tugas akhir deki yasnova (10 1 092 2 037)
Post on 08-Apr-2016
34 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT
yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang. Karena berkat limpahan rah-
mat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang
berjudul “Studi Eksperimental Kehilangan Tinggi Tekan (Head Losses)
Akibat Variasi Diameter Pipa Polyvinyl Chloride (PVC)”. Penulisan tu-
gas akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam
memperolah gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Andalas Padang.
Dukungan dari berbagai pihak dirasakan sangat membantu dalam
penyelesaian tugas akhir ini bagi penulis. Penulis menyadari bahwa
tidak ada di dunia ini yang sempurna, begitu juga dangan tugas akhir
yang penulis buat ini. Maka dari itu penulis sangat mengharapkan
kritikan dan saran yang membangun untuk koreksi atas kekurangan dan
kesalahan yang mungkin penulis buat dalam tugas akhir ini.
Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat kedepannya bagi kita
semua dan juga untuk perkembangan ilmu teknik sipil.
i
ABSTRAK
Aliran fluida didalam pipa pada kenyataannya mengalami penurunan tekanan seiring dengan panjang pipa yang dilalui fluida tersebut. Menurut teori dalam mekanika fluida, hal ini dise-babkan karena fluida yang mengalir memiliki viskositas. Viskositas ini menyebabkan timbulnya gaya geser yang sifatnya menghambat, se-hingga mengakibatkan adanya energi yang hilang sepanjang aliran flu-ida. Energi yang hilang ini disebut juga kehilangan tinggi tekan (head losses) (Triadmodjo). Kehilangan tinggi tekan sangat dipengaruhi oleh kekasaran, diameter dan panjang pipa.
Penelitian dilakukan untuk diameter pipa Polyvinyl Chloride (PVC) ¾” 1”, 1,5” dan 2” dengan panjang 200 cm yang disusun secara paralel. Kehilangan tinggi tekan di ukur melalui piezometer yang dihubungkan dengan pittube yang terbuat dari pipa tembaga diameter 3mm. Pada peneltian ini dilakukan simulasi variasi debit aliran, dimana bertujuan untuk mendapatkan besarnya kehilangan tinggi tekan dan nilai kekasaran (ε ) yang dibandingkan dengan nilai faktor gesekan, koefisien kekasaran Hazen – William dan Manning. Nilai koefisien kekasaran Hazen – William (C) dan Manning (n) juga dibandingkan dengan nilai yang telah dikeluarkan menurut Hazen – William dan Manning untuk pipa PVC.
Hasil penelitian menunjukkan untuk diameter pipa membesar kehilangan tinggi tekan menurun. Kemudian, semakin besar diameter pipa, maka nilai C semakin besar, sedangkan nilai n semakin kecil. Nilai rata – rata C dan n dan kekasaran (ε ) yang diperoleh mendekati nilai standar yang dikeluarkan oleh www.engineeringtoolbox.com, dengan nilai C = 150, n = 0,009 – 0,011, dan ε = 0,0015 – 0,007 mm.
Kata Kunci : Kehilangan tinggi tekan, Nilai Kekasaran (ε), Polyvinyl Chloride (PVC), Hazen – William (C), Manning (n)
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...............................................................................i
ABSTRAK...............................................................................................ii
DAFTAR ISI...........................................................................................iii
DAFTAR TABEL...................................................................................iii
DAFTAR GAMBAR..............................................................................iii
DAFTAR NOTASI.................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN........................................................................3
1.1 Latar Belakang........................................................................3
1.2 Tujuan dan Manfaat................................................................3
1.3 Batasan Masalah.....................................................................3
1.4 Sitematika Penulisan...............................................................3
BAB II DASAR TEORI...........................................................................3
2.1 Tinjauan Penelitian.................................................................3
2.2 Umum.....................................................................................3
2.3 Aliran Fluida...........................................................................3
2.3.1 Persamaan Kontiniutas..........................................................3
2.3.2 Persamaan Energi..................................................................3
2.3.3 Distribusi Kecepatan Aliran Dalam Pipa...............................3
2.4 Kehilangan Tinggi Tekan Aliran Melalui Pipa.......................3
2.5 Koefisien C Hazen – Williams dan Koefisien Manning.........3
2.6 Diagram Moody......................................................................3
2.7 Kekentalan fluida....................................................................3
