Adanya olakan ini akan
mengganggu pola aliran
laminer sehingga akan
menaikan tingkat turbulensi.
Pada aliran laminer akan
terjadi bila bilangan reynold
(Re) < 2000, dengan
persamaan kehilangan energi
pada aliran laminer sepanjang
pipa L menurut Hagen-
Poiseuille adalah sebagai
berikut :
hf = VL ………….(2.6)
Dengan :
hf = Tinggi kehilangan
Energi (m)
= viskositas kinematik (m2/dt)
g = Percepatan grafitasi (m/dt2)
D = Diameter pipa (m)
V = Kecepatan aliran (m/dt)
L = Panjang pipa (m)
Persamaan diatas dapat ditulis dalam
bentuk :
hf ............(2.7)
Persamaan diatas dapat ditulis dalam
bentuk persamaan Darcy Weisbach :
hf = ............................(2.8)
2.10 Perubahan penampang
pipa
Disamping adanya
kehilangan energi akibat gesekan,
terjadi pula kehilangan energi yang
disebabkan oleh perubahan
penampang pipa. Pada pipa panjang
kehilangan energi akibat gesekan
biasanya jauh lebih besar dari pada
kehilangan energi akibat perubahan
penampang, sehingga pada keadaan
tersebut kehilangan energi akibat
perubahan penampang dapat
diabaikan. Pada pipa pendek
kehilangan energi akibat perubahan
penampang harus diperhitungkan.
Untuk memperkecil kehilangan
energi akibat perubahan penampang,
perubahan penampang dibuat secara
beransur-ansur.
a. Pembesaran Penampang
Perbesaran penampang
mendadak dari aliran seperti
yang ditunjukan pada gambar
2.7 mengakibatkan kenaikan
tekanan dari P1 menjadi P2
dan kecepatan turun dari V1
menjadi V2. Pada tempat
disekitar perbesaran
penampang (1) akan terjadi
olakan dan aliran akan
normal kembali mulai dari
tampang (2). Di darah antara
tampang 1 dan 2 terjadi
pemisahan aliran.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data
yang digunakan dalam penelitian ini
adalah metode observasi atau
pengamatan. Untuk memudahkan
pengambilan data saat pengamatan,
maka dibuat tebel rancangan
pengamatan
3.2 Waktu dan Tempat
Proses perakitan alat uji coba
dan pengujian dilakukan di
Laboratorium Teknik Mesin Dasar
Universitas Gunadarma Kampus
Kalimas selama 1 bulan.
3.3 Alat dan Bahan
3.3.1 Alat
Alat-alat yang digunakan
pada penelitian antara lain :
1. Alat ukur kehilangan energi.
Alat ukur kehilangan energi
adalah rangkaian alat yang
digunakan untuk mengukur
kehilangan energi, adapun
bagian-bagiannya antara lain
:
Gambar 3.1 Alat Ukur Kehilangan
Energi
3.3.2 Bahan
Bahan yang digunakan untuk
objek penelitian ini adalah pipa lurus
jenis pipa PVC diameter 0,5 inchi
dan 0,75 inchi, Pipa dengan
pengecilan diameter pipa dari
diameter 0,75 inchi ke 0,5 inchi
(Kontraksi), Pipa dengan
pembesaran diameter pipa dari
diameter 0,5 inchi ke 0,75 inchi
(Ekspansi).
Gambar 3.7 Rangkaian Pipa Uji
3.4 Diagram Alir Penelitian
Dalam penelitian ini ada
beberapa tahap proses yang perlu
dilakukan seperti dijelaskan dalam
diagram alir penelitian dibawah ini :
Gambar 3.8 Diagram Alir
Penelitian
3.5 Proses Pengambilan Data
3.5.1 Persiapan Pengambilan
Data
Sebelum melakukan
penelitian ada baiknya kita
melakukan persiapan terlebih dahulu,
antara lain :
1. Menyiapkan semua
perlengkapan yang akan
digunakan dalam
pengambilan data.
2. Memeriksa kondisi pipa dan
sambungan-sambungan
terhadap kebocoran.
3.5.2 Pelaksanaan Pengambilan
Data
Langkah-langkah yang
dilakukan dalam pengambilan data
adalah sebagai berikut :
1. Pastikan semua sock (kran)
yang terhubung dengan
venturi dalam keadaan
tertutup.
2. Nyalakan pompa sehingga air
dalam bak penampung keluar
melalui pipa over low.
3. Buka kran pada salah satu
pipa yang akan di teliti,
misalkan pada pipa ukuran
0.5 inchi lalu konstantkan
aliran agar udara keluar.
Gambar 3.9 Skema Alat Ukur
Kehilangan Tenaga
4. Jika ada gelembung udara di
dalam selang manometer,
maka tarik selang lalu alirkan
air keluar hingga gelembung
udara keluar. Lakukan pada
selang yang lain apabila
terjadi hal yang sama.
