att_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 la
Post on 07-Jul-2018
214 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
1/25
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
2/25
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Perubaan Energi !i Dalam Aliran "lui!a
%entilasi tambang biasan!a merupakan suatu contoh aliran tunak (steady),
artin!a tidak ada satupun variabeln!a !ang merupakan fungsi waktu. $alah satu
tujuan dari perhitungan ventilasi tambang adalah penentuan kuantitas udara dan
rugi-rugi, !ang keduan!a dihitung berdasarkan perbedaan energi.
(ukum konservasi energi men!atakan bahwa energi total di dalam suatu
sistem adalah tetap, walaupun energi tersebut dapat diubah dari satu bentuk ke
bentuk lainn!a.
)ambar 2."$istem *liran +luida
Perhatikan gambar 2.", dimananergi total " energi total 2 kehilangan energi .. 1"
*tau
nergi masuk sistem energi keluar sistem
3adi didapat persamaan !ang disebut persamaan Bernouli &
1P"/w 1%"2/2g 1 4" 1P2/w 1%22/2g 1 42 (l .. 12
Dimana &
1P/w energi statik /head statik
2
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
3/25
1%2/2g energi kecepatan /head kecepatan
4 energi potensial /head potensial
(l energi kehilangan /head kehilangan
$etiap suku dalam persamaan diatas pada dasarn!a adalah energi spesifik
dalam satuan ft. lb/lb atau ft. arena ft adalah ukuran head fluida, maka suku-
suku tersebut dapat din!atakan sebagai ‘presure head’ atau ‘head’ saja.
$ehingga persamaan 1" dapat ditulis menjadi &
(t" (t2 (l 15
Dan Persamaan 12 menjadi &
(s" (v" (6" (s2 (v2 (65 (l 17
Dimana (s head statik
(v head kecepatan
(6 head potensial
nergi potensial dapat dihitung dengan cara memasukkan besaran
perbedaan tinggi, !akni
P w" (" w2 (2
Dimana &P tekanan, dalam Pa atau lbs/s8.ft.
9" bobot isi udara, dalam kg/m5 atau lbs/cuft.
( head, dalam m atau ft.
Dengan bobot isi air :2,7 lb/ft5, pengaruh berada tinggi untuk kolom "
inci
air pada kondisi udara standar adalah &
(" 1w2 (2/ w" 11:2,7 lb/ft5
1" in/ 10,0;
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
4/25
statik din!atakan dalam tekanan gauge. >leh karena itu head statik diukur dari
datum tertentu.
)ambar 2.2 menunjukkan perhitungan energi aliran udara untuk susunan
saluran udara !ang diletakkan secara mendatar dan tegak.
• ?ntuk posisi mendatar &
(@" (s" (v" (6"
(@2 (s2 (v2 (62
(@" (@2 (A
Dengan menggunakan tekanan absolute &
17 70B " 0 1 " 70B " 0 5
7"5 7"5
Dengan tekanan gauge &
7 " 0 " " 0 5
< <
)ambar 2.2
$usunan $aluran ?dara 'endatar dan @egak
• ?ntuk posisi tegak &
(@" (@2 (A
Dengan tekanan absolute &
17 70B " 0 1" 70; " " 5
7"5 7"5
Dengan tekanan gauge &
7 " 0 ≠ " " " 5
7
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
5/25
< ≠ :
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
6/25
Perhitungan dengan tekanan gauge salah karena tidak mempertimbangkan
perubahan datum !ang terjadi karena perubahan elevasi.
Pada praktekn!a penggunaan tekanan absolute dalam perhitungan ventilasi
membuat rumit. >leh karena itu diterapkan konvensi penggunaan tekanan gauge
sebagai basis perhitungan dengan cara menghilangkan (6 dalam semua
perhitungan.
Dengan demikian persamaan energi !ang disederhanakan menjadi &
(t" (t2 (A
(s" (v" (s2 (v2 (A .. 1
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
7/25
Pada suatu sistem ventilasi tambang dengan satu mesin angin dan satu
saluran keluar, komulatif pemakaian energi disebut ‘!ine head’ , !aitu perbedaan
tekanan !ang harus ditimbulkan untuk men!ediakan sejumlah tertentu udara ke
dalam tambang.