BAB III METODOLOGI PENELITIAN................................................3
3.1 Tahapan Penelitian..................................................................3
3.2 Persiapan Penelitian................................................................3
iii
3.2.1 Persiapan Alat........................................................................3
3.2.2 Persiapan Material.................................................................3
BAB IV PROSEDUR DAN HASIL PENELITIAN................................3
4.1 Prosedur Penelitian.................................................................3
4.1.1 Persiapan Alat........................................................................3
4.1.2 Persiapan Material dan alat....................................................3
4.1.3 Prosedur Penelitian................................................................3
4.2 Hasil Penelitian.......................................................................3
4.2.1 Debit Aliran dan Kecepatan...................................................3
4.2.2 Kehilangan Tinggi Tekan dan Faktor Gesekan.....................3
4.2.3 Nilai epsilon pipa...................................................................3
4.2.4 Nilai koefisien kekasaran Hazen - Williams..........................3
4.2.5 Nilai koefisien kekasaran Mannings......................................3
BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN.............................................3
5.1 Analisis kehilangan tinggi tekan.............................................3
5.2 Analisis nilai faktor gesekan pada pipa..................................3
5.3 Analisis Koefisien kekasaran Hazen – William.....................3
5.4 Analisis koefisien kekasaran Mannings..................................3
5.5 Analisis nilai epsilon...............................................................3
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN..................................................3
6.1 Kesimpulan.............................................................................3
6.2 Saran.......................................................................................3
DAFTAR PUSTAKA...............................................................................3
iv
DAFTAR TABELTabel 2. 1 Nilai kekasaran berdasarkan jenis pipa................................................................3Tabel 2. 2 Koefisien kekasaran Hazen – Williams................................................................3Tabel 2. 3 Koefisien kekasaran Manning..............................................................................3
Tabel 4. 1 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter 2 ”....................................3Tabel 4. 2 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter 1 ½ ”................................3Tabel 4. 3 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter 1”.....................................3Tabel 4. 4 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter ¾ ”...................................3Tabel 4. 5 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa 2”...................................3Tabel 4. 6 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa 1½”................................3Tabel 4. 7 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa 1”...................................3Tabel 4. 8 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa ¾”..................................3Tabel 4. 9 nilai epsilon pipa diameter 2”...............................................................................3Tabel 4. 10 nilai epsilon pipa diameter 1 ½ ”........................................................................3Tabel 4. 11 nilai epsilon pipa diameter 1”.............................................................................3Tabel 4. 12 nilai epsilon pipa diameter ¾ ”...........................................................................3Tabel 4. 13 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter 2”.........................3Tabel 4. 14 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter 1½ ”.....................3Tabel 4. 15 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter 1”.........................3Tabel 4. 16 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter ¾ ”.......................3Tabel 4. 17 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter 2 ”....................................3Tabel 4. 18 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter 1½ ”.................................3Tabel 4. 19 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter 1”.....................................3Tabel 4. 20 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter ¾ ”...................................3