5. Ukur tinggi air di selang
manometer setiap pengujian.
6. Ukur debit air pada aquifer ,
dengan cara seperti berikut :
a. Tekan tombol start pada
stop watch serentak
dengan kran pada pipa
yang di uji.
b. Setelah waktu cukup
hentikan stop watch dan
kran secara bersamaan
c. Lalu ukur tinggi debit air
pada aquifer, apabila
pengukuran selesai
alirkan air melalui drain
pluge (saluran penguras)
Gambar 3.10 Penggaris
7. Ukur suhu air setiap
pengukuran dengan
thermometer yang sudah di
celupkan pada bak
penampung air.
8. Ukur sisi panjang dan lebar
bak ukur pengukur debit
dengan menggunakan
penggaris.
BAB IV
HASIL DAN
PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Pengujian alat ukur
kehilangan energi dilakukan di
Laboratorium Teknik Mesin Dasar
Universitas Gunadarma Kampus
Kalimas. Diameter pipa yang di teliti
adalah pipa lurus dengan diameter
0,5 inchi, pipa lurus dengan diameter
0,75 inchi, pipa dengan pembesaran
Penggaris
penampang (ekspansi) dari diameter
0,5 inchi ke diameter 0,75 inchi, pipa
dengan pengecilan penampang
(kontraksi) dari diameter 0,75 inchi
ke diameter 0,5 inchi. Adapun hasil
penelitian berisi data kehilangan
energy serta analisa data akan
ditampilkan dalam bentuk tabel dan
gambar grafik.
4.4.1 Kehilangan Energi pada
Pipa Lurus Diameter 0,5 inchi
Dari hasil penelitian ini
didapat rata-rata kecepatan aliran
sebesar 2.083 m/dt yang mengalami
kehilangan energi rata-rata dari
pengamatan manometer sebesar 0.07
meter, dan rata-rata kehilangan
energi dari analisis teori sebesar
0.0712 meter ( Tabel 4.5 ).
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara
kecepatan aliran dengan kehilangan
energy pada pipa lurus diameter 0,5
inchi.
Dari sepuluh kali pengujian
didapatkan besarnya kecepatan dan
kehilangan energi yang berbeda,
pada pengujian pertama (1), ke dua
(2), ke empat (4) besarnya kecepatan
aliran 2.21 m/dt yang mengalami
kehilangan energi 0.0799 m. Dan
pada pengujian ke tiga (3), ke lima
(5), ke delapan (8), ke sembilan (9),
dan ke sepuluh(10) besarnya
kecepatan aliran 2.03 m/dt yang
mengalami kehilangan energi 0.0798
m. Pada pengujian ke enam (6)
besarnya kecepatan aliran adalah
0
0,05
0,1
1,91 2,01 2,11 2,21
Ke
hila
nga
n e
ne
rgi (
m)
Kecepatan Aliran (m/dt)
2.12 m/dt mengalami kehilangan
energi 0.0798 m. Sedangkan pada
pengujian ke tujuh (7) besarnya
kecepatan aliran adalah 1.93 m/dt
mengalami kehilangan energi sebesar
0.0689 m. Adanya perbedan
kecepatan aliran dan kehilangan
energi ini di pengaruhi oleh
keterbatasan pengamatan, dimana
jalanya penelitian ini diperlukan tiga
(3) orang pengamat sekaligus dengan
keterbatasan pengamat yang
berbeda-beda. Serta karena rekayasa
alat yang dikerjakan masih manual
dengan alat dan bahan yang ada di
laboratorium. Dari hasil analisis
diatas dianggap bahwa besarnya
kehilangan energi pada pipa lurus
sangat dipengaruhi oleh kecepatan
aliran, semakin besar kecepatan
aliran yang melalui pipa tersebut
kehilangan energi semakin besar
juga.
Grafik perbedaan kehilangan
energi dari kedua pengukuran
tersebut dapat dilihat pada gambar
4.2:
Gambar 4.2 Perbedaan kehilangan
energi teori dan praktek pada pipa
0,5 inchi
4.4.2 Kehilangan Energi pada
Pipa Lurus Diameter 0,75 inchi.
Dari hasil analisis diketahui
rata-rata kecepatan aliran sebesar
1.39 m/dt. Rata-rata kehilangan
energi dari pengamatan manometer
adalah 0.0745 meter, sedangkan rata-
rata kehilangan energi dari analisis
teori adalah 0.0743 meter (Tabel
4.6).
00,020,040,060,08
0 5 10 15Ke
hila
nga
n e
ne
rgi
(m)
Uji ke
praktek
teori
Hubungan antara kecepatan
aliran dengan kehilangan energi
dapat dilihat pada gambar 4.3:
Gambar 4.3 Grafik hubungan
antara kecepatan aliran dengan
kehilangan energi pada pipa lurus
diameter 0,75 inchi.
