1. PENDAHULUAN
  • 1 Latar Belakang

Pipa adalah saluran tertutup yang biasanya berpenampang lingkaran dan digunakan untuk mengalirkan fluida dengan tampang aliran penuh. Pipa yang dialirkan melalui pipa bisa berupa zat cairn atau gas, dan tekanan bisa lebih besar atau lebih kecil dari tekanan atmosfer. Apabila zat cairn di dalam fluida tidak penuh maka aliran termasuk dalam aliran saluran terbuka karena mempunyai permukaan bebas, maka fluida yang dialirkan adalah zat cairn. Tekanan di permukaan zat cairn disepanjang saluran adalah tekanan atmosfer.

Pada zat cairn yang mengalir di dalam bidang batas (pipa saluran terbuka atau bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradient kecepatan pada seluruh medanaliran karena adanya kekentalan. Tekanan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga selama pengaliran.

Disamping adanya kehilangan tenaga akibat gesekan (kehilangan tenaga primer), terjadi pula kehilangan tenaga yang disebabkan oleh perubahan penampang melintang pipa, sambungan, belokan dan katub (kehilangan tenaga sekunder). Pipa yang panjang kehilangan tenaga primernya biasanya lebih besar daripada kehilangan tenaga sekunder, sehingga kehilangan tenaga sekunder dapat diabaikan. Pipa yang bentuknya pendek kehilangan tenaga sekundernya perlu diperhitungkan. Apabila kehilangan tenaga sekunder kurang dari 5% dari kehilangan tenaga primer maka kehilangan tenaga tersebut dapat diabaikan. Untuk memperkecil kehilangan sekunder, perubahan penampang atau belokan dibuat secara berangsur-angsur.

  • 2 Tujuan Percobaan

Praktikum ini bertujuan untuk mengkaji metode dan teori dari air sebagai cairan incompressible. Ketika aliran melalui orifice dan tabung venture, perbedaan tekanan (h0, hv) berhubungan dengan kecepatan yang dihasilkan.

  1. TINJAUAN PUSTAKA

Bilangan Reynolds adalah suatu bilangan yang menyatakan batas-batas arus yang rendah bersifat laminar atau turbulen. Arus laminar hanya terjadi pada kecepatan kecepatan rendah. Jika kecepatan diperbesar, maka terjadilah aliran-aliranputaran local yangdisebut vertex dan arus turboler. Aliran turbulen ini tidak pada seluruh fluida, lapisan-lapisan dekat dinding tabuh masih laminar (Gijanti Aby Sarojo, 2002).

Aliran dari suatu fluida nyata lebih rumit dari suatu fluida ideal. Ada dua jenis aliran mantap dari fluida-fluida nyata, dan harus dipahami dan di selidiki, aliran-aliran tersebut aliran laminar dan turbulen. Kedua jenis aliran di atur oleh hokum-hukum yang berbeda. Dalam aliran laminar partikel-partikel fluidanya bergerak disepanjang lintasan-lintasan lurus sejajar dalam lapisan-lapisan atau laminar. Besarnya kecepatan dari laminar yang berdekatan tidak sama. Aliran laminar diatur oleh hokum yang menghubungkan tegangan geser ke laju perubahan bentuk sudut, yaitu hasil kali kekentalan fluida dan gradient kecepatan atau u dv/dy. Kekentalan fluida tersebut dominant dan karenanya mencegah setiap kecenderungan menuju kondisi turbulen. Dalam aliran turbulen partikel-partikel bergerak serampangan segala arah, tidaklah mungkin untuk menjajaki gerakan sebuah partikel tersebut (Mekanika Fluida).

Pipa kapiler adalah suatu tabung dengan diameter dalam yang sangat kecil salah satu ujung pipa kapiler dimasukkan kedalam air, maka air akan masuk kedalam pipa sampai diatas permukaan air luarnya. Untuk cairan yang berbeda, tinggi kenaikan juga yang berbeda. Kenaikan permukaan cairan disebabkan oleh gaya adhesi antara cairan dan pipa lebih besar daripada gaya kohesi antar molekul dua cara (Mekanika, 2002).