Tabel 5. 1 Nilai C Hazen Williams hasil penelitian..............................................................3Tabel 5. 2 Nilai n Manning hasil penelitian..........................................................................3Tabel 5. 3 Nilai epsilon beberapa material Pipa....................................................................3Tabel 5. 4 Nilai epsilon hasil penelitian................................................................................3
v
DAFTAR GAMBARGambar 2.1 Gambaran Teorema BernoulliGambar 2.2 Profil Kecepatan AliranGambar 2.3 Diagram pipa Hazen – Williams dengan nilai C = 150Gambar 2.4 Diagram MoodyGambar 2.5 Deformasi Zat CairGambar 2.6 Hubungan Antara Tegangan Geser dan Gradien KecepatanGambar 3.1 Bagan Alir PenelitianGambar 3.2 Diagram Alir Pelaksanaan PenelitianGambar 3.3 Sketsa Rencana Alat UjiGambar 4.1 Sketsa Awal Alat UjiGambar 4.2 Pompa air Q = 50 l/mntGambar 4.3 PittubeGambar 4.4 Proses pelubangan pipaGambar 4.5 Lem DextoneGambar 4.6 Pittube yang sudah terpasangGambar 4.7 Set Up alat ujiGambar 4.8 Pemasangan kertas millimeter dengan piezometerGambar 4.9 Piezometer dan kertas millimeter yang sudah terpasangGambar 4.10 Pengaturan bukaan katupGambar 4.11 Pengukuran volumeGambar 4.12 Pengamatan tinggi manometerGambar 5.1 Grafik Debit Terhadap Kehilangan Tinggi Ø2”Gambar 5.2 Grafik Debit Terhadap Kehilangan Tinggi Ø1,5”Gambar 5.3 Grafik Debit Terhadap Kehilangan Tinggi Ø1”Gambar 5.4 Grafik Debit Terhadap Kehilangan Tinggi Ø3/4”Gambar 5.5 Grafik Kehilangan Tinggi Tekan Terhadap DebitGambar 5.6 Grafik Debit Terhadap Faktor Gesekan Ø2”Gambar 5.7 Grafik Debit Terhadap Faktor Gesekan Ø1,5”Gambar 5.8 Grafik Debit Terhadap Faktor Gesekan Ø1”Gambar 5.9 Grafik Debit Terhadap Faktor GesekanGambar 5.10 Grafik Faktor Gesekan Terhadap DebitGambar 5.11 Grafik Debit Terhadap C Hazen - Williams Ø2”Gambar 5.12 Grafik Debit Terhadap C Hazen - Williams Ø1,5”Gambar 5.13 Grafik Debit Terhadap C Hazen - Williams Ø1”Gambar 5.14 Grafik Debit Terhadap C Hazen - WilliamsGambar 5.15 Grafik C Hazen - Williams Terhadap DebitGambar 5.16 Grafik Debit Terhadap kekasaran Manning Ø2”Gambar 5.17 Grafik Debit Terhadap kekasaran Manning Ø1,5”Gambar 5.18 Grafik Debit Terhadap kekasaran Manning Ø1”Gambar 5.19 Grafik Debit Terhadap kekasaran Manning Ø3/4”Gambar 5.20 Grafik kekasaran Manning Terhadap DebitGambar 5.21 Nilai Reynolds masing – masing Pipa terhadap nilai epsilon dalam diagram Moody
vi
DAFTAR NOTASI
Q = Debit (m³/dtk)v = Kecepatan (m/dtk)Ø = Diameter (m)“ = InchA = Luas penampang (m²)τ = Tegangan Geserl = Panjang Prandtlρ = Massa Jenisg = Percepatan Gravitasif = Faktor gesekanR = Jari – jari hidrolisn = Koefisien kekasaran ManningC = Koefisien kekasaran Hazen - Williamsh f = Kehilangan tinggi tekanμ = Viskositas kinematikv = Viskositasε = EpsilonL = Panjang pipa (m)s = Kemiringan garis energi
vii
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Fluida adalah suatu yang tidak bisa lepas dari kehidupan sehari-
hari kita, dimanapun dan kapanpun kita berada, fluida selalu mempen-
garuhi berbagai kegiatan kita dalam kehidupan sehari-hari kita baik itu
dalam bentuk liquid ataupun gas.
Aliran fluida didalam pipa pada kenyataannya mengalami
penurunan tekanan seiring dengan panjang pipa yang dilalui fluida terse-
but. Menurut teori dalam mekanika fluida, hal ini disebabkan karena
fluida yang mengalir memiliki viskositas. Viskositas menyebabkan tim-
bulnya gaya geser yang sifatnya menghambat. Untuk melawan gaya
geser tersebut diperlukan energy sehingga mengakibatkan adanya energi
yang hilang pada aliran fluida. Energi yang hilang ini mengakibatkan
penurunan tekanan aliran fluida atau disebut juga kerugian tekanan
(headlosses) (Triadmojo).
Berdasarkan teori di atas, penelitian ini dilakukan untuk
mengkaji kehilangan tinggi tekan pada pipa menggunakan model pipa
Polyvinyl Chloride (PVC) karena jenis pipa ini digunakan oleh
masyarakat banyak. Pada aplikasinya di lapangan, pemasangan pipa
terlalu banyak menggunakan sambungan dan perubahan geometri yang
tidak diperlukan. Hal ini menyebabkan banyak kehilangan tinggi tekan
yang terjadi sehingga penyaluran air tidak terpenuhi dengan baik.
Melalui penelitian ini, kita dapat menunjukkan nilai dari
kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan dari jenis pipa yang di uji
serta dapat mencari nilai dari koefisien kekasaran manning dan Hazen -
William dari jenis pipa yang di uji. Dari sinilah dapat disimpulkan jenis
ukuran pipa yang dapat dipakai menyesuaikan dengan kondisi dan kebu-
tuhannya.
I.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Untuk melihat pengaruh diameter pipa terhadap perubahan
tinggi tekan (headloss).
2. Untuk menganalisa pengaruh diameter pipa terhadap perubahan
nilai faktor gesekan.
3. Untuk menganalisa pengaruh diameter pipa terhadap nilai koe-
fisien kekasaran dan nilai kekasaran pipa.
