KATA PENGANTAR Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh.

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada kami. Sehingga kami dapat menyelesaikan laporan praktikum mekanika fluida ini. Laporan ini kami susun berdasarkan hasil percobaan yang telah kami lakukan di Laboratorium Mekanika Fluida Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Jenderal Achmad Yani. Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk membuktikan bahwa adanya perubahan ketinggian pada tekanan aliran pipa yang terjadi akibat adanya perbedaan bentuk pipa aliran air. Kami sebagai penyusun mengucapkan terima kasih kepada Asisten Dosen yang telah membimbing kami dalam melaksanakn praktikum ini sehingga laporan ini dapat kami selesaikan dengan baik, serta kami haturkan maaf jika ada kesalahan dari cara penulisan karena kami pun masih dalam tahap pembelajaran. Wassalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh. Cimahi, Mei 2010 Penyusun

YAYASAN KARTIKA EKA PAKSI

UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL CIMAHI : Jl. Terusan Jenderal Sudirman PO BOX 148 Telp.(022)661743 Fax. (022)661743 Cimahi

KARTU ASISTENSI

JENIS TUGAS PROGRAM STUDI JUDUL TUGAS ANGGOTA KELOMPOK

: LAPORAN PRAKTIKUM : TEKNIK SIPIL : LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA : MISBAHUL KHOIR RIZKA NOVITASARI RIZKY PANGESTU.S ADITYA OKTAVIANTO AGI WARDANI DIAH APRIANI (2411081041) (2411091013) (2411091014) (2411091021) (2411091028) (2411091048)

DOSEN PEMBIMBING

: BAMBANG

TANGGAL

CATATAN / REVISI

PARAF PEMBIMBING

TATA TERTIB PRAKTIKUM 1. PRAKTIKUM

1. Semua peserta praktikum wajib dating untuk mengikuti praktikum sesuai jadwal tyang telah disusun. 2. Peserta yang tidak hadir dan atau meninggalkan Laboratorium tanpa alas an yang sah, tidak diijinkan mengikuti praktikum, dan harus mengulang pada kesempatan lain. 3. Ijin dan segala sesuatu yang berkaitan dengan butir 1.2. disampaikan pada asisten Lab. 4. Peserta wajib hadir 15 menit terhitung jam praktikum mulai, hanya diijinkan praktikum setelah memperoleh ijin dari asisten Lab. 5. Keterlambatan lebih dari 15 menit terhitung jam praktikum dimulai, hanya diijinkan praktikum setelah memperoleh ijin dari asisten Lab. 6. Di dalam laboratorium dilarang merokok. 7. Di dalam laboratorium tidak diperkenankan membawa makanan dan minuman. 8. Di dalam laboratorium tidak diperkenankan membawa/ menyimpan tas, jaket, dan barang-barang lain kecuali map yang berisikan buku petunjuk, dan formulirformulir test/ lembar data praktikum. 9. Peserta praktikum wajib mengenakan pakaian rapih dan sopan. Peserta tidak diperkenankan mengenakan kaos, sandal dan atribut lain yang tidak wajar. 2. PENGGUNAAN ALAT 1. Peserta diwajibkan mengisi bukti peminjaman alat dengan persetujuan asisten Lab. 2. Setelah dipergunakan, semua peralatan lab. Harus dikembalikan dalam keadaan baik dan bersih. 3. Setelah mengembalikan, peserta wajib meminta tanda bukti pengembalian alat. 4. Tanpa menunjukkan bukti pengembalian alat, peserta dapat dianggap tidak mengembalikan alat. 5. Kerusakan dan kehilangan peralatan Lab. Karena kelalaian menjadi tanggung jawab peserta praktikum. 1. 2. 3. 4. PENYUSUNAN LAPORAN lembar data dibuat rangkap 2 (satu untuk laboratorium, dan satu untuk mahasiswa). Lembar data untuk laboratorium harus sudah diserahkan setelah percobaan selesai. Laporan sementara harus sudah diketik untuk diasistensikan kepada asisten Lab. Laporan praktikum disusun setelah disetujui oleh asisten Lab. An. Kepala Laboratorium T. Sipil

6.