Dari grafik diatas diketahui
pada pengujian pertama (1), ke tiga
(3), ke empat (4), ke enam (6), ke
delapan (8) dan ke sepuluh (10)
besarnya kecepatan aliran 1.37 m/dt
yang mengalami kehilangan energi
0.0699 m. Dan pada pengujian ke
dua (2), dan ke sembilan (9)
besarnya kecepatan aliran 1.45 m/dt
dan kehilangan energi 0.0799 m. Dan
pada pengujian ke lima (5), dan ke
tujuh (7) besarnya kecepatan aliran
1.41 m/dt dan kehilangan energi
0.0849 m. Adanya perbedaan
kecepatan aliran dan kehilangan
energi ini di pengaruhi oleh
keterbatasan pengamatan, dimana
jalanya penelitian ini diperlukan tiga
(3) orang pengamat sekaligus dengan
keterbatasan pengamat yang
berbeda-beda. Serta karena rekayasa
alat yang dikerjakan masih manual
dengan alat dan bahan yang ada di
laboratorium. Dari hasil analisis
diatas dianggap bahwa besarnya
kehilangan energi pada pipa lurus
sangat dipengaruhi oleh kecepatan
aliran, semakin besar kecepatan
aliran yang melalui pipa tersebut
kehilangan energi semakin besar
juga.
Grafik perbedaan kehilangan
energi dari kedua pengukuran
0
0,05
0,1
1,35 1,4 1,45 1,5
Ke
hila
nga
n E
ne
rgi (
m)
Kecepatan aliran (m/dt)
tersebut dapat dilihat pada gambar
4.4:
Gambar 4.4 Perbedaan kehilangan
energi teori dan praktek pada pipa
0,75 inchi
4.4.3 Kehilangan Energi pada
Pipa Lurus dengan
Perubahan Penampang
Ekspansi (Pembesaran
Penampang dari Diameter
0,5 inchi ke 0,75 inchi ).
Dari hasil analisis diketahui
rata-rata kecepatan aliran sebesar
2.4201 m/dt. Rata-rata kehilangan
energi dari pengamatan manometer
adalah 0.085 meter, sedangkan rata-
rata kehilangan energi dari analisis
teori adalah 0.1161 meter (Tabel
4.7). Hubungan antara kecepatan
aliran dengan kehilangan energi
dapat dilihat pada gambar 4.5 :
Gambar 4.5 Grafik hubungan
antara kecepatan aliran dengan
kehilangan energy pada pipa lurus
yang mengalami perubahan
penampang ekspansi.
Dari grafik pengujian pipa
ekspansi di atas diketahui ada
perbedaan kecepatan dan kehilangan
energi dari masing-masing pengujian
yang membentuk garis linier
sehingga dapat disimpulkan bahwa
kehilangan energi pada pipa lurus
mengalami perubahan penampang
ekspansi sangat dipengaruhi oleh
kecepatan aliran, semakin besar
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0 5 10 15keh
ilan
gan
En
erg
i (m
)
Uji ke
praktek
teori
0,11
0,115
0,12
0,125
2,64 2,66 2,68 2,7 2,72 2,74 2,76Ke
hila
nga
n E
ne
rgi
(m)
Kecepatan aliran (m/dt)
kecepatan aliran yang melalui pipa
tersebut kehilangan energi semakin
besar juga.
Grafik perbedaan kehilangan
energi dari kedua pengukuran
tersebut dapat dilihat pada gambar
4.6:
Gambar 4.6 Perbedaan kehilangan
energi teori dan praktek pada pipa
yang mengalami perubahan
penampang ekspansi.
4.4.4 Kehilangan Energi pada
Pipa Lurus dengan
Perubahan Penampang
Kontraksi (Pengecilan
Penampang dari Diameter
0.75 inchi ke 0.5 inchi)
Dari analisis di atas diketahui
rata-rata kecepatan aliran sebesar
2.2520 m/dt. Rata-rata kehilangan
energi dari pengamatan manometer
adalah 0.057 meter, sedangkan rata-
rata kehilangan energi dari analisis
teori adalah 0.0853 meter (tabel 4.8).
Hubungan antara kecepatan aliran
dengan kehilangan energi dapat
dilihat pada gambar 4.7 :
Gambar 4.7 Grafik hubungan
antara kecepatan aliran dengan
kehilangan energy pada pipa lurus
mengalami perubahan penampang
kontraksi.
