LAPORAN AKHIR

PRAKTIKUM FENOMENA DASAR

VENTURIMETER

OLEH:

KELOMPOK : A3

HARUN ORION
NIM : 1407113703

LABORATORIUM KONVERSI ENERGI

PROGRAM SARJANA TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS RIAU
2016
A. Alat dan Bahan
Adapun alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah antara lain sebagai
berikut :
1. Ball valve
2. Box air
3. Elbow
4. Differential manometer
5. Tee
6. Venturimeter 2in
7. Rangka
8. Papan grafik
9. Venturimeter 1.5in
10. Manometer U
11. Gate valve
12. Pipa 2in
13. Pipa 1.5in
14. Pompa
15. Stopwatch

B. Prosedur Kerja
Adapun langkah pelaksanaan pengujian untuk praktikum kali ini adalah sebagai
berikut :
1. Hidupkan pompa
2. Gate valve untuk by pass dibuka penuh
3. Gate valve untuk keluaran aliran ke box 2 dibuka penuh
4. Gate valve untuk saluran venturimeter 2 inchi ditutup penuh
5. Gate valve untuk saluran venturimeter 1.5 inchi ditutup penuh.
6. Gate valve untuk saluran venture meter 1.5 inchi ditutup 3putaran
7. Gate valve by pass ditutup 3 putaran
8. Lihat ketinggian h1 pada manometer
9. Lihat ketinggian h2 pada manometer
10. Catat ketinggian h1 dan h2
11. Tutup penuh aliran pada box 2 yang menuju box 1
12. Ukur waktu yang dibutuhkan untuk kenaikan air 1cm pada box 2, kemudian catat
waktu yang didapat
13. Buka kembali aliran dari box 2 menuju box 1
14. Buka ball valve aliran air dari box 2 menuju box 1
15. Gate valve untuk saluran venturimeter dibuka 4putaran, gate valve by pass ditutup
4putaran.
16. Lakukan prosedur 8-14
17. Gate valve venturimeter 1.5 in diputar 5putaran, gate valve by pas ditutup 5
putaran
18. Lakukan prosedur 8-14
19. Lakukan langkah seperti diatas sampai gate valve untuk venturimeter 1.5 in dibuka
maksimum.
20. Setelah maksimum lakukan hal yang sama pada venturimeter 2in
21. Setelah selesai pompa dinonaktifkan, dan seluruh gate valve ditutup penuh.

C. Pembahasan
 1. Perhitungan data Praktikum

Adapun data yang dibutuhkan pada perhitungan praktikum ini adalah :

1. Perbedaan h1 dan h2 yang ddidapat dari manometer U

2. Volume air per 2 cm kenaikan air pada box 2. Dimana setiap kenaikan 1cm
air dibutuhkan 4 liter air.
3. Debit aktual
Dimana rumus debit aktual yaitu :

V actual
Qactual =
t

Ket : V = volume air per 1cm (m3)

t = waktu yang dibutuhkan per 1cm (s)
4. Debit teoritis
Dengan rumus :
Qteoritis =v teoritis x A

Ket : v teoritis: kecepatan teoritis (m/s)

A : Luas Leher venturimeter (m2)

5. Laju aliran teoritis

v teoritis = 2 gh
( p air
1
)
d24
( ) 1 4
d1

Ket : v teoritis = laju aliran (m/s)

m = densitas merkuri (kg/m3)

air = densitas air (kg/m3)

d1 = diameter throat (m)
d2 = diameter inlet (m)
6. Laju aliran aktual

m

7. v aktual =Cd 2 gh
( pair
1
)
d 24
( ) 1
d 14

Ket : Cd = koefisien discarge

8. Koefisien Discarge

V Actual
Cd=
V teoritis

Contoh Perhitungan Venturi 1,5 Inchi

1. Volume : 0,003 m3
Waktu : 75 detik
Diameter leher : 0,02 m
Diameter Pipa : 0,0381 m
g= 9,8 m/s
h= h=0,001 m
mercurity = 13550 m3/s (Appendix A table. A3)
air=
= 996 m3/s (Appendix A table. A3)

Diameter A1 :
2
d
A 1=
4
( 0,0381 m )2
A 1=
4
A 1=0,001140 m2

Diameter Pipa (A2) :

2
d
A 2=
4
2
( 0,02 m )
A 2=
4
2
A 2=0,000314 m

H1 : 0,134 m
H2 : 0,136 m
 H=H 2H 1
H=0,002m

Debit Actual :
volume
Qactual=
waktu
0,00275 m3
Qactual=
12.82 detik
3
m
Qactual=0,000215
s

