Laprak Mekflu Modul 7

43
LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA MODUL 7 KEHILANGAN TEKANAN (ENERGI) PADA ALIRAN DALAM PIPA MELALUI LENGKUNGAN PERUBAHAN PENAMPANG DAN KATUP KELOMPOK 30 Tiffany 1206222736 Annisa Azahra 1206227472 Fauzi Hidayatullah 1306481884 M Reva Fachriza 1206262973 Ray Fernando 1206262891 TANGGAL PRAKTIKUM : 13 November 2013 ASISTEN PRAKTIKUM : Rizky Maulana TANGGAL DISETUJUI : NILAI : PARAF ASISTEN : LABORATORIUM MEKANIKA FLUIDA

description

aaaaaa

Transcript of Laprak Mekflu Modul 7

Page 1: Laprak Mekflu Modul 7

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA

MODUL 7

KEHILANGAN TEKANAN (ENERGI) PADA ALIRAN DALAM PIPA MELALUI LENGKUNGAN

PERUBAHAN PENAMPANG DAN KATUP

KELOMPOK 30

Tiffany 1206222736Annisa Azahra 1206227472Fauzi Hidayatullah 1306481884M Reva Fachriza 1206262973Ray Fernando 1206262891

TANGGAL PRAKTIKUM : 13 November 2013ASISTEN PRAKTIKUM : Rizky MaulanaTANGGAL DISETUJUI :NILAI :PARAF ASISTEN :

LABORATORIUM MEKANIKA FLUIDADEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2013

Page 2: Laprak Mekflu Modul 7

A. Tujuan Percobaan

Menentukan koefisien kehilangan energi dari lengkungan, perubahan penampang, dan

katup pada pipa

B. Teori

Untuk menyatakan kehilangan tekanan (energi) ∆h sehubungan dengan head

kecepatan yang hilang pada bentuk lengkungan, perubahan penampang dan katup

dalam jaringan pipa pada percobaan ini, dinyatakan:

∆ h= k2g

v2

Keterangan:

k = Koefiesien kehilangan energi

v = Kecepatan aliran yang tinggi

g = Percepatan gravitasi

C. Peralatan

1. Meja Hidrolika

2. Perangkat peraga Kehilangan Energi Pada Aliran Melalui Pipa yang dilengkapi

pipa

Page 3: Laprak Mekflu Modul 7

Keterangan Gambar:

1. Pipa Aliran Masuk 8. Lengkung Panjang (large

bend)

2. Delapan Manometer 9. Dial Reading

3. Pompa Tangan 10. Lengkung Pendek (small

bend)

4. Lengkung Berjenjang (mitre) 11. Lengkung 450

D. Cara Kerja

1. Meletakkan alat percobaan di atas meja hidrolika

2. Menghubungkan aliran pipa masuk dengan suplai dari meja hidrolika dan

memasukkan pipa aliran keluar ke dalam tangki pengukur volume

3. Membuka katup pengatur aliran suplai sepenuhnya, demikian juga katup pengatur

aliran pada alat percobaan

4. Membuka katup udara pada manometer, biarkan manometer terisi penuh, dan

tunggu hingga gelembung udara sudah tidak terlihat lagi pada manometer

5. Mengatur katup suplai aliran dan pengatur aliran pada alat percobaan, hingga

didapatkan pembacaan manometer yang jelas. Menambahkan tekanan pada

manometer dengan menggunakan pompa tangan jika diperlukan

6. Mencatat pembacaan pada manometer, pembacaan debit pada alat ukur

penampang berubah kemudian mrnghitung debit aliran dengan menghitung

jumlah volume keluar dari alat percobaan dalam waktu tertentu (menggunakan

gelas ukur dan stopwatch)

7. Mengisi manometer sampai penuh hingga air tabung anometer tumpah, untuk

mengatur debit aliran memakai katup penghubung, sementara katup pengatur

aliran dibuka penuh

8. Mengatur katup penyambung, sehingga pembacaan pada dial pengukur debit

menunjuk pada angka-angka yang jelas

9. Mengulangi langkah 1-8 untuk setiap variasi debit

Page 4: Laprak Mekflu Modul 7

E. DATA PRAKTIKUM DAN PENGOLAHAN DATA

Data Praktikum:

No.Flowrate V t Q Mitre Enlargement Contraction(LPM) (m3) (sec) (m3/sec) h1 (m) h2 (m) h2 (m) h3 (m) h3 (m) h4 (m)

1 5 0,000180 3 0,00006 0,115 0,11 0,11 0,11 0,11 0,1082 7,5 0,000280 3 9,33333E-05 0,182 0,175 0,175 0,175 0,175 0,173 10 0,000460 3 0,00015333 0,245 0,225 0,225 0,23 0,23 0,224 12,5 0,000540 3 0,00018 0,315 0,287 0,287 0,29 0,29 0,275 15 0,00069 3 0,00023 0,42 0,383 0,383 0,392 0,392 0,369

Longbend Shortbend 45 Elbowh4 (m) h5 (m) h5 (m) h6 (m) h6( m) h7 (m) h7 (m) h8 (m)0,108 0,087 0,087 0,083 0,083 0,075 0,075 0,0750,17 0,137 0,137 0,132 0,132 0,112 0,112 0,1150,22 0,193 0,193 0,183 0,183 0,14 0,14 0,1850,27 0,245 0,245 0,237 0,237 0,186 0,184 0,2040,369 0,344 0,344 0,33 0,33 0,267 0,267 0,292

No.