Bila dua pipa yang berukuran atau kekasaran yang berlainan di hubungkan sedemikian rupa sehingga fluida mengalir melalui sebuah pipa dan kemudian melalui pipa yang lain, dikatakan bahwa pipa-pipa itu dihubungkan seri. Soal pipa seri yang khas disini di cari tinggi tekan H untuk debit yang dikethui atau dicari debit untuk H yang diketahui. Kombinasi dua atau lebih pipa yang dihubungkan, sedemikian rupa sehingga aliran terbagi antara pipa-pipa itu dan kemudian berkumpul lagi adalah system pipa parallel. Dalam hal pipa seri fluida yang sama mengalir melalui sama pipa dan kerugian tinggi tekan adalah kumulatif (Mekanika Fluida).

III. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat dan bahan

  • 1) Fluid Circuit Friction
  • 2) Thermometer
  • 3) Tabel data pengamatan
  • 4) Ember
  • 5) Kain lap dan selang air
  • 6) Air
  • 7) Es

3.2 Cara Kerja

  1. Persiapan
  1. Operasi (cara kerja) dari pompa dan katup

Keran pembersih udara dan keran pembuangan ditutup, lalu dibuka katup pengaturan pintu aliran, katup sluice, katup globe, dan cock. Saklar utama dihidupkan untuk meyakinkan bahwa pompa siap bekerja dan air mengalir dalam system.

  1. Pengaturan aliran

Dipastikan angka yang diinginkan dari aliran rata-rata dengan mengatur katup-katup (FV1 dan FV2).

  • Pengosongan udara dalam pipa

Dikeluarkan udara melalui keran pembersih udara.

  1. Pengaturan manometer

Dibuka keran pengatur tekanan pada panel dan manometer untuk dibersihkan udara yang terperangkap dari pipa utama. Pada saat ini katup penyeimbang harus dalam keadaan terbuka. Ditutup FV2 sedikit sehingga memberikan tekanan yang lebih tinggi jika sukar untuk membersihkan udara yang terperangkap. Setelah pembersihan udara selesai dilakukan, ditutup keran pembersih udara dari manometer.

  1. Pengukuran

–    Aliran rata-rata dalam pipa dan perbedaan tinggi air (perbedaan tekanan).

Diukur perbedaan tinggi air (perbedaatn tekanan) pada aliran Q rata-rata pada tabung manometer-U atau tabung manometer-U terbalik(ho,hv: kolom merkuri). Diukur aliran Q rata-rata dengan flow meter.

–     Mengatur aliran rata-rata

Dilakukan mengubah aliran rata-rata sebanyak 6 kali, pengukuran dari    kehilangan gesekan setelah aliran rata-rata stabil secara berurutan.

4.3 Pembahasan

Semakin bertambahnya umur dari pipa maka semakin berkurang kemampuannya untuk melewatkan debit karena adanya kerak atau kotoran pada permukaan dalam pipa, yang akan memperbesar koefisien gesekan. Kecepatan timbulnya kerak atau kotoran tergantung dari unsure-unsur kimia yang terkandung di dalam air dan dalam bahan pipa.

  1. KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat kita ambil dari sederetan angka dan kepastian yang didapatkan di lapangan sebagai bahan acuan dari proses sirkulasi dalam mesin fluid circuit friction adalaha sebagai berikut :

  • 1) Bahwa debit dan kecepatan berbanding lurus, semakin besar debit yang diberikan maka semakin cepat pula aliran yang mengalir dalam pipa.
  • 2) Kemampuan zat cairn sebagai perubahan volume tekanan, yang ditunjukkan oleh perbandingan antara perubahan tekanan dan perubahan volume terhadap volume awal. Perbandingan tersebut disebut dengan modulus elastisitas.
  • 3) Hubungan antara debit dengan granual enlargement, sudden conduction, sluice, globe, cock adalah berbanding lurus, sehingga apabila nilai antara ruas kiri terjadi peningkatan maka jumlah kepastian angka harus sesuai dengan peningkatan nilai pada ruas kanan.

DAFTAR PUSTAKA

Gijanti Aby Sarojo, 2002, Dasar-Dasar Mekanika Teknik. PT. Gramedia Putera Perkasa. Jakarta

Streeter, Victor L. 1996, Mekanika Fluida , Jilid I. Erlangga. Jakarta

Streeter, Victor L. 1996, Mekanika Fluida , Jilid II. Erlangga. Jakarta