Kecepatan Aktual :
Debit Aktual
Kecepatan aktual=
Luas leher
3
m
0,000215
s
Kecepatan Aktual = 2
0,001140 m
m
Kecepatan Aktual=0,118
s

Kecepatan Teoritis

v teoritis = 2 gh
( p air
1
)
d24
( ) 1 4
d1

13550
v teoritis = 2 gh
( 996
1 )
4

( 1
0.02
0.0381
4 )
v teoritis =0.851 m/s

Debit teoritis = Vteoritis x luas pipa

Debit teoritis = 0,851 m/s x 0,000314 m2
= 0.002
Cd = Vactual/Vteoritis
m
Cd = 0,118 / 0,851 m/s
s
Cd = 0,221
 Tabel 1 Data saluran Venturimeter 1,5 inchi

Putaran Gate
volume Air Raksa h
No Valve t (s)
(m)
atas by pass h1 (m) h2 (m) (m)
1 3 3 12.82 0.134 0.136 0.002
2 4 4 3.15 0.125 0.145 0.020
3 5 5 3.01 0.110 0.155 0.045
4 6 6 2.34 0.103 0.162 0.059
5 7 7 0.00275 2.85 0.092 0.175 0.083
6 8 8 1.81 0.078 0.190 0.112
7 9 9 1.44 0.060 0.210 0.150
8 10 10 0.85 0.038 0.235 0.197
9 11 11 1.98 0.035 0.236 0.201

Tabel 2 Pengolahan Data saluran Venturimeter 1,5 inchi

Debit Debit V
A1 A2 V aktual Cd
Aktual Teoritis teoritis
(m/s) (m) (m) (m/s) (m/s) (m/s)
0.000215 0.188 0.002 0.851 0.221
0.000873 0.766 0.005 2.690 0.285
0.000914 0.802 0.008 4.035 0.199
0.001175 1.031 0.009 4.620 0.223
0.00114 0.00202
0.000965 0.847 0.011 5.480 0.155
0 6
0.001519 1.333 0.013 6.365 0.209
0.001910 1.676 0.015 7.366 0.228
0.003235 2.839 0.017 8.442 0.336
0.001389 1.219 0.017 8.527 0.143

Tabel 3 Data saluran Venturimeter 2 inchi

Putaran Gate
volume Air Raksa h
No Valve t (s)
(m)
atas by pass h1 (m) h2 (m) (m)
1 1 1 10.06 0.172 0.173 0.0010
2 2 2 6.29 0.169 0.176 0.0070
3 3 3 4.08 0.152 0.193 0.041
4 4 4 0.00275 2.58 0.145 0.200 0.055
5 5 5 2.16 0.141 0.204 0.063
6 6 6 2.05 0.135 0.210 0.075
7 7 7 0.63 0.125 0.220 0.095

Tabel 4 Pengolahan Data saluran Venturimeter 2 inchi

 Debit Debit V
A1 A2 V aktual Cd
Aktual Teoritis teoritis
(m/s) (m) (m) (m/s) (m/s) (m/s)
0.000273 0.135 0.001 0.601 0.224
0.000437 0.216 0.003 1.591 0.136
0.000674 0.333 0.008 3.851 0.086
0.00113951
0.001066 0.00203 0.526 0.009 4.461 0.118
4
0.001273 0.628 0.010 4.774 0.132
0.001341 0.662 0.011 5.209 0.127
0.004365 2.155 0.012 5.862 0.368

2. Analisa

Cd Vs V Teoritis
VENTURIMETER

Gambar 1 Grafik Perbandingan kecepatan Teoritis dengan nilai Cd venturi 1,5 inchi
 Cd Vs V Aktual
VENTURIMETER

Gambar 2 Grafik Hubungan Nilai Cd terhadap kecepatan aktual

Pada pelaksanan praktikum venturimeter dengan diameter pipa 1,5 inchi didapat
data kecepatan aktual dan kecepatan teoritis aliran fluida yang terjadi pada pipa. Dari grafik
hasil percobaan dapat kita lihat bahwa kecepatan teoritis hasil perhitungan lebih besar dari
kecepatan aktual hasil pengujian. Hal dikarenakan pada kecepatan teoritis tidak adanya
koefisien discarge (Cd) yang merupakan nilai hambatan pipa yang terjadi didalam aliran,
dalam kecepatan teoritis aliran fluida yang terjadi dianggap tidak mengalami hambatan
aliran. Selain itu pada kecepatan aktual selain memiliki nilai Cd yang merupakan nilai
hambatan yang mengurangi kecepatan aliran fluida (aliran fluida menghadapi hambatan),
juga ada faktor-faktor lain seperti human error atau kondisi alat uji yang kurang baik
sehingga mempengaruhi nilai kecepatan aktual yang didapatkan.