PressureVolum

e T

(kg/m2) (m3) (sec)

10,01723299

3 0,00013 5

20,03446598

6 0,00017 53 0,05169898 0,00021 5

40,06893197

30,00021

5 5

50,08616496

6 0,00024 5

Page 5: Laprak Mekflu Modul 7

Pengolahan Data:

A. Hubungan headloss dan kuadratik kecepatan aliran1. Mitre

Linear

Hubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran

No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec) Q (m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2

1 5 0,00018 3 0,000060,00031

40,191082

80,036512

6

2 7,5 0,000280 39,3333E-

050,00031

40,297239

90,088351

6

3 10 0,000460 3 0,000150,00031

40,488322

70,238459

1

4 12,5 0,000540 3 0,000180,00031

40,573248

40,328613

7

5 15 0,00069 3 0,000230,00031

40,732484

10,536532

9

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate (LPM) h1 (m) h2 (m)

y = Δh (m) x xy x2

1 5 0,115 0,11 0,005 0,037 0,000 0,0012 7,5 0,182 0,175 0,007 0,088 0,001 0,0083 10 0,245 0,225 0,02 0,238 0,005 0,0574 12,5 0,315 0,287 0,028 0,329 0,009 0,1085 15 0,42 0,383 0,037 0,537 0,020 0,288

Jumlah 0,035 0,462

b 0,075

k1,4708149

3% kes.rel 15,812199

Koefisien Korelasi

No. x = v²y = Δh

(m)f(xi)=b

x f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,036512637 0,0050,0027

4

-0,0166628

30,00027

8 -0,01440,000207

4

Page 6: Laprak Mekflu Modul 7

2 0,088351567 0,0070,0066

2

-0,0127767

20,00016

3 -0,01240,000153

8

3 0,238459077 0,020,0178

8-

0,00152392,32E-

06 0,0006 3,6E-07

4 0,328613737 0,0280,0246

30,0052345

62,74E-

05 0,00867,396E-

05

5 0,536532922 0,0370,0402

20,0208212

40,00043

4 0,01760,000309

8

ŷ 0,0194

-0,0049076

50,00090

4 00,000745

2

r ²1,2132863

4

r1,1014927

8

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

0.045

Mitre

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kuadratik Kecepatan Aliran (v²) (m²/s²)

Head

Lose

Δh

(m)

2. Enlargement

LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran

No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec)

Q (m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2

1 5 0,00018 3 0,000060,0003

10,1910

80,0365

1

Page 7: Laprak Mekflu Modul 7

2 7,5 0,00028 39,33E-

050,0003

10,2972

40,0883

5

3 10 0,00046 30,00015

30,0003

10,4883

20,2384

6

4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003

10,5732

50,3286

1

5 15 0,00069 3 0,000230,0003

10,7324

80,5365

3

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate (LPM) h2 (m) h3 (m)

y = Δh (m) x xy x2

1 5 0,11 0,11 0 0,0365 - 0,00132 7,5 0,175 0,175 0 0,0884 - 0,00783 10 0,225 0,23 0,005 0,2385 0,0012 0,05694 12,5 0,287 0,29 0,003 0,3286 0,0010 0,10805 15 0,383 0,392 0,009 0,5365 0,0048 0,2879

Jumlah 0,0070 0,4619

b0,015171

2

k0,297659

6

% kes.rel10,24430

6

Koefisien Korelasi

No. x = v2y = Δh

(m)f(xi)=b

x f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,036512637 00,0005

5-

0,002858,1E-

06-

0,00341,2E-

05

2 0,088351567 00,0013

4-

0,002064,2E-

06-

0,00341,2E-

05

3 0,238459077 0,0050,0036

20,00021

84,7E-

08 0,00162,6E-

06

4 0,328613737 0,0030,0049

90,00158

52,5E-

06-

0,00041,6E-

07

5 0,536532922 0,0090,0081

4 0,004742,2E-

05 0,00563,1E-

05

ŷ 0,0034 ∑3,7E-

05 ∑5,7E-

05

r kuadrat0,653312

3

r0,808277

4

Page 8: Laprak Mekflu Modul 7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009

0.01

Enlargement

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kuadratik Kecepatan Aliran (v²) (m²/s²)

Head

Loss

Δh

(m)

3. Contraction

LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran

No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec)

Q (m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2

1 5 0,00018 3 0,000060,0003

10,1910

80,0365

1

2 7,5 0,00028 39,33E-

050,0003

10,2972

40,0883

5

3 10 0,00046 30,00015

30,0003

10,4883

20,2384

6

4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003

10,5732

50,3286

15 15 0,00069 3 0,00023 0,0003 0,7324 0,5365

Page 9: Laprak Mekflu Modul 7

1 8 3

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate (LPM) h3 (m) h4 (m)

y = Δh (m) x xy x2

1 5 0,11 0,108 0,002 0,037

0,000

0,001

2 7,5 0,175 0,17 0,005 0,088

0,000

0,008

3 10 0,23 0,22 0,01 0,238

0,002

0,057

4 12,5 0,29 0,27 0,02 0,329

0,007

0,108

5 15 0,392 0,369 0,023 0,537

0,012

0,288

Jumlah 0,022

0,462

b0,04722

7

k0,92658

6

% kes.rel4,11075

1

Koefisien Korelasi

No. x = v2y = Δh

(m)f(xi)=b

x f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,03651264 0,002 0,00172 -0,010280,0001

