KEHILANGAN HEAD ALIRAN AKIBAT PERUBAHAN...

21
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

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.