v teoritis = 2 gh
( p air
1
)
d24
( ) 1 4
d1

m

v actual =Cd 2 gh
( pair
1
)
d 24
( ) 1
d 14

Pada pengujian menggunakan venturimeter dengan diameter pipa 1,5 inchi

didapatkan juga nilai debit teoritis dan debit aktual. Dimana, debit teoritis didapat dengan
menggunakan persamaan :

Qteoritis =v teoritis x Apipa

Sedangkan debit aktual didapatkan dengan menggunakan persamaan :

Qaktual =Volumefluida/waktu

Dimana nilai dari volume ini didapatkan dengan mengukur vulume air didalam box air Yang
bertambah dibagi waktu bertambahnya

Pada grafik hasil pengujian diatas dapat dilihat juga bahwasanya nilai debit teoritis
lebih besar dari debit aktual. Hal ini dikarenakan bebrapa faktor, faktor pertama yaitu
kecepatan aliran sebagai mana telah dijelaskan sebelumnya pada kecepatan aktual terdapat
faktor penghambat yang menghambat kecepatan aliran fluida sehingga menyebabkan
kecepatan aliran fluida aktual menjadi lebih kecil dari kecepatan fluida teoritis dan hal ini
memperngaruhi besar debit aktual dan debit teoritis. Karena, debit adalah jumlah air yang
masuk atau mengalir dalam satuan waktu atau bisa diartikan juga kecepatan aliran fluida
dikali dengan luas penampang.

Q=v x A

Sehingga apabila kecepatan aliran fluida untuk mengisi bak semakin besar maka jumlah
debit air juga akan semakin besar (berbanding lurus).

]selain hal itu faktor lain yang mempengaruhi adalah, pada perhitungan debit aktual,
terdapat perhitungan waktu secara manual dengan menggunakan stopwatch yang
menandakan dapat terjadi kesalahan perhitungan atau pengamatan waktu sehingga hasil
yang didapat tidak tepat. Faktor lainnya yaitu ketika mengamati pertambahan volume air
juga bisa terjadi kesalahan (human error). Faktor faktor diatas merupakan faktor yang
mengakibatkan terjadinya perbedaan debit aktual dengan debit teoritis

Cd vs Q Aktual

Gambar 3 Grafik Hubungan Nilai Cd terhadap debit aktual

Cd vs Q Teoritis

Gambar 4 Grafik Hubungan Nilai Cd terhadap debit Teoritis venture 1.5 in

Dari pengujian didapat nilai Cd (koefisien discarge) yang merupakan koefisien yang
menunjukan besarnya hambatan fluida yang terjadi pada aliran fluida didalam pipa.
Koefisien Cd yang didapat memiliki nilai yang tidak teratur (naik turun), fruktuasi dari nilai
cd ini menandakan ketidakteraturan peningatan dan penurunan kecepatan yang terjadi pada
aliran pipa sehngga koefisien discarge setiap percobaan berbeda. Hal ini mempengaruhi
kecepatan aliran fluida yang juga mempengaruhi debit fluida.

Cd Vs V Teoritis
VENTURIMETER

Gambar 5 Grafik Perbandingan kecepatan Teoritis dengan nilai Cd venturi 2 inchi

Cd Vs V Aktual
VENTURIMETER

Gambar 6 Grafik Hubungan Nilai Cd terhadap Kecepatan aktual

 Pada pelaksanan praktikum venturimeter dengan diameter pipa 2 inchi didapat data
kecepatan aktual dan kecepatan teoritis aliran fluida yang terjadi pada pipa. Dari grafik hasil
percobaan dapat kita lihat bahwa kecepatan teoritis hasil perhitungan lebih besar dari
kecepatan aktual hasil pengujian. Hal dikarenakan pada kecepatan teoritis tidak adanya
koefisien discarge (Cd) yang merupakan nilai hambatan pipa yang terjadi didalam aliran,
dalam kecepatan teoritis aliran fluida yang terjadi dianggap tidak mengalami hambatan
aliran. Selain itu pada kecepatan aktual selain memiliki nilai Cd yang merupakan nilai
hambatan yang mengurangi kecepatan aliran fluida (aliran fluida menghadapi hambatan),
juga ada faktor-faktor lain seperti human error atau kondisi alat uji yang kurang baik
sehingga mempengaruhi nilai kecepatan aktual yang didapatkan.