1 -0,01 0,0001

2 0,08835157 0,005 0,00417 -0,007836,1E-

05 -0,0074,9E-

05

3 0,23845908 0,01 0,01126 -0,000745,5E-

07 -0,002 4E-06

4 0,32861374 0,02 0,015520,00351

91,2E-

05 0,0086,4E-

05

5 0,53653292 0,023 0,025340,01333

90,0001

8 0,0110,0001

2

ŷ 0,012 ∑0,0003

6 ∑0,0003

4

r kuadrat1,05830

5r 1,02874

Page 10: Laprak Mekflu Modul 7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

Contraction

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kuadratik Kecepatan v² (m²/s²)

Head

Loss

Δh

(m)

4. Long Bend

LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2

1 5 0,00018 3 0,000060,00031

40,19108

30,03651

3

2 7,5 0,00028 39,333E-

050,00031

4 0,297240,08835

2

3 10 0,00046 30,00015

330,00031

40,48832

30,23845

9

4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031

40,57324

80,32861

4

5 15 0,00069 3 0,000230,00031

40,73248

40,53653

3

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate

(LPM) h4 (m) h5 (m)y = Δh

(m) x xy x2

1 5 0,108 0,087 0,021 0,0365

0,0008

0,0013

2 7,5 0,17 0,137 0,033 0,0884

0,0029

0,0078

3 10 0,22 0,193 0,027 0,2385

0,0064

0,0569

4 12,5 0,27 0,245 0,025 0,3286

0,0082

0,1080

Page 11: Laprak Mekflu Modul 7

5 15 0,369 0,344 0,025 0,5365

0,0134

0,2879

Jumlah 0,0317

0,4619

b0,06874

3

k1,34873

9

% kes.rel169,747

8

Koefisien Korelasi

No. x = v2y = Δh

(m)f(xi)=b

x f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

10,03651263

7 0,0210,002

5 -0,023690,00056

1 -0,0052 2,7E-05

20,08835156

7 0,0330,006

1

-0,02012

60,00040

5 0,00684,62E-

05

30,23845907

7 0,0270,016

4

-0,00980

89,62E-

05 0,0008 6,4E-07

40,32861373

7 0,0250,022

6 -0,00361 1,3E-05 -0,00121,44E-

06

50,53653292

2 0,0250,036

90,01068

290,00011

4 -0,00121,44E-

06

ŷ 0,0262 ∑ 0,00119 ∑7,68E-

05

r kuadrat15,4900

6

r3,93574

1

Page 12: Laprak Mekflu Modul 7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

Longbend

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kuadratik Kecepatan Aliran (m²/s²)

Head

Loss

Δh

(mm

)

5. Short Bend

Linear

Hubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2

1 5 0,00018 3 0,000060,00031

40,19108

30,03651

3

2 7,5 0,00028 39,333E-

050,00031

4 0,297240,08835

2

3 10 0,00046 30,00015

330,00031

40,48832

30,23845

9

4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031

40,57324

80,32861

4

5 15 0,00069 3 0,000230,00031

40,73248

40,53653

3

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate

(LPM) h5 (m) h6 (m)y = Δh

(m) x xy x2

1 5 0,087 0,083 0,004 0,03651

0,00015

0,00133

2 7,5 0,137 0,132 0,005 0,08835

0,00044

0,00781

3 10 0,193 0,183 0,01 0,23846

0,00238

0,05686

4 12,5 0,245 0,237 0,008 0,32861

0,00263

0,10799

5 15 0,344 0,33 0,014 0,53653

0,00751

0,28787

Page 13: Laprak Mekflu Modul 7

Jumlah 0,0131

0,4619

b0,02839

1k 0,55704

% kes.rel0,52856

4

Koefisien Korelasi

No. x = v2y = Δh

(m)f(xi)=b

x f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

10,03651263

7 0,004 0,001

-0,00716

35,13E-

05 -0,00421,76E-

05

20,08835156

7 0,0050,002

5

-0,00569

23,24E-

05 -0,00321,02E-

05

30,23845907

7 0,010,006

8 -0,001432,04E-

06 0,00183,24E-

06

40,32861373

7 0,0080,009

30,00112

981,28E-

06 -0,0002 4E-08

50,53653292

2 0,0140,015

20,00703

294,95E-

05 0,00583,36E-

05

ŷ 0,0082 ∑0,00013

6 ∑6,48E-

05

r kuadrat2,10633

8

r1,45132

3

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

0.0020.0040.0060.008

0.010.0120.0140.016

Short Bend

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kuadratik Kecepatan Aliran v² (m²/s²)

Head

Loss

Δh

(m)

Page 14: Laprak Mekflu Modul 7

6. 45º

LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2

1 5 0,00018 3 0,00006 0,000314 0,191083 0,0365132 7,5 0,00028 3 9,333E-05 0,000314 0,29724 0,0883523 10 0,00046 3 0,0001533 0,000314 0,488323 0,2384594 12,5 0,00054 3 0,00018 0,000314 0,573248 0,3286145 15 0,00069 3 0,00023 0,000314 0,732484 0,536533