Ferry Rusgiyarto, Ir, ST

ALIRAN DALAM PIPA

1.1. Pendahuluan
Zat yang tersebar di alam dibedakan dalam tiga keadaan (fase), yaitu fase padat, cair dan gas. Beberapa perbedaan di antara ketiganya adalah: 1. Fase padat, zat mempertahankan suatu bentuk dan ukuran yang tetap, meskipun suatu gaya yang besar dikerjakan pada benda tersebut. 2. Fase cair, zat tidak mempertahankan bentuk yang tetap melainkan mengikuti bentuk wadahnya. Tetapi seperti halnya fase padat, pada fase cair, zat tidak mudah dimampatkan, dan volumenya dapat diubah hanya jika dikerjakan gaya yang sangat besar. 3. Fase gas, zat tidak mempunyai bentuk tetap, tetapi akan berkembang mengisi seluruh wadah. Karena fase cair dan gas memiliki karakter tidak mempertahankan suatu bentuk yang tetap, maka keduanya mempunyai kemampuan untuk mengalir; dengan demikian keduanya disebut fluida. Fluida adalah zat alir, yaitu zat yang dalam keadaan biasa dapat mengalir. Salah satu ciri fluida adalah kenyataan bahwa jarak antar molekulnya tidak tetap, bergantung pada waktu. Ini disebabkan oleh lemahnya ikatan antara molekul (gaya kohesi). Gaya kohesi antar molekul gas sangat kecil jika dibandingkan gaya kohesi antar molekul zat cair. Keadaan ini menyebabkan molekul-molekul gas menjadi relatif bebas sehingga gas selalu memenuhi ruang. Sebaliknya molekul-molekul zat cair terikat satu sama lainnya sehingga membentuk suatu kesatuan yang jelas, meskipun bentuknya sebagian ditentukan oleh wadahnya. Akibat lainnya adalah kemampuannya untuk dimampatkan. Gas bersifat mudah dimampatkan sedangkan zat cair sulit. Gas jika dimampatkan dengan tekanan yang cukup besar akan berubah manjadi zat cair. Mekanika gas dan zat cair yang bergerak mempunyai perbedaan dalam beberapa hal, tetapi dalam keadaan diam keduanya mempunyai perilaku yang sama dan ini dipelajari dalam statika fluida. Selain Statika Fluida, pada bagian ini juga akan dikaji dinamika fluida.

Apabila suatu fluida mengalir dalam pipa, maka energi yang dikandungnya tidak konstsn. Hal ini disebabkan karena energi tersebut sebagian hilang akibat gesekan antara fluida dengan permukaan sentuh atau perubahan bentuk geometris pipa secara tiba-tiba. Fenomena ini di dalam Hidraulika sering disebut dengan Kehilangan Tinggi Tekan (Head Losses). Untuk membuktikan/mengambil fenomena ini secara fisik dapat dilakukan percobaan secara sederhana, yaitu dengan mengalirkkan fluida ke dalam pipa, lalu diamati Fluida tersebut dalam dua keadaan.

Akan terlihat bahwa permukaan fluida pada keadaan 1, lebih tinggi dari keadaan 2 dengan perbedaan tinggi = h. Dalam percobaan ini akan diamati kehilangan tinggi tekan pada aliran melalui pipa lurus, aliran dalam pipa yang mengalami ekspansi/kontraksi tiba-tiba serta aliran melalui tikungan dan katup. Percabaan ini lebih ditekankan pada kehilangan tinggi tekan akibat keadaan fisis dari pipa. Data hasil percobaan akan dibandingkan dengan hasil perhitungan, sehingga diperoleh gambaran karakter alat yang digunakan. Perbandingan inindilakukan secara grafis dengan demikian dapat diketahui secara jelas hubungan kehilangan tinggi tekan dengan factorfaktor yang mempengaruhinya.

1.2.

Tujuan Percobaan :
1. Mengetahui dan membuktikan adanya kehilangan energi pada aliran melalui pipa akibat : a. Gesekan permukaan sentuh pipa. b. Ekspansi secara tiba-tiba. c. Konstraksi secara tiba-tiba.

d. Tikungan dan katup. 2. Menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan. 3. menghitung koefisien kehilangan tinggi tekan. 4. Mengetahui hubungan antara kehilangan tinggi tekan dengan factor-faktor yang mempengaruhinya. 5. Membandingkan hasil pengamatan dengan hasil percobaan.

1.3.