") ine statik head (!ine H s )
'erupakan energi !ang dipakai dalam sistem ventilasi untuk mengatasi
seluruh kehilangan head aliran. (al ini sudah termasuk semua kehilangan dalam
head loss !ang terjadi antara titik masuk dan keluaran sistem dan diberikan dalam
bentuk persamaan&
ine (s Σ (A Σ 1(f (
#) ine $elocity head (!ine H$)
Din!atakan sebagai $elocity head pada titik keluaran sistem. %elocity head
akan berubah dengan adan!a luas penampang dan jumlah saluran dan han!a
merupakan fungsi dari bobot isi udara dan kecepatan aliran udara. 3adi bukan
merupakan suatu head loss komulatif, namun untuk suatu sistem merupakan
kehilangan, karena energi kinetik dari udara dilepaskan ke atmosfer.
&) ine total head (!ine H ' )
'erupakan jumlah keseluruhan kehilangan energi dalam sistem ventilasi.$ecara matematis, merupakan jumlah dari !ine statik 1(s dan $elocity head 1(v,
!aitu &
ine H ' !ine H s !ine H $
2.&. 'ra!ien Tekanan ('ra!ien Hi!r)lik*
Penampilan berbagai komponen head dari persamaan umum energi
secara
grafis dapat menjelaskan gradien tekanan. )ambar 2.5 menunjukkan gradien
tekanan untuk suatu sistem aliran udara sederhana. @ampak dari gambar tersebut
bahwa ada 5 gradien !ang jelas, !aitu & elevasi, statik elevasi 1termasuk tekanan
atmosfer dan head total . Dalam ventilasi tambang, han!a gradien tekanan statik
dan total !ang di plot. fek elevasi dapat diabaikan dan datum !ang digunakan
paralel dengan garis tekanan barometrik.
;
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
8/25
Pengaliran udara melalui sistem tekan (boeling) dilakukan dengan
meletakkan sumber penekan udara di lubang masuk dan menaikkan tekanan udara
tambang hingga diatas tekanan atmosfer 1lihat gambar 5.7. Pada gambar 5.7
tampak bahwa perubahan tekanan ditunjukkan oleh head kecepatan 1(v, head
gesek 1(f, subskrip a, b, c, menggambarkan posisi saluran, sedangkan subskrip d,
e, dan f masing-masing mewakili kondisi shock losses akibat pengembangan,
pen!empitan, dan pengeluaran. Perlu diperhatikan bahwa pada sistem ini semua
head positif kecuali pada bagian masuk.
)ambar 2.5)radien @ekanan ?ntuk $istem *liran ?dara $ederhana
)ambar 2.7)radien @ekanan Pada $istem %entilasi @ekan
?ntuk menggambarkan sistem gradien tekanan perlu memperhatikan
beberapa hal berikut &
• Head tekanan total selalu nol pada bagian masuk sistem, tetapi positif dan
sama dengan head kecepatan di bagian keluar.
B
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
9/25
• Head keamanan statik selalu negatif dan sama dengan head kecepatan
pada bagian masuk tetapi nol pada bagian keluar.
• Head total pada setiap titik digambarkan dahulu, dan head statik
berikutn!a !ang sama dengan pengurangan head total terhadap head kecepatan.
Eila sumber tekanan aliran udara ditempatkan pada bagian keluar disebut
sistem ventilasi exhaust . Penggambarann!a dilakukan sama dengan sistem tekan,
kecuali bahwa bagian masuk dianggap sebagai titik mula 1lihat gambar 2.
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
10/25
2.+. %ea!aan Aliran U!ara !i Dalam Lubang Bukaan
Dalam sistem aliran fluida akan selalu ditemui keadaan aliran & la!iner,
enter!ediate dan turbulent. riteria !ang dipakai untuk menentukan keadaan
aliran adalah bilangan Fe!nold 1CFe. Eilangan Fe!nold untuk aliran la!iner
adalah ≤ 2000 dan untuk turbulent di atas 7000.