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate

(LPM) h6( m) h7 (m) y = Δh (m) x xy x2

1 5 0,083 0,075 0,008 0,0365

0,0003

0,0013

2 7,5 0,132 0,112 0,02 0,0884

0,0018

0,0078

3 10 0,183 0,14 0,043 0,2385

0,0103

0,0569

4 12,5 0,237 0,186 0,051 0,3286

0,0168

0,1080

5 15 0,33 0,267 0,063 0,5365

0,0338

0,2879

Jumlah 0,0629

0,4619

b 0,136133k 2,670923% kes.rel 118,9281

Koefisien Korelasi

No. x = v2y = Δh

(m)f(xi)=b

x f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,036512637 0,008 0,005-

0,0320294 0,001026 -0,029 0,000841

2 0,088351567 0,02 0,012-

0,0249725 0,000624 -0,017 0,000289

3 0,238459077 0,043 0,0325-

0,0045379 2,06E-05 0,006 3,6E-054 0,328613737 0,051 0,0447 0,0077351 5,98E-05 0,014 0,0001965 0,536532922 0,063 0,073 0,0360397 0,001299 0,026 0,000676

ŷ 0,037 ∑ 0,003029 ∑ 0,002038

r kuadrat 1,486158r 1,219081

Page 15: Laprak Mekflu Modul 7

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60

0.010.020.030.040.050.060.070.08

45°

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kuadratik Kecepatan Aliran (m²/s²)

Head

Loss

Δh

(m)

7. Elbow

LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2

1 5 0,00018 3 0,00006 0,000314 0,191083 0,0365132 7,5 0,00028 3 9,333E-05 0,000314 0,29724 0,088352

3 10 0,00046 30,000153

3 0,000314 0,488323 0,2384594 12,5 0,00054 3 0,00018 0,000314 0,573248 0,3286145 15 0,00069 3 0,00023 0,000314 0,732484 0,536533

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate

(LPM) h7 (m) h8 (m) y = Δh (m) x xy x2

1 5 0,075 0,075 0 0,0365 -

0,0013

2 7,5 0,112 0,115 -0,003 0,0884

(0,0003)

0,0078

3 10 0,14 0,185 -0,045 0,2385

(0,0107)

0,0569

4 12,5 0,184 0,204 -0,02 0,3286

(0,0066)

0,1080

5 15 0,267 0,292 -0,025 0,5365

(0,0134)

0,2879

Jumlah (0,0310)

0,4619

b -0,06708

Page 16: Laprak Mekflu Modul 7

k -1,31611

% kes.rel254,836

3

Koefisien Korelasi

No. x = v2y = Δh

(m) f(xi)=bx f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,036512637 0 -0,0020,016150

7 0,000261 0,0186 0,000346

2 0,088351567 -0,003 -0,0060,012673

4 0,000161 0,0156 0,000243

3 0,238459077 -0,045 -0,0160,002604

2 6,78E-06 -0,0264 0,0006974 0,328613737 -0,02 -0,022 -0,003443 1,19E-05 -0,0014 1,96E-065 0,536532922 -0,025 -0,036 -0,017391 0,000302 -0,0064 4,1E-05

ŷ -0,0186 ∑ 0,000743 ∑ 0,001329

r kuadrat0,55863

1

r0,74741

6

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

-0.05-0.045

-0.04-0.035

-0.03-0.025

-0.02-0.015

-0.01-0.005

0

Elbow

Grafik Percobaan Grafik Literatur

Kuadratik Kecepatan Aliran (m²/s²)

Head

Loss

Δh

(m)

B. Hubungan headloss dan kecepatan aliran1. Mitre

PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran

No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec) Q (m3/sec) A (m2)

x = v (m/s)

1 5 0,00018 3 0,00006 0,0003140,191082

8

Page 17: Laprak Mekflu Modul 7

2 7,5 0,00028 3 9,3333E-05 0,0003140,297239

9

3 10 0,00046 3 0,00015333 0,0003140,488322

7

4 12,5 0,00054 3 0,00018 0,0003140,573248

4

5 15 0,00069 3 0,00023 0,0003140,732484

1

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate (LPM) h1 (m) h2 (m) y = Δh (m) x x2y x4

1 5 0,115 0,11 0,005 0,1911

0,0002 0,0013

2 7,5 0,182 0,175 0,007 0,2972

0,0006 0,0078

3 10 0,245 0,225 0,02 0,4883

0,0048 0,0569

4 12,5 0,315 0,287 0,028 0,5732

0,0092 0,1080

5 15 0,42 0,383 0,037 0,7325

0,0199 0,2879

Jumlah 0,0346 0,4619

b0,0749650

8

k1,4708149

3% kes.rel 15,812199

Koefisien Korelasi

No. x = v y = Δh (m) f(xi)=bx2 f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,191082803 0,005 0,00274-

0,01666283 0,000278 -0,0144 0,0002074

2 0,297239915 0,007 0,00662-

0,01277672 0,000163 -0,0124 0,00015383 0,488322718 0,02 0,01788 -0,0015239 2,32E-06 0,0006 3,6E-074 0,573248408 0,028 0,02463 0,00523456 2,74E-05 0,0086 7,396E-055 0,732484076 0,037 0,04022 0,02082124 0,000434 0,0176 0,0003098

ŷ 0,0194 ∑ 0,000904 ∑ 0,0007452

r ²1,2132863

4

r1,1014927

8

Page 18: Laprak Mekflu Modul 7

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

0.045

Mitre

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kecepatan Aliran (v) (m/s)

Head

Loss

(Δh)

(m)