Rumus-rumus Dasar dan Prinsip Percobaan

1.3.1. Hukum Kontinuitas

Q = Ao . Vo = A1 . V1 = Konstan Dimana : Q = Debit A = Luas penampang V = Kecepatan aliran Bukti : Tinjau aliran seperti tergambar : - Pada saat to = volume atur B B Vo AABB

A A A V1 A So = Vo.t

B B

- A t kemudian volume AABB Vo dan massa yang keluar dari volume atur AABB menempati BBBB, besarnya : = o . Vo . t . Ao ..( 1 ) - Masa yang masuk ke dalam volume atur ini menempati AABB menempati AAAA = 1 . V1 . t . A1 . ( 2 )

o = 1 , dan aliran bersifat stasioner (mantap), maka persamaan (1) = persamaan (2). o = Vo . t . Ao = 1 . V1 . t . A1 Vo . Ao = V1 . A1 (Terbukti)

1.3.2. Hukum Bernoulli.

Z1 +
P 1

V1 2 zg

= Zz +

P2

V2 2 zg

+ h

Diambil suatu pipa arus dari aliran permanen :

- Ditinjau dalam waktu t

t + t B B P2

F2

Z2 A V1.t A Z1 P1 F1

Gaya-gaya yang berkerja : Gaya luar P1 . F1 dan P2 . F2 Gaya berat.

Gaya luar yang bekerja dalam t : P1 . F1 (Y1 . t) P2 . F2 (V2 . t) . g . Z2 ... (1) Gaya berat yang bekerja dalam waktu t : Gaya berat ini menimbulkan energi potensial dan berkurangnya energi kinetik untuk bagian AA dan BB, yaitu : F1 (v1 . t) . g . z1 F2 . (V2 . t) . g . Z2 . (2) Bertambahnya energi kinetik untuk bagian AA dan BB, yaitu
1 2 1 2

F2 (V2 . t) V22 -

F1 . (V1 . t) . V12 .. (3)

Berdasarkan hokum kekekalan tenaga : P1 F1 (v1 . t) P2 F2 (V2 . t) + F1 (V1 . t) g Z1 P1 F1 (V1 . t) g z2 =

1 2

F2 ( V2 . t) V22 -

1 2

F1 (V1 . t) V12

Persamaan : dibagi t dan kontinuitas V1 . F1 = V2 . F2 Sehingga persaaan menjadi : P1 P2 + g z1 - g z2 = P1 +

1 2

1 2

V22 1 2

1 2

V12

V12 + Z1

= P2 +

V22 + g z2

Persamaan dibagi dengan g :

P1 g

V1 2 2g

+ z1 =

p2 g

V2 2 2g

+ z2 + h

---------------------------------------------------(Terbukti)

1.3.3. Prinsip Mengukur Kehilangan Tinggi Tekan

1

P1

2 P2

Untuk air Hl = x Untuk air raksa hl = 12,6 x Bukti untuk hl = x

P1

Y 2 P2

Dari Hukum Bernoulli :

P1

V1 2 2

+ Z1 =

P2

V2 2 2

+ Z 2 + hl.

V1 = V2

hl =

P1 = P2

+ Z .....................(1)

Dari prinsip pembacaan menometer : P1 + (z y) - x = P2 - y P1 + z - x = P2

P1 P2

= x z .. (2)

Dari persamaan (1) dan (2) diperoleh : Hl = x Ok (terbukti).

Bukti : untuk hl = 12,6 x

H2O

Hg

Dari Hukum Bernoulli :

P1 H 2O

V1 2 2g

+ z1 =

P2 H 2O

V2 2 2g

+ z 2 + hl.

Dimana : V1 = V2 dan Z1 = Z2 Maka : h1 = P1 P2 (1) H2O Dari Prinsip Pembacaan Menometer : P1 H2O . y = P2 - H2O - (x + y ) + Hg . x P1 - P2 = (Hg - H2O) . x Atau : P1 - P2 = H2O

[ Hg

- 1

. x

h2O = ( S - 1) . x

= (13 , 6 - 1 ) . x P1 - P2 = 12 , 6 . x .(2) H2O Dari Persamaan (1) dan persamaan (2) diperoleh : h1 = 12 , 6 . x ok ( terbukti)

1. PIPA LURUS

PERCOBAAN KEHILANGAN TINGGI TEKAN PADA

1. Tujuan Percobaan
Membuktikan bahwa pipa lurus Faktor gesekan merupakan fungsi dari bilangan Reynolds

2. Teori
Apabila suatu fluida mengalir melalui pipa tertutup atau terbuka akan mengalami gesekan dengan dinding pipa, akibatnya fluida akan mengalami kehilangan tinggi tekan sebesar HI. Besarnya HI tergantung pada panjang daerah pipa pengamatan, kecepatan aliran, diameter pipa, percepatan gravitasi, serta faktor gesekan. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut :

3. Data Pengamatan
d = 2,128 cm L = 108,5 cm g = 9,81 m/det2 = 981 cm/det2 v = 8,97 10-3 cm2/det ( Viscisitas zat cair ). No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Hl (Kehilangan Tinggi Tekan) 1,4 cm 1,9 cm 2,1 cm 5,3 cm 7,1 cm 8,0 cm 9,2 cm 10,0 cm 10,3 cm 17,5 cm

5. Contoh perhitungan
a. Perhitungan debit aliran Q = 80 , 362 x x HI Q = 80, 362 x x 1,4 = 298,720 b. Perhitungan kecepatan aliran A = d2 ( cm2 ) A = 2,1282 = 3,556 cm2 V = Q/A ( cm/det ). V = 298,720 / 3,556 = 84,004 cm/det c. Faktor gsekan menurut daroy Weisbach HI = 4 x L x f x V2 2 x g x d f (dw) = HI x 2 x g x d 2 x L x V2 f (dw) = 1,4 x 2 x 981 x 2,128 2 x 108,5 x 84,0042 = 0,019 d. Bilangan Reynolds Re. = V x d/v Re = 84,004 x 2,128 / 8,9x10-3 = 19928,708 e. Faktor gesekan menurut Blassius F (b1) = 0,0785 / Re1/4 F (bl) = 0,0785 / 19928,7081/4 = 6,606x10-3

6. Tabel hasil perhitungan

No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Q 298,72 347,998 365,856 581,217 672,712 714,077 765,763 798,363 810,25 1056,135

Log Q 2,475 2,541 2,563 2,764 2,827 2,853 2,884 2,902 2,908 3,023

Hl 1,4 1,9 2,1 5,3 7,1 8 9,2 10 10,3 17,5

Log Hl 0,146 0,278 0,322 0,724 0,851 0,903 0,963 1 1,012 1,243

A 3,556 3,556 3,556 3,556 3,556 3,556 3,556 3,556 3,556 3,556

V 37,826 84,004 97,862 102,884 163,446 198,176 208,809 224,511 227,854 297,000

F (dw) 0,019 0,005 0,004 0,010 0,005 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004

Re 19928,71 23216,31 24407,71 32697,18 38775,15 44879,21 47638,97 53261,92 54055 70458,86

F (bl) 4,818x10-3 5,148x10-3 5,313x10-3 5,393x10-3 5,594x10-3 5,837x10-3 6,280x10-3 6,359x10-3 6,606x10-3 9,173x10-3

7. Analisa Grafik
Grafik hubungan antara F dan Re

Grafik hubungan antara Log HI dan Log Q

8. Kesimpulan Apabila suatu fluida mengalir melalui pipa tertutup atau terbuka akan mengalami gesekan dengan dinding pipa, akibatnya fluida akan mengalami kehilangan tinggi tekan sebesar HI. Besarnya HI tergantung pada panjang daerah pipa pengamatan, kecepatan aliran, diameterpipa, percepatan grafitasi serta faktor gesekan. Semakin besar HI akan semakin besar pula faktor gesekan (bl) yang didapatkan. 2. PERCOBAAN KEHILANGAN TINGGI TEKAN PADA PIPA YANG

MENGALAMI KONSTRAKSI TIBA-TIBA

1. Tujuan Percobaan a. Mengetahui dan membuktikan danya kehilngan energi pada aliran melalui pipa akibat konstraksi secra tiba-tiba. b. Menghitung besarnya kehilngan tinggi tekan. c. Menghitung koefisien kehilangan tinggi tekan. d. Mengetahui hubungan antara kehilangan tinggi tekan. dengan faktor-faktor yang mempengaruhinya. e. Membandingkan penurunan tinggi hasil pengamatan dengan hasil percobaan. Perhitungan dengan asumsi : 2. Teori Dalam peristiwa kontraksi tiba-tiba, fluida mengalir melalui pipa yang berdiameter relatif lebih kecil, perubahan bentuk geometris ini terjadi secara tiba-tiba. Jdi kehilangan tinggi tekannya diakibatkan oleh perubahan geometris pipa secara tiba-tiba. Dalam perhitungan diambil dua asumsi : a. Tanpa kehilangan tinggi tekan H (a) = { ( V22 / 2g ) ( 1 - (d1/d2 ) 4 ) } b. Dengan kehilngan tinggi tekan H (b) = { ( V22 / 2g ) ( 1 + K (d1/d2 ) 4 ) } Diameter K fungsi dari A2/A1 3. d1 = 3,198 cm d2 = 2,100 cm L = 51 cm g = 9,81 m/det 2 = 981 cm/det2 V = 8,97 10 3 cm2 /det (viscositas zat cair). d1 = diameter pipa besar, d2 = diameter pipa kecil Data Pengamatan Tanpa kehilangan tinggi tekan (H1 = 0) Dengan kehilangan tinggi tekan (H1 0)

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 4.