CFe 1ρ D % /1 µ 1 D % / 1υ
1;
eterangan&
ρ rapat massa fluida 1lb.det2/ft7 atau kg/m5
υ $iskositas kinematik 1ft2/detik atau m5/detik
µ $iskositas absolut 1ρυ lb detik/ft2 atau ρa.detik
D diameter saluran fluida 1ft atau m
% kecepatan aliran fluida 1ft/detik
?ntuk udara pada temperatur normal υ ".: "0-7 ft2/detik atau "7.B "0-:
m2/detik.
'aka&
CFe :.2
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
11/25
)ambar 2.;Distribusi ecepatan *liran di Dalam Aubang Eulat
ecepatan maksimum terjadi pada pusat lubang, tetapi bilangan Fe!noldn!a berbeda-beda. Hang paling penting untuk ventilasi adalah kecepatan rata-rata,
karena itu pengukuran kecepatan pada garis sumbu saja tidak cukup. arena
bilangan Fe!nold di dalam suatu sistem ventilasi tambang biasan!a lebih besar
dari pada "0.000, kecepatan rata-rata seringn!a dapat din!atakan sebagai berikut &
% 0.B %ma.
""
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
12/25
BAB III
PELA%SANAAN PRA%TI%U,
&.1. Peralatan !an Perlengka$an -ang Digunakan
Peralatan dan perlengkapan !ang dipakai dalam praktikum %entilasi
ini
adalah &
". 'eteran2. %ane +ne!o!eter &. top-atch.7. Fangkaian jaringan ventilasi
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
13/25
". $iapkan alat !ang akan digunakan terlebih dahulu.
2. ?kur diamater, panjang, lebar dan tinggi dari jaringan !ang sudah tersedia.
5. C!alakan mesin, sehingga udara akan masuk melalui jaringan, dan atur
kecepatann!a sebesar 7.
7 ?kur kecepatan setiap saluran 1 lubang !ang sudah tersedia pada jaringan
dengan menggunakan %ane +ne!o!eter . ?ntuk rangakain seri, setiap saluran
!ang bercabang ditutup , sedangkan untuk rangkain paralel semua jaringann!a
dibuka.
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
14/25
BAB I
PEN'OLAHAN DATA
+.1 Ha#il Pengambilan Data
)ambar 7."Fangkaian 3aringan %entilasi $eri
)ambar 7.2Fangkaian 3aringan %entilasi Paralel
"7
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
15/25
)ambar 7.5Eesar $udut Eukaan Fadiator 1 @ampak *tas
)ambar 7.7Eesar $udut Eukaan Fadiator 1 @ampak Depan
@abel 7."(asil Pengambilan Data %ariasi Eukaan atup pada 3aringan %entilasi
+.2 Peritungan Data aria#i Bukaan %atu$ $a!a /aringan entila#i
a. Perhitungan ecepatan *liran ?dara per $udut
". $udut 0&
Auas Penampang " 10,0;
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
16/25
2. $udut 50&
Auas Penampang " 10,0;
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
17/25
"0."0Q . 1",=:B.17,0:;20/
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
18/25
0,==B:"0N
$udut :0O
D F .P. 1AAe/
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
19/25
0,000B:;B "0N
(G F .P. 1AAe/
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
20/25
BAB
HASIL ANALISIS
.1 Anali#i# /aringan
(asil dari bukaan sudut radiator pada jaringan ventilasi mempengaruhi luas
bukaan dari setiap section pada jaringan, !ang juga mempengaruhi kecepatan
aliran dan debit dari aliran udara !ang masuk atau melewati jaringan. $ehingga
pada praktikum ini dilakukan pengamatan dan perhitungan mengenai bukaankatup 1radiator pada jaringan ventilasi tambang bawah tanah !ang di simulasikan
di laboratorium.
.2 Pengaru Bukaan %atu$ Tera!a$ Debit
Pengaruh dari bukaan katup 1radiator terhadap debit udara !ang masuk
ke dalam suatu jaringan ventilasi sangatlah penting untuk diamati dandiperhitungkan.