2. Enlargement

PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran

No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec)

Q (m3/sec) A (m2) v (m/s)

1 5 0,00018 3 0,000060,0003

10,1910

8

2 7,5 0,00028 3 9,33E-050,0003

10,2972

4

3 10 0,00046 30,00015

30,0003

10,4883

2

4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003

10,5732

5

5 15 0,00069 3 0,000230,0003

10,7324

8

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate (LPM) h2 (m) h3 (m)

y = Δh (m) x x2y x4

1 5 0,11 0,11 00,1910

8 00,0013

3

2 7,5 0,175 0,175 00,2972

4 00,0078

1

3 10 0,225 0,23 0,0050,4883

20,0011

90,0568

6

4 12,5 0,287 0,29 0,0030,5732

50,0009

90,1079

9

5 15 0,383 0,392 0,0090,7324

80,0048

30,2878

7

Page 19: Laprak Mekflu Modul 7

Jumlah0,0070

10,4618

6

b 0,0151712k 0,2976596% kes.rel 10,244306

Koefisien Korelasi

No. x = v y = Δh (m) f(xi)=bx2 f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,191082803 0 0,00055 -0,00285 8,1E-06 -0,0034 1,2E-052 0,297239915 0 0,00134 -0,00206 4,2E-06 -0,0034 1,2E-05

3 0,488322718 0,005 0,003620,00021

8 4,7E-08 0,0016 2,6E-06

4 0,573248408 0,003 0,004990,00158

5 2,5E-06 -0,0004 1,6E-075 0,732484076 0,009 0,00814 0,00474 2,2E-05 0,0056 3,1E-05

ŷ 0,0034 ∑ 3,7E-05 ∑ 5,7E-05

r kuadrat 0,6533123r 0,8082774

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009

0.01

Enlargement

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kecepatan Aliran (m/s)

Head

Loss

(Δh)

(m)

3. Contraction

PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran

No. Flowrate V (m3) t (sec) Q A (m2) v (m/s)

Page 20: Laprak Mekflu Modul 7

(LPM) (m3/sec)

1 5 0,00018 3 0,000060,0003

10,1910

8

2 7,5 0,00028 39,33E-

050,0003

10,2972

4

3 10 0,00046 30,00015

30,0003

10,4883

2

4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003

10,5732

5

5 15 0,00069 3 0,000230,0003

10,7324

8

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate (LPM) h3 (m) h4 (m)

y = Δh (m) x x2y x4

1 5 0,11 0,108 0,0020,1910

87,3E-

050,0013

3

2 7,5 0,175 0,17 0,0050,2972

40,0004

40,0078

1

3 10 0,23 0,22 0,010,4883

20,0023

80,0568

6

4 12,5 0,29 0,27 0,020,5732

50,0065

70,1079

9

5 15 0,392 0,369 0,0230,7324

80,0123

40,2878

7

Jumlah0,0218

10,4618

6

b0,04722

7

k0,92658

6

% kes.rel4,11075

1

Koefisien Korelasi

No. x = vy = Δh

(m)f(xi)=b

x2 f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,191082803 0,002 0,00172 -0,010280,0001

1 -0,01 0,0001

2 0,297239915 0,005 0,00417 -0,007836,1E-

05 -0,0074,9E-

05

3 0,488322718 0,01 0,01126 -0,000745,5E-

07 -0,002 4E-06

4 0,573248408 0,02 0,015520,00351

91,2E-

05 0,0086,4E-

05

5 0,732484076 0,023 0,025340,01333

90,0001

8 0,0110,0001

2ŷ 0,012 ∑ 0,0003 ∑ 0,0003

Page 21: Laprak Mekflu Modul 7

6 4

r kuadrat1,05830

5r 1,02874

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

Contraction

Grafik LiteraturGrafik Percobaan

Kecepatan Aliran

Head

Loss

Δh

(m)

4. Long Bend

PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s)

1 5 0,00018 3 0,000060,00031

40,19108

3

2 7,5 0,00028 39,333E-

050,00031

4 0,29724

3 10 0,00046 30,00015

330,00031

40,48832

3

4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031

40,57324

8

5 15 0,00069 3 0,000230,00031

40,73248

4

Koefisien kehilangan energi

No. Flowrate h4 (m) h5 (m) y = Δh x x2y x4

Page 22: Laprak Mekflu Modul 7

(LPM) (m)

1 5 0,108 0,087 0,0210,19108

30,00076

70,00133

3

2 7,5 0,17 0,137 0,033 0,297240,00291

60,00780

6

3 10 0,22 0,193 0,0270,48832

30,00643

80,05686

3

4 12,5 0,27 0,245 0,0250,57324

80,00821

50,10798

7

5 15 0,369 0,344 0,0250,73248

40,01341

30,28786

8

Jumlah0,03174

90,46185

6

b0,06874

3

k1,34873

9

% kes.rel169,747

8

Koefisien Korelasi

No. x = vy = Δh

(m)f(xi)=b

x2 f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

10,19108280

3 0,021 0,0025 -0,023690,00056

1 -0,0052 2,7E-05

20,29723991

5 0,033 0,0061

-0,02012

60,00040

5 0,00684,62E-

05

30,48832271

8 0,027 0,0164

-0,00980

89,62E-

05 0,0008 6,4E-07

40,57324840

8 0,025 0,0226 -0,00361 1,3E-05 -0,00121,44E-

06

50,73248407

6 0,025 0,03690,01068

290,00011

4 -0,00121,44E-

06

ŷ 0,0262 ∑ 0,00119 ∑7,68E-

05

r kuadrat15,4900

6

r3,93574

1

Page 23: Laprak Mekflu Modul 7

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.0050.01

0.0150.02

0.0250.03

0.0350.04

Longbend

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kecepatan Aliran v (m/s)