Hl (Kehilangan Tinggi Tekan) 0,5 cm 1,4 cm 3,4 cm 4,3 cm 4,8 cm 4,9 cm 5,5 cm 5,5 cm 5,6 cm 5,9 cm Contoh Perhitungan

a. Perhitungan debit aliran Q = 80,362 x x HI ( cm3 / det ) Q = 80,362 x 3.14 x 0,5 Q = 178.519 cm3 / det b. Kecepatan aliran - Luas penampang pipa besar A1 = d12 ( cm2 ) A1 = x 3.14 x 3.1982 A1 = 8.032 cm2 - Luas Penampang pipa kecil A2 = d12 ( cm2 ) A2 = x 3.14 x 2.12 A2 = 3.463 cm2 - Kecepatan alirn pada pipa besr V1 = Q/A1 ( cm2 / det ) V1 = 178.519 cm3 / det / 8.032 cm2 V1 = 22.225 cm/det - Kecepatan aliran pda pipa kecil V2 = Q/A2 ( cm2 / det ) V2 = 178.519 cm3/det / 3.463 cm2 V2 = 51.550 cm/det

c. Bilangan Reynolsd - Re pada kecepatan aliran pipa besar Re1 = V1 x d1/v Re1 = 22,226 x 3,198 / 8,97x10-3 Re1 = 7924,042 - Re pada kecepatan aliran pipa besar Re2 = V2 x d2/v Re2 = 51,550 x 2,100 / 8,97x10-3 Re2 = 12068,653 d. H1 perhitungan Anggaran tanpa kehilangan tinggi tekan (H1 = 0 ) H1 = { ( V22 / 2g ) ( 1 - ( d1/d2 ) 4 ) } (cm) HI = { (51,5502 / 2 x 981 ) ( 1 ( 3,198/2,100 )4 ) } HI = -5,930 cm Anggaran dengan kehilangan tinggi tekan ( H1 = 0 ) H1 = { ( v22 / 2g ) ( 1 - ( d1/d2 ) 2 )2 ) } (cm) HI = { (51,5502 / 2 x 9,81 ) ( 1 ( 3,198/2,100 )2 )2) } HI = -5,930 cm 5.Tabel Hasil Perhitungan
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Q 178,519 298,72 465,521 523,521 553,122 558,854 592,082 592,082 597,44 613,234 V1 22,226 37,191 57,958 65,179 68,865 69,578 73,715 73,715 74,382 76,349 V2 51,550 86,260 134,427 151,176 159,723 161,379 170,974 170,974 172,521 177,082 Re1 7924,042 13259,484 20663,391 23237,876 24551,795 24806,225 26281,138 26281,138 26518,968 27220,026 Re2 12068,653 20194,758 31471,224 35392,274 37393,429 37780,937 40027,293 40027,293 40389,517 41457,259

HI Percobaan 0,5

HI=0 Hitungan -5,930

Log HI Perhitungan -

Log V1 1,347

Log V2 1,712

HI=0 Hitungan -5,930

Log HI Perhitungan -

1,4 3,4 4,3 4,8 4,9 5,5 5,5 5,6 5,9

-16,604 -40,325 -50,999 -56,929 -58,115 -65,231 -65,231 -66,417 -69,975

1,570 1,763 1,814 1,838 1,842 1,868 1,868 1,871 1,883

1,936 2,128 2,179 2,203 2,208 2,233 2,233 2,237 2,248

-16,604 -40,325 -50,999 -56,929 -58,115 -65,231 -65,231 -66,417 -69,975

6. Analisa Grafik Grafik hubungan antara H1 Percobaan dan H1 Perhitungan

7. Kesimpulan Dalam peristiwa kontraksi tiba-tiba, fluida mengalir melalui pipa yang berdiameter relatif lebih kecil, perubahan bentuk geometris ini terjadi secara tiba-tiba. Jdi kehilangan tinggi tekannya diakibatkan oleh perubahan geometris pipa secara tiba-tiba. Kehilangan tinggi tekan di pengaruhi oleh luas penampang dan kecepatan aliran air.