Perbedaan debit itu sendiri dipengaruhi oleh luas permukaan dan
kecepatan udara !ang mengalir, !ang mana luas dan kecepatan itu sendiri
dipengaruhi bukaan katup 1radiator. $emakin kecil sudut bukaan katup maka
kecepatan akan semakin besar karena luas penampangn!a semakin kecil juga,
begitu juga sebalikn!a semakin besar sudut bukaan katup maka kecepatan akan
semakin kecil.
Camun pada percobaan di laboratorium pada saat katup ditutup 1sudut
0O !ang seharusn!a tidak ada udara !ang mengalir namun masih ada udara !ang
mengalir, hal ini dapat dikarenakan adan!a kebocaran pada jaringan tersebut.
.& Anali#i# "akt)r ang mem$engarui nilai R ekui0alen
20
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
21/25
Cilai F ekuivalen dipengaruhi beberapa parameter, parameter tersebut
antara lain koefisien gesek, keliling saluran, panjang saluran, panjang ekuivalen,
dan luas bukaan katup pada setiap sudutn!a. Parameter # parameter tersebut
diperoleh dari acara sebelumn!a, sehingga pada acara ini parameter tersebut
tinggal dimasukkan untuk memperoleh F ekuivalen pada setiap sudut bukaan
katup. ?ntuk sudut bukaan katup 0O, F ekuivalen diasumsikan sebesar nol karena
luas permukaan bukaan katupn!a nol juga 1dalam keadaan tertutup sehingga
tidak ada udara !ang dapat keluar maupun masuk.
.+ 'ra3ik Hubungan antara Su!ut Regulat)r !engan %e4e$atan
a. )rafik hubungan antara sudut regulator dengan kecepatan pada ection D-
b. )rafik hubungan antara sudut regulator dengan kecepatan pada ection -+
2"
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
22/25
c. )rafik hubungan antara sudut regulator dengan kecepatan pada ection (-G
d. )rafik hubungan antara sudut regulator dengan kecepatan pada ection G -3
22
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
23/25
BAB I
PENUTUP
5.1 %e#im$ulan
3aringan seri didefinisikan sebagai suatu jaringan !ang mempun!ai jalur
saling berkait ujung satu dengan ujung lainn!a sehingga kuantitas udara !ang
mengalir melalui setiap jalur adalah sama.
25
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
24/25
3aringan dianggap paralel apabila total udara !ang mengalir terbagi dalam
masing-masing jalur udara.
Dari hasil pegolahan data dari pengukuran langsung diperoleh perbedaannilai kecepatan setiap perbedaan sudut bukaan katup, !ang berpengaruh pada debit
!ang mengalir pada luasan !ang sama, namun dapat berbeda luasann!a pada
setiap section n!a. $emakin kecil sudut bukaan katup maka kecepatan akan
semakin besar karena luas penampangn!a semakin kecil juga, begitu juga
sebalikn!a semakin besar sudut bukaan katup maka kecepatan akan semakin kecil.
Pada percobaan di laboratorium pada saat katup ditutup 1sudut 0O !ang
seharusn!a tidak ada udara !ang mengalir namun masih ada udara !ang mengalir,
hal ini dapat dikarenakan adan!a kebocaran pada jaringan tersebut.
Cilai F ekuivalen dipengaruhi beberapa parameter, parameter tersebut antara lain
koefisien gesek, keliling saluran, panjang saluran, panjang ekuivalen, dan luas
bukaan katup pada setiap sudutn!a. ?ntuk sudut bukaan katup 0O, F ekuivalen
diasumsikan sebesar nol karena luas permukaan bukaan katupn!a nol juga 1dalam
keadaan tertutup sehingga tidak ada udara !ang dapat keluar maupun masuk.
5.2 Saran
a. edepann!a untuk cara pengolahan data hasil praktikum dapat diperjelas lagi
27
-
8/18/2019 ATT_1433181712772_format-acara-5 fix-2015 LA
25/25
DA"TAR PUSTA%A
$udarsono, Eagus 9i!ono. 2005. Diktat uliah %entilasi @ambang. Program$tudi @eknik Pertambangan, +akultas @eknologi 'ineral, ?PC I%eteranJ,Hog!akarta.
$udarsono, Eagus 9i!ono. 20"
top related