Head

Loss

Δh

(m)

5. Short Bend

Polinom

Hubungan head loss dan kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s)

1 5 0,00018 3 0,000060,00031

40,19108

3

2 7,5 0,00028 39,333E-

050,00031

4 0,29724

3 10 0,00046 30,00015

330,00031

40,48832

3

4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031

40,57324

8

5 15 0,00069 3 0,000230,00031

40,73248

4

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate

(LPM) h5 (m) h6 (m)y = Δh

(m) x x2y x4

1 5 0,087 0,083 0,0040,19108

30,00014

60,00133

3

2 7,5 0,137 0,132 0,005 0,297240,00044

20,00780

6

3 10 0,193 0,183 0,010,48832

30,00238

50,05686

3

4 12,5 0,245 0,237 0,0080,57324

80,00262

90,10798

7

5 15 0,344 0,33 0,0140,73248

40,00751

10,28786

8

Page 24: Laprak Mekflu Modul 7

Jumlah0,01311

30,46185

6

b0,02839

1k 0,55704

% kes.rel0,52856

4

Koefisien Korelasi

No. x = vy = Δh

(m)f(xi)=b

x2 f(xi)-ŷ(f(xi)-

ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

10,19108280

3 0,004 0,001

-0,00716

35,13E-

05 -0,00421,76E-

05

20,29723991

5 0,005 0,0025

-0,00569

23,24E-

05 -0,00321,02E-

05

30,48832271

8 0,01 0,0068 -0,001432,04E-

06 0,00183,24E-

06

40,57324840

8 0,008 0,00930,00112

981,28E-

06 -0,0002 4E-08

50,73248407

6 0,014 0,01520,00703

294,95E-

05 0,00583,36E-

05

ŷ 0,0082 ∑0,00013

6 ∑6,48E-

05

r kuadrat2,10633

8

r1,45132

3

Page 25: Laprak Mekflu Modul 7

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

Shortbend

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kecepatan Aliran v (m/s)

Head

Loss

Δh

(m)

6. 45º

PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s)1 5 0,00018 3 0,00006 0,000314 0,1910832 7,5 0,00028 3 9,333E-05 0,000314 0,297243 10 0,00046 3 0,0001533 0,000314 0,4883234 12,5 0,00054 3 0,00018 0,000314 0,5732485 15 0,00069 3 0,00023 0,000314 0,732484

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate

(LPM) h6( m) h7 (m) y = Δh (m) x x2y x4

1 5 0,083 0,075 0,008 0,191083 0,000292 0,0013332 7,5 0,132 0,112 0,02 0,29724 0,001767 0,0078063 10 0,183 0,14 0,043 0,488323 0,010254 0,0568634 12,5 0,237 0,186 0,051 0,573248 0,016759 0,1079875 15 0,33 0,267 0,063 0,732484 0,033802 0,287868

Jumlah 0,062874 0,461856

b0,13613

3

k2,67092

3

Page 26: Laprak Mekflu Modul 7

% kes.rel118,928

1

Koefisien Korelasi

No. x = vy = Δh

(m) f(xi)=bx2 f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

1 0,191082803 0,008 0,005-

0,0320294 0,001026 -0,029 0,000841

2 0,297239915 0,02 0,012-

0,0249725 0,000624 -0,017 0,000289

3 0,488322718 0,043 0,0325-

0,0045379 2,06E-05 0,006 3,6E-054 0,573248408 0,051 0,0447 0,0077351 5,98E-05 0,014 0,0001965 0,732484076 0,063 0,073 0,0360397 0,001299 0,026 0,000676

ŷ 0,037 ∑0,00302

9 ∑ 0,002038

r kuadrat1,48615

8

r1,21908

1

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

0.010.020.030.040.050.060.070.08

45°

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kecepatan Aliran (m/s)

Head

Loss

Δh

(m)

7. Elbow

PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran

No.Flowrate

(LPM) V (m3) t (sec)Q

(m3/sec) A (m2) v (m/s)

