LATAR BELAKANG :
Pipa adalah saluran tertutup yang biasanya berpenampang lingkaran dan digunakan untuk mengalirkan fluida dengan tampang aliran penuh. Fluida yang dialirkan melalui pipa bisa berupa zat cair atau gas, dan tekanan bisa lebih besar atau lebih kecil dari tekanan atmosfir. Apabila zat cair di dalam pipa tidak jenuh maka aliran termasuk dalam aliran saluran terbuka. Karena mempunyai permukaan bebas, maka fluida yang dialirkan adalah zat cair. Tekanan di permukaan zat cair di sepanjang saluran terbuka adalah tekanan atmosfir (Triatmodjo, B., 1995).
Cairan yang mengalir di dalam pipa biasanya tidak mempunyai permukaan bebas. Cairan itu akan berada di bawah tekanan, di atas atau di bawah tekanan atmosfir, dan tekanan ini dapat berubah-ubah sepanjang pipa. Kehilangan energi pada aliran di dalam pipa disebabkan oleh :
1. Perubahan penampang aliran atau pada tikungan; atau gangguan-gangguan lain yang mengganggu aliran normal.
2. Tahanan gesekan pada aliran.
Kehilangan-kehilangan ini biasanya dinyatakan dengan Nm/N, sebagai kehilangan tinggi tekanan dan ada hubungan dengan kecepatan alirannya. Bila pipa disusun secara seri maka kehilangan energinya adalah jumlah dari masing-masing pipa, apabila pipa disusun secara parallel maka persamaan energi dapat dibuat untuk tiap cabang pipa (S. Soedradjat, 1983).
Pada benda cair yang diam, tidak terdapat gaya-gaya geser, akan tetapi apabila cairan itu bergerak maka timbullah gaya-gaya geser yang disebabkan karena kekentalan dan turbulensi akibat gesekan. Banyak persoalan-persoalan yang disederhanakan dan dapat diselesaikan dengan cara mengabaikan gaya geser.
Macam-macam aliran :
1. Aliran Laminar : disebut juga aliran cairan kental di mana bagian-bagian elementer dari cairan bergerak teratur dan menempati tempat yang relatif sama pada penampang-penampang berikutnya.
2. Aliran turbulen : di mana bagian-bagian elementer dari cairan bergerak tidak teratur, menempati tempat yang relatif berlainan pada penampang-penampang yang beraturan.
Bila aliran laminar fluida terjadi melalui satuan haluan, lapisan fluida yang benar-benar bersentuhan dengan permukaan tempat fluida itu mengalir akan menempel padanya, dan dengan demikian mempunyai kecepatan nol hingga mencapai harga maksimum pada pertengahan penampang tersebut. Tahanan terhadap aliran disebabkan oleh pergeseran fluida dan adalah sebanding dengan laju dan pada lapisan ini digeser. Kekentalan adalah suatu ukuran tahanan aliran fluida atau kekentalan ini dapat didefinisikan sebagai perbandingan tegangan geser atau gaya geser antara lapisan fluida yang didekatnya terhadap laju perubahan kecepatan yang tegak lurus terhadap arah gerakan.
Osborne Reynolds berpendapat bahwa tipe aliran tergantung dari kecepatan, kerapatan dan kekentalan dari cairan dan ukuran dari tempat mengalirnya dan tergantung pula dari angka Reynolds (Kodoatie, Robert J., 2001).
Pada zat cair yang mengalir di dalam bidang batas (pipa, saluran terbuka atau bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradient kecepatan pada seluruh medan aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya Head loss selama pengaliran yang sangat mempengaruhi lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida ke suatu tempat.
Untuk memudahkan dalam mengetahui permasalahan tersebut, diperlukan suatu model waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air pada tangki. Sehingga dalam penelitian ini nantinya akan membuat model yang dapat menghitung waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air pada suatu tangki.
PERUMUSAN MASALAH :
Pada zat cair yang mengalir di dalam bidang batas (pipa, saluran terbuka atau bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradient kecepatan pada seluruh medan aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya Head loss selama pengaliran yang sangat mempengaruhi lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida ke suatu tempat.
Mengetahui lamanya waktu yang di butuhkan untuk mengalirkan air ke suatu tempat adalah penting yaitu untuk memilih, menghitung dan mengkontruksi suatu instalasi pipa. Untuk menghitung lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan air ke suatu tempat pada suatu instalasi pipa sangat rumit apabila dilakukan secara manual dan hasil yang didapatkan tidak begitu akurat. Oleh karena itu perlu digunakan suatu pendekatan model yang baik untuk dapat mempermudah proses perhitungan.
Untuk memudahkan dalam mengetahui permasalahan tersebut, diperlukan suatu model waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air pada tangki. Sehingga dalam penelitian ini nantinya akan membuat model yang dapat menghitung waktu yang diperlukan untuk mengalirkan air pada suatu tangki. Sehingga didapatkan hasil perhitungan yang cepat dan akurat (benar).
DAFTAR PUSTAKA
Kodoatie, Robert J.. 2001. Hidrolika Terapan. C.V. Andi Offset. Yogyakarta.
Maryono Agus, dkk.. 2001. Hidrolika Terapan. PT. Pradnya Paramita. Jakarta.
S. Soedradjat. 1983. Mekanika Fluida dan Hidrolika. Nova. Bandung.
Triatmodjo, B., 1995. Hidraulika II. Beta Offset. Yogyakarta.