v teoritis = 2 gh
( p air
1
)
d24
( ) 1
d14

v actual =Cd 2 gh
( pair
1
)
d 24
( ) 1
d 14
 Cd vs Q Teoritis

Gambar 7 Grafik Perbandingan Debit Aktual dengan nilai Cd Venturi 2 Inchi

Cd vs Q Aktual

Gambar 8 Grafik Hubungan Nilai Cd terhadap debit aktual

Pada pengujian menggunakan venturimeter dengan diameter pipa 2 inchi didapatkan

juga nilai debit teoritis dan debit aktual. Dimana, debit teoritis didapat dengan menggunakan
persamaan :

Qteoritis =v teoritis x Apipa

Sedangkan debit aktual didapatkan dengan menggunakan persamaan :

 Qaktual =Volumefluida/waktu

Dimana nilai dari volume ini didapatkan dengan mengukur vulume air didalam box air Yang
bertambah dibagi waktu bertambahnya

Pada grafik hasil pengujian diatas dapat dilihat juga bahwasanya nilai debit teoritis
lebih besar dari debit aktual. Hal ini dikarenakan bebrapa faktor, faktor pertama yaitu
kecepatan aliran sebagai mana telah dijelaskan sebelumnya pada kecepatan aktual terdapat
faktor penghambat yang menghambat kecepatan aliran fluida sehingga menyebabkan
kecepatan aliran fluida aktual menjadi lebih kecil dari kecepatan fluida teoritis dan hal ini
memperngaruhi besar debit aktual dan debit teoritis. Karena, debit adalah jumlah air yang
masuk atau mengalir dalam satuan waktu atau bisa diartikan juga kecepatan aliran fluida
dikali dengan luas penampang.

Q=v x A

Sehingga apabila kecepatan aliran fluida untuk mengisi bak semakin besar maka jumlah
debit air juga akan semakin besar (berbanding lurus).

Selain hal itu faktor lain yang mempengaruhi adalah, pada perhitungan debit aktual,
terdapat perhitungan waktu secara manual dengan menggunakan stopwatch yang
menandakan dapat terjadi kesalahan perhitungan atau pengamatan waktu sehingga hasil
yang didapat tidak tepat. Faktor lainnya yaitu ketika mengamati pertambahan volume air
juga bisa terjadi kesalahan (human error). Faktor faktor diatas merupakan faktor yang
mengakibatkan terjadinya perbedaan debit aktual dengan debit teoritis

Dari pengujian didapat nilai Cd (koefisien discarge) yang merupakan koefisien yang
menunjukan besarnya hambatan fluida yang terjadi pada aliran fluida didalam pipa.
Koefisien Cd yang didapat memiliki nilai yang tidak teratur (naik turun), fruktuasi dari nilai
cd ini menandakan ketidakteraturan peningatan dan penurunan kecepatan yang terjadi pada
aliran pipa sehngga koefisien discarge setiap percobaan berbeda. Hal ini mempengaruhi
kecepatan aliran fluida yang juga mempengaruhi debit fluida.

D. Kesimpulan dan Saran

1. Kesimupulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari pelaksanaan praktikum venturimeter ini
adaah sebagai berikut :
1. Dari pelaksanaan praktikum didapat nilai debit aktual dan debit teoritis. Dimana
nilai debit teoritis lebih besar dari nilai debit aktual.
2. Dari pelaksanaan praktikum didapat nilai kecepatan aktual dan kecepatan teoritis.
Kecepatan teoritis lebih besar dari kecepatan aktual.
3. Nilai Cd venturimeter telah didapatkan dari perhitungan yaitu setelah membagi
kecepatan aktual dengan kecepatan teoritis

2. Saran
Adapun saran yang dapat diberikan adalah sebagai berikut :
1. Selama praktikum praktikan diharapkan untuk melaksanakan praktikum dengan
sungguh-sungguh, teliti, dan serius.
2. Sebelum praktikum praktikan harus menguasai teori-teori dan segala sesuatu yang
berhubungan dengan pelaksanaan praktikum dihari itu
3. Selama pelaksanaan praktikum praktikan harus berhati-hati, cepat, dan cermat
dalam mengamati pertambahan tinggi air didalam box.