3.

PERCOBAAN

KEHILANGAN

TINGGI

TEKAN

PADA

PIPA

YANG

MENGLAMI EKSPANSI TIBA-TIBA

1. a.

Tujuan Percobaan Membandingkan kenaikan tinggi tekan perhitungan dengan hasil perhitungan - Tanpa Kehilangan tinggi tekan ( H1 = 0 ) - Dengan kehilangan tinggi tekan ( H1 = 0 ) b. c. d. Mengetahui dan membuktikan adanya kehilangan energi pada aliran melalui pipa akibat ekspansi tiba-tiba. Menghitung besarnya kehilangan tinggi tekan Mengetahui hubungan antara kehilangan tinggi tekan dengan faktor-faktor yang mempngaruhinya. hasil

2. Teori Apabila fluida mengalir melalui pipa yang membesar secra tiba-tiba, maka mengalami kehilangan tinggi tekan. Hal ini akan menyebabkan perbedaan tinggi fluida. Secara matematis perbedaan ini dapat dinyatakan sebagai berikut : a. Tanpa kehilngan tinggi tekan H ( a ) = H1 = { ( v12 / 2g ) ( 1 - ( d1/d2 ) 4 ) } b. Dengan kehilangan tinggi tekan H (b ) = H1 = { ( v12 / 2g ) ( 1 - ( d1/d2 ) 4 ) } 3. Data Pengamatan d1 = 2,100 cm L = 21cm g = 9,81 m/det2 = 981 cm/det2 V = 8,97 10 3 cm2 / det (viscositas zat cair ). d1 = diameter pipa kecil d2 = diameter pipa besar d2 = 2,665 cm

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 4. Contoh Perhitungan

Hl (Kehilangan Tinggi Tekan) 2,1cm 2,1cm 2,2cm 2,2cm 2,2cm 2,3cm 2,3cm 2,3cm 2,4cm 2,4cm

a. Perhitungan debit aliran Q = 80 , 362 x x H1 ( cm3 /det ) Q = 80 , 362 x x 2,1 Q = 365,856 cm3 /det b. Kecepatan Aliran - Luas Penampang pipa besar A1 = d12 A1 = 2,1002 A1 = 3,463 cm2 - Luas Penampang pipa kecil A2 = d22 (cm2) A2 = 2,6652 A2 = 5,578 cm2 - Kecepatan aliran pada pipa besar V1 = Q/A1 (cm2) V1 = 365,670 / 3,463 V1 = 105,593 cm2 - Kecepatan aliran pda pipa kecil V2 = Q/A2 (cm2) V2 = 365,670 / 5,578 V2 = 65,450 cm2 (cm2)

c. Bilangan Reynolsd i. ii. d. H1 Perhitungan - Anggapan tanpa kehilngan tinggi tekan (H1 = 0) H1 = { ( V12/ 2g ) (1 ( d1 / d2 ) 4 ) HI = HI = 3,492 cm - Anggapan dengan kehilangan tinggi tekan ( H1 = 0 ) H1 = { ( V12/ 2g ) (1 ( d1 / d2 ) 2)2 ) HI = 5. HI = 3,492 cm Tabel Hasil Perhitungan No
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Re pada kecepatan aliran pipa besar Re1 = V1 x d1/v Re1 = 105,670 x (2,100 / 8,97x10-3) = 24838,487 Re pada kecepatan aliran pipa besar Re2 = V2 x d2/v Re2 = 65,450 x(2,665 / 8,97x10-3) = 19445,289

(cm) }

{ (105,5932 / 2 x 981 ) ( 1 ( 2,100 / 2,665 )4 ) }

(cm) }

{ (105,5932 / 2 x 981 ) ( 1 ( 2,100 / 2,665 )2 )2) }

Q
365,67 365,67 374,275 374,275 374,275 382,687 382,687 382,687 390,918 390,918

V1
105,593 105,593 108,078 108,078 108,078 110,507 110,507 110,507 122,884 122,884

V2
65,450 65,450 66,990 66,990 66,990 68,495 68,495 68,495 69,969 69,969

Re1
24838,487 24838,487 25423,030 25423,030 25423,030 25994,400 25994,400 25994,400 28905,823 28905,823