1 5 0,00018 3 0,000060,00031

40,19108

3

Page 27: Laprak Mekflu Modul 7

2 7,5 0,00028 39,333E-

050,00031

4 0,29724

3 10 0,00046 30,00015

330,00031

40,48832

3

4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031

40,57324

8

5 15 0,00069 3 0,000230,00031

40,73248

4

Koefisien kehilangan energi

No.Flowrate

(LPM) h7 (m) h8 (m)y = Δh

(m) x x2y x4

1 5 0,075 0,075 00,19108

3 00,00133

3

2 7,5 0,112 0,115 -0,003 0,29724-

0,000270,00780

6

3 10 0,14 0,185 -0,0450,48832

3-

0,010730,05686

3

4 12,5 0,184 0,204 -0,020,57324

8-

0,006570,10798

7

5 15 0,267 0,292 -0,0250,73248

4-

0,013410,28786

8

Jumlah-

0,030980,46185

6

b-

0,06708

k-

1,31611

% kes.rel254,836

3

Koefisien Korelasi

No. x = vy = Δh

(m)f(xi)=b

x2 f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2

10,19108280

3 0 -0,0020,01615

070,00026

1 0,01860,00034

6

20,29723991

5 -0,003 -0,0060,01267

340,00016

1 0,01560,00024

3

30,48832271

8 -0,045 -0,0160,00260

426,78E-

06 -0,02640,00069

7

40,57324840

8 -0,02 -0,022

-0,00344

31,19E-

05 -0,00141,96E-

06

50,73248407

6 -0,025 -0,036

-0,01739

10,00030

2 -0,0064 4,1E-05

ŷ -0,0186 ∑0,00074

3 ∑0,00132

9

Page 28: Laprak Mekflu Modul 7

r kuadrat0,55863

1

r0,74741

6

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

-0.05-0.045

-0.04-0.035

-0.03-0.025

-0.02-0.015

-0.01-0.005

0

Elbow

Grafik PercobaanGrafik Percobaan

Kecepatan Aliran (m/s)

Head

Loss

Δh

(m)

C. Hubungan antara Tekanan (P) dan Kecepatan Aliran (V)

LinearHubungan Antara Tekanan dan Kuadratik Kecepatan Aliran

No.

P = y Volume T Q A v

x = v2 xy x2(kg/m2) (m3) (sec) (m3/sec) (m2) (m/s)

1 0,017233 0,00013 5 0,000026 0,0003140,08280254

8 0,0068560,00011

8 4,7E-05

2 0,034466 0,00017 5 0,000034 0,0003140,10828025

5 0,0117250,00040

4 0,000137

3 0,051699 0,00021 5 0,000042 0,0003140,13375796

2 0,0178910,00092

5 0,00032

4 0,068932 0,000215 5 0,000043 0,0003140,13694267

5 0,0187530,00129

3 0,000352

5 0,086165 0,00024 5 0,000048 0,0003140,15286624

2 0,0233680,00201

4 0,000546

0,0785930,00475

3 0,001402

x)2 0,006177

b4,13461913

8

a

-0,01329181

9

Page 29: Laprak Mekflu Modul 7

k0,00826923

8

Koefisien Korelasi

No.

x = v2 y = P f(xi) = bx+a [f(xi)-ŷ] [f(xi)-ŷ]2 [y-ŷ] [y-ŷ]2(m2/s2) (m)

1 0,0068560,01723

3 0,015056213 -0,036640,00134269

2 0,0344660,00118

8

2 0,0117250,03446

6 0,035184993 -0,016510,00027271

2 -0,034470,00118

8

3 0,0178910,05169

9 0,060681448 0,008982 8,06847E-05 -0,05170,00267

3

4 0,0187530,06893

2 0,064245919 0,0125470,00015742

6 -0,068930,00475

2

5 0,0233680,08616

5 0,083326325 0,0316270,00100028

9 -0,086160,00742

4

ŷ0,05169

9 0,00285380

3 0,01722

5

r20,16568173

7

r0,40704021

5

Page 30: Laprak Mekflu Modul 7

0.005 0.01 0.015 0.02 0.0250

0.010.020.030.040.050.060.070.080.09

0.1

Hubungan P dengan v

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kuadratik Kecepatan v² (m²/s²)

Teka

nan

(P) (

kg/m

²)

PolinomHubungan Antara Tekanan dan Kecepatan Aliran

No.

P = y V T Q A v = x x2 = v2

x2y x4(kg/m2) (m3) (sec) (m3/s) m2 (m/s) (m2/s2)

1 0,017233 0,00013 5 0,000026 0,000314 0,082802548 0,0068560,00011

8 4,7E-05

2 0,034466 0,00017 5 0,000034 0,000314 0,636942675 0,4056960,01398

3 0,164589

3 0,051699 0,00021 5 0,000042 0,000314 0,743099788 0,5521970,02854

8 0,304922

4 0,068932 0,000215 5 0,000043 0,000314 0,923566879 0,8529760,05879

7 0,727568

5 0,086165 0,00024 5 0,000048 0,000314 0,987261146 0,9746850,08398

4 0,95001

0,25849

5 2,79241 0,18543 2,147136

Page 31: Laprak Mekflu Modul 7

x)2 11,38167

b 0,069883198a 0,012670473k 0,000139766

Koefisien Korelasi

No.

x = v y = P f(xi) = bx+a [f(xi)-ŷ] [f(xi)-ŷ]2 [y-ŷ] [y-ŷ]2(m/s) (m)

1 0,082803 0,017233 0,01845698 -0,03324 0,001105031 -0,034470,00118

8

2 0,636943 0,0344660,05718206

4 0,005483 3,00642E-05 -0,017230,00029

7

3 0,743100 0,0516990,06460066

3 0,012902 0,000166453 0 0

4 0,923567 0,068932 0,07721228 0,025513 0,000650928 0,0172330,00029

7

5 0,987261 0,0861650,08166343

9 0,029964 0,000897869 0,0344660,00118

8

ŷ 0,051699 0,00285034

6 0,00297

r2 0,959789672r 0,979688559

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

0.010.020.030.040.050.060.070.080.09

0.1

Hubungan P dengan V

Grafik PercobaanGrafik Literatur

Kecepatan Aliran v (m/s)

Teka

nan

(P) (

kg/m

²)