Dari grafik di atas diketahui
ada perbedaan kecepatan dan
kehilangan energi dari masing-
masing pengujian yang membentuk
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0 5 10 15
Ke
hila
nga
n e
ne
rgi
(m)
Uji ke
praktek
teori
0
0,05
0,1
2,1 2,15 2,2 2,25 2,3 2,35 2,4Ke
hila
nga
n E
ne
rgi
(m)
Kecepatan Aliran (m/dt)
garis linier sehingga dapat
disimpulkan bahwa kehilangan
energi pada pipa lurus mengalami
perubahan penampang kontraksi juga
sangat dipengaruhi oleh kecepatan
aliran, semakin besar kecepatan
aliran yang melalui pipa tersebut
kehilangan energi semakin besar
juga.
Grafik perbedaan kehilangan
energi dari kedua pengukuran
tersebut dapat dilihat pada gambar
4.8:
Gambar 4.8 Perbedaan kehilangan
energi teori dan praktek pada pipa
yang mengalami perubahan
penampang kontraksi.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
1. Pada pengujian pipa
lurus 0.5 inchi
diketahui rata – rata
kecepatan aliran sebesar
2.083 m/s yang
mengalami kehilangan
energi 0.07 meter.
2. Pada pengujian pipa lurus
0.75 inchi diketahui rata –
rata kecepatan aliran
sebesar 1.39m/s yang
mengalami kehilangan
energi sebesar 0.0745
meter.
3. Pada pengujian pipa lurus
ekspansi (pembesaran
penampang pipa ) 0.5 inci
ke 0.75 inci diketahui rata
– rata kecepatan aliran
sebesar 2.4201 m/s yang
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0 5 10 15
Ke
hila
nga
n E
ne
rgi (
m)
Uji ke
mengalami kehilangan
energi praktik 0.085 meter
dan kehilangan energi teori
0.1161 meter.
4. Pada pengujian pipa lurus
kontraksi (pengecilan
penampang pipa ) 0.75
inchi ke 0.5 inchi
diketahui rata – rata
kecepatan aliran sebesar
2.2520 m/s yang
mengalami kehilangan
energi praktik 0.057 meter
dan kehilangan energi teori
0.0853 meter.
5. Pada pipa lurus dan
mengalami perubahan
penampang dan terjadi
perbedaan kehilangan
energi karena kehilangan
energi sangat dipengaruhi
oleh kecepatan aliran dan
koefisien perubahan
penampang.
6. Ada perbedaan kehilangan
energi hasil pengamatan
manometer (penelitian)
dengan kehilangan energi
analisa teori, pada pipa 0.5
inchi kehilangan energi
manometer 0.7 m dan teori
0.0712 m sehingga
besarnya perbedaan 0.0012
m dari kehilangan energi
secara teori, pada pipa 0.75
inchi kehilangan energi
manometer 0.0745 m dan
teori 0.0743 m sehingga
besarnya perbedaan 0.0002
m dari kehilangan energi
penelitian, pada pipa lurus
ekspansi (pembesaran
penampang pipa) dari 0.5
inchi ke 0.75 inchi
kehilangan energi
manometer 0.085 m dan
teori 0.1161 m sehingga
besarnya perbedaan 0.0311
m dari kehilangan energi
penelitian dan pada
pipa lurus kontraksi
(pengecilan penampang
pipa) dari 0.75 inchi ke 0.5
inchi kehilangan energi
manometer 0.057 m dan
teori 0.0853 m sehingga
besarnya perbedaan 0.0283
m dari kehilangan energi
penelitian. Hal ini
disebabkan oleh faktor
keterbatasan pengamatan
selama pengukuran.
6.2 Saran
1. Sebaiknya alat harus lebih
disempurnakan lebih untuk
mendapatkan ketepatan
pengukuran yang lebih
tepat terutama pada
instalasi jaringan pipa,
kran dan pemasangan
manometer.
2. Untuk mengetahui lebih
detail tentang pengaruh
kecepatan aliran terhadap
kehilangan energi perlu
dilakukan penelitian lebih
lanjut, terutama dengan
mengatur tekanan aliran
air pada kran, sehingga
kecepatan aliran dapat
diatur sesuai dengan
tujuan penelitian.
3. Penelitian ini
dikembangkan lebih
lanjut, misalnya untuk
mengetahui kecepatan
aliran dan kehilangan
energi dengan variasi pipa.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
http://www.gunadarma.ac.id/l
ibrary/articles/graduate/industrial-
technology/2009/Artikel_20405852.
pdf.
[2] Triadmojo, Bambang.,
Hidrolika II. Beta Offset,
Yogyakarta,1996.
[3 ]Munson, Bruce R., Young
Donald F., dan Okiishi, Theodore H.,
Mekanika Fluida Jilid 2, Erlangga,
Jakarta, 2003.
[4] Streeter, Victor L., dan
Wylie, Benjamin E., Mekanika
Fluida Jilid 1,Erlangga, Jakarta,
1999.
[5] Streeter, Victor L., dan
Wylie, Benjamin E., Mekanika
Fluida Jilid 2, Erlangga, Jakarta,
1999.