Re2
19445,289 19445,289 19902,826 19902,826 19902,826 20349,963 20349,963 20349,963 20787,891 20787,891

HI Percobaan
2,1 2,1 2,2 2,2 2,2 2,3 2,3 2,3 2,4 2,4

HI=0 Hitungan
3,492 3,492 3,658 3,658 3,658 3,824 3,824 3,824 4,729 4,729

Log HI Perhitungan
0,543 0,543 0,563 0,563 0,563 0,583 0,583 0,583 0,675 0,675

Log V1
2,024 2,024 2,034 2,034 2,034 2,043 2,043 2,043 2,089 2,089

Log V2
1,816 1,816 1,826 1,826 1,826 1,836 1,836 1,836 1,845 1,845

6. Analisa Grafik

Grafik hubungan ntara H1 percobaan dan H1 perhitungan

7.

Kesimpulan Apabila fluida mengalir melalui pipa yang membesar secra tiba-tiba, maka

mengalami kehilangan tinggi tekan. Hal ini akan menyebabkan perbedaan tinggi fluida. Tinggi tekannya dipengaruhi olek luas penampang dan kecepatan air.

4. PERCOBAAN KEHILANGAN TINGGI TEKAN PADA PIPA AKIBAT TIKUNGAN 1. Tujuan Percobaan a. Mengamati dan menghitung tinggi tekan akibat perubahan bentuk geometris pipa. b. Mengetahui dn mengmati pengaruh jari-jri kelengkungan pipa terhadap kehilangan tinggi tekan. c. Mengamati dan menghitung kehilangan tinggi tekan bentuk geometris dan gesekan dengan prmukaan sentuh pipa. 2. Teori Apabila suatu fluida mengalir melalui belokan, maka energi yang hilang bukan hanya diakibatkan oleh gesekan saja, tetapi juga oleh perubahan bentuk aliran fluida tersebut, karena perubahan bentuk pipa. H1 = Kehilangan tinggi tekan total Hb = Kehilangan tinggi tekan akibat gesekan K1 = Koefisien kehilangan tinggi tekan total Kb = Koefisien kehilangan tinggi tekan akibat gesekan dari : H1 = KV2 / 2g K = H1 2g / V2

Untuk perhitungan K = 2g/V2 (H1 tikungan - K x H1 pipa lurus Untuk Kb harga K = 1 K = 2g / V2 (H1 Tikungan - K x H1 pipa lurus) Untuk K1 harga K = 1 - ( x r / 2L ) K = 2 g/V2 (H1 tikungan - K x H1 pipa lurus ) H1 Pipa lurus diperoleh dari persamaan grafik Log H1 Vs Log Q. 3. Data Pengamatan d1 = 2,128 cm L1 = 28 cm r1 = 1,064 cm g = 9,81 m/ det2 = 9.81 x 100 = 981 cm/ det2 d2 = 2,500 cm L2 = 28 cm r2 = 1,250 cm d3 = 3,198 cm L3 = 56 cm r3 = 1,599 cm

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Hl (Kehilangan Tinggi Tekan) (1-2)

1.6 1.8 2.5 2.7 3 3 3.2 3.2 3.4 3.6

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 4. Contoh Perhitungan

Hl (Kehilangan Tinggi Tekan) (1-3)

0.8 1.1 1.2 2.5 2.6 2.6 3.8 4.1 4.4 5.2

Hl (Kehilangan Tinggi Tekan) (2-3)

0.3 0.3 0.4 1.1 1.6 1.8 1.8 1.8 1.9 2.2

a. Perhitungan debit aliran Q = 80,362 x x H1 (cm3 / det ) Q = 80,362 x x 1,6 Q = 319183.46 cm3 / det b. Kecepatan aliran

A =

d2 (cm2)

A1 = x2,1282 = 1.132 cm2 A2 = x2,500 = 0,625cm2 A3 = x3.1982 = 2.556 cm2 c. Koefisien kehilangan tinggi tekan - Koefisien kehilangan tinggi tekan akibat bentuk geometrik. F = ( H1 x g x d)/(2 x L x V2) = ( 1.6 x 981 x 2.128)/(2 x 28 x 281.96422) = 0.0007502146