F. ANALISIS Analisis Percobaan

Page 32: Laprak Mekflu Modul 7

Praktikum Kehilangan Tekanan Pada Aliran dalam Pipa Melalui Lengkungan

pada Penampang dan Katup yang dilakukan pada tanggal 13 November 2013

ini mempunyai tujuan yaitu untuk menentukan koefisien kehilangan energi

dari lengkungan, perubahan penampang dan katup pada pipa. Untuk

mendapatkan tujuan ini ada beberapa tahap yan gharus dilakukan oleh

praktikan. Langkah pertama adalah menghubungkan aliran pipa masuk dengan

suplai dari meja hidrolika dan memasukkan pipa aliran keluar ke dalam tangki

pengukur volume, pastikan dalam pemasangan ini tidak ada air yang bocor

dari rangkaian. Lalu, praktikan membuka katup pengaliran aliran suplai dan

katup udara pada manometer. Pembukaan katup udara pada manometer

bertujuan untuk menghilangkan gelembung udara yang menghambat lajunya

air didalam perangkat praktikum. Kemudian, praktikan mengatur katup suplai

aliran dan pengatur aliran pada alat percobaan, ini bertujuan agar praktikan

mendapatkan tingkat air yang stabil dengan debit yang sesuai pada

manometer. Setelah tingkat air pada manometer stabil, praktikan mencatat

tinggi air yang ada pada manometer dengan 5 variasi yang berbeda.

Analisis Hasil

Data yang didapat praktikan merupakan tekanan yang terjadi pada masing-

masingpenampang serta debit aliran air didapatkan dari percobaan pertama

yang telah dilakukan. Data tersebut kemudian dibagi menjadi dua jenis

pengolahan data, yang pertama adalah mencari hubungan antara kehilangan

tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran, sedangkan yang kedua yaitu mencari

hubungan antar kehilangan tekanan dengan lecepatan aliran. Selisih antara

tekanan yang terjadi di hulu dan hilir menyebabkan kehilangan tekanan yang

terjadi pada penampang.

Dalam pengolahan data yang pertama, nilai koefisien kehilangan energi yang

terjadi untuk setiap penampang didapatkan dengan menggunakan analisis

regresi linear. Nilai v diperoleh dari pembagian debit aliran dengan luas

penampang pipa.

Page 33: Laprak Mekflu Modul 7

Dari pengolahan data pertama, didapatkan grafik hubungan antara kehilangan

tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran. Grafik yang dibentuk seharusnya

berbentuk linear dengan persamaan y=bx. Namun, berdasarkan data yang

diperoleh dari percobaan, grafik yang diperoleh tidaklah berbentuk linear

sempurna seperti pada grafik literatur.

Pada pengolahan data kedua, diperoleh nilai koefisien kehilangan energi setiap

penampang dengan menggunakan analisis regresi polinomial.

Sama seperti pengolahan data pertama, hubungan antara kehilangan tekanan

dengan kecepatan aliran dapat diketahui dengan mencari nilai koefisien

korelasinya. Pada pengolahan data kedua dapat dilihat bahwa nilai koefisien

korelasinya mendekati satu, maka terjadi hubungan keterkaitan antara data

kehilangan tekanan dengan kecepatan aliran.

Dari pengolahan data kedua, didapatkan grafik hubungan antara kehilangan

tekanan dengan kecepatan aliran. Grafik yang dibentuk seharusnya berbentuk

polinomial dengan persamaan y=b x2. Namun, berdasarkan data yang

diperoleh dari percobaan, grafik yang diperoleh tidaklah berbentuk polinomial

sempurna seperti pada grafik literatur.

Analisis Kesalahan

1. Pengukuran volume air yang kurang tepat dikarenakan gelas pengukur

tidak diletakkan di tempat yang rata.

2. Masih terdapatnya gelembung air pada manometer

3. Ketidak-akuratan dalam hal perhitungan detik pada saat pengisian air

kedalam gelas ukur

4. Adanya air yang tumpah saat pengukuran volume

G. KESIMPULAN

Menurut data yang didapatkan dari hasil praktikum dapat disimpulkan:

Jenis Lengkungan Pipa

K Percobaan K Literatur

Kesalahan Relatif (%)

Mitre 1,47 1,27 15,81

Page 34: Laprak Mekflu Modul 7

Enlargement 0,30 0,27 10,24Contraction 0,93 0,89 4,11Longbend 1,35 0,5 169,75Shortbend 0,56 0,56 0,5345° 2,67 1,22 118,93Elbow -1,32 0,85 254,84

- Apabila koefisien korelasinya mendekati 1, maka kehilangan tekanan dengan

kuadrat kecepatan aliran dan kecepatan aliran mempunyai kedekatan hubungan.

- Apabila koefisien korelasinya mendekati 0, maka kehilangan tekanan dengan

kuadrat kecepatan aliran dan kecepatan aliran tidak mempunyai kedekatan

hubingan.

H. REFERENSI

Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia. 2009.Modul Praktikum

Mekanika Fluida, dan Hidrolika. Depok: Laboratorium Hidrolika, Hidrologi dan Sungai.

Sumalong, Lidwinia Christien dan Rofiq Iqbal. 2009. Perencanaan Sistem Pipanisasi

Transmisi dan Distribusi Air Bersih Bandung Timur. Melalui

<http://www.ftsl.itb.ac.id/kk/rekayasa_air_dan_limbah_cair/wp-content/uploads/

2010/11/pi-w4-lidwinia-c-sumalong-15305028.pdf> [08/03/12]