H1 perhitungan = H1 - (1 - ( R / 2L ) x F (cm) = (1.6 - 0. 529) x 0.000750 = 0.00080325 Kb = (2g / V2 ) (h1 - H1 ) = ((2 x 981)/281.96422) x (1.6 - 0.00080325)) = 0.039465076 cm - Koefisien Kehilangan tinggi tekan total K = 1 - ( R / 2L )
= 1 - (3.14 x 1.064/(2 x 28)) = 0.94034

5. Tabel Hasil Perhitungan Pipa 1-2

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Hl 1.6 1.8 2.5 2.7 3 3 3.2 3.2 Q 319.183 338.545 398.979 414.631 437.059 437.059 451.393 451.393 F 0.000750213 0.000750244 0.264416584 0.000750213 0.000750213 0.000750213 0.000750213 0.000750213 V

281.9642 299.0682 352.4552 366.2822 386.0954 386.0954 398.7576 398.7576

9. 10

3.4 3.6

465.285 478.775

0.308360049 0.000750149

411.0299 422.9463

Hl 1.5993393 02 1.7993392 75 2.2671336 03 2.6993393 02 2.9993393 02 2.9993393 02 3.1993393 02 3.1993393 02 3.1284334 72 3.5993393 59

R 1.064 1.064 1.064 1.064 1.064 1.064 1.064 1.064 1.064 1.064

R/D 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Kb 0.039484904 0.0000145085 0.003681632 0.0000096719 2 0.0000087047 2 0.0000087047 2 0.0000081606 8 0.0000081606 8 0.003156973 0.0000072533 2

K1 0.000456533 0.000406237 0.103085698 0.000270814 0.000243732 0.000243732 0.000228499 0.000228499 0.088395249 0.000203093

K 0.94034 0.94034 0.94034 0.94034 0.94034 0.94034 0.94034 0.94034 0.94034 0.94034

Pipa 1-3 No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 Hl

0.8 1.1 1.2 2.5 2.6 2.6 3.8 4.1 4.4 5.2

Q
225.69 6 264.65 2 276.42 1 398.97 9 406.88 0 406.88 0 491.89 4 510.94 2 529.30 5 575.41 6

F
0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7 0.00013 7

V
357.1139241 418.7531646 437.375 631.2963608 643.7985759 643.7985759 778.3143987 808.4537975 837.5093354 910.4686709

Hl
0.79986745 3 1.09986745 3 1.19986745 3 2.49986745 3 2.59986745 3 2.59986745 3 3.79986745 3 4.09986745 3 4.39986745 3 5.19986745 3

R 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250

R/D 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Kb
0.000002039

K1
0.00011419 4 0.00008305 05 0.00007612 91 0.00003654 2 0.00003513 65 0.00003513 65 0.00002404 08 0.00002228 17 0.00002076 25 0.00001756 82

K
0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0 0.92991 0

0.00001483
0.00001359 0.0000006525 0.0000006274 0.0000006274 0.0000004292 0.0000003978 0.0000003707 0.0000003137

Pipa 2-3 No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Hl

0.3 0.3 0.4 1.1 1.6 1.8 1.8

Q
138.210 138.210 159.591 7 264.652 9 319.183 5 338.545 2 338.545 2

F
0.005748048 0.005748048 0.005748048 0.005748048 0.005748048 0.005748048 0.005748048

V
54.0729623 54.0729623 62.4380787 103.54184 124.876157 132.451167 132.451167

8. 9. 10

1.8 1.9 2.2

338.545 2 347.822 1 374.275 8

0.005748048 0.005748048 0.005748048

132.451167 136.080638 146.430274

Hl
0.294767 0.294767 0.394767 1.094767 1.594767 1.794767 1.794767 1.794767 1.894767 2.194767

R 1.599 1.599 1.599 1.599 1.599 1.599 1.599 1.599 1.599 1.599

R/D 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

Kb
0.47322874 1.144253704 1.311132129 0.531677362 0.428436777 0.470302686 0.58214018 0.693977674 0.752808713 0.714205362

K1
0.008450513 0.020433102 0.023413074 0.009494239 0.007650657 0.008398262 0.01039536 0.012392458 0.013443013 0.012753667

K3
0.910342 0.910342 0.910342 0.910342 0.910342 0.910342 0.910342 0.910342 0.910342 0.910342

6. Analisa Grafik - Grafik hubungan antara K dan R/D. Pipa 1-2

Pipa 1-3

Pipa 2-3

7. Kesimpulan Apabila suatu fluida mengalir melalui belokan. Maka energy yang hilang diakibatkan oleh perubahan bentuk aliran fluida, karena perubahan bentuk pipa