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah untuk
pengembangan ilmu fluida saluran tertutup, khususnya yang berkaitan
dengan pipa. Diharapkan akan ditemukan nilai kekasaran yang dapat
dibandingkan dengan yang sebenarnya.
I.3 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini ada beberapa batasan masalah yang perlu
diperhatikan diantaranya yaitu :
a. Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pipa PVC.
b. Penelitian ini menggunakan pipa dengan panjang pipa yang
diteliti 2 meter, ketelitian skala manometer 1 milimeter dan
diameter pipa yang digunakan ¾”, 1”, 1½”, dan 2” dari jenis
Pipa PVC produksi WAVIN di rakit di Laboratorium Mekanika
2
Fluida Dan Hidrolika, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Andalas, Padang.
c. Kondisi aliran adalah clear water, atau dengan kata lain air
dibagian hulunya tidak mengandung angkutan sedimen.
d. Yang diamati adalah nilai kehilangan tinggi tekan (head).
I.4 Sitematika Penulisan
Untuk menghasilkan penulisan yang baik dan terarah maka
penulisan tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab yang memba-
has hal-hal berikut :
BAB I : Pendahuluan
Berisikan tentang latar belakang, tujuan dan manfaat penelitian,
batasan masalah serta sistematika penulisan.
BAB II : Tinjauan Pustaka
Berisikan tentang teori dasar aliran melalui pipa atau saluran ter-
tutup.
BAB III : Metodologi
Berisikan pengumpulan data yang diperoleh melalui penelitian yang
dilakukan di laboratorium.
BAB IV : Prosedur dan Hasil Kerja
Menjelaskan prosedur kerja dan perhitungan dasar yang diperlukan
pada penenlitian yang dilakukan.
BAB V : Analisis dan Pembahasan
Menampilkan hasil dari analisa data yang disajikan dalam bentuk
tabel dan grafik.
BAB VI : Kesimpulan dan Saran
3
Berisikan kesimpulan dan saran dari penyusunan tugas akhir ini.
4
BAB II
DASAR TEORI
II.1 Tinjauan Penelitian
Yanuar, melakukan penelitian untuk mengetahui nilai koefisien
gesek pada rangkaian pipa dengan fluida air. Fluida dialirkan dari
recevoir ke rangkaian pipa pengujian dengan masingmasing pipa
berdiameter ¼, ½,1,dan1¼ inc dengan bantuan pompa. Pada pipa
pengujian dipasang manometer untuk mengukur beda tekanan pada
rangkaian pipa. Hasil penelitian menunjukan nilai koefisien gesek
semakin menurun dengan bertambahnya nilai bilangan Reynolds. Nilai
koefisien gesek yang paling kecil berdasarkan hasil penelitian terjadi
pada pipa berdiameter ¼.
Susanto (2003), menganalisis sebuah jaringan pipa yang
mengacu pada jaringan pipa PDAM di Kota Padalarang Kabupaten
Bandung. Debit masuk pada jaringan ditentukan 30 lt/det dan 10 lt/det
sedangkan debit keluar 25 lt/det dan 15 lt/det, koefisien Hazen-Williams
142 dan koefisien Manning 0.011, menggunakan pipa PVC berdiameter
2” dan 3”, kehilangan energi yang diperhitungkan hanya kehilangan
energi primer. Kesimpulan yang diperoleh adalah penggunaan diameter
pipa yang sama pada jaringan pipa akan menghasilkan debit tetap (tidak
berubah), karena diameter pipa dapat saling meniadakan dalam
perhitungan dan pada kasus yang debitnya besar ( >10 lt/det ) akan
menghasilkan persentasi perbedaan debit ( % ) yang tidak jauh baik
dengan rumus Hazen-Williams dan rumus Manning karena persentasi
perbedaan debitnya kecil sehingga untuk debit yang besar (>10 lt/det )
hasil lebih akurat, begitu pula sebaliknya.
Halomoan (2005), mencoba menggunakan aplikasi program
Visual Basic 6.0 untuk menentukan nilai koefisien gesek pada pipa
untuk mendapatkan nilai koefisien gesek yang seragam, teliti dan cepat.
Hasil dari penelitian Nurcholis (2008) menunjukkan bahwa
hubungan antara kehilangan tenaga dan debit aliran yaitu debit aliran se-
makin besar dengan koefisien rugi head tinggi, maka rugi head pada se-
tiap panjang pipa semakin besar.
Yanti (2005), melakukan penelitian terhadap rancangan sistem
jaringan pipa pemadam kebakaran (sprinkler) pada Gedung Kantor
Pemasaran PT. Suka Fajar Ltd yang sedang dibangun di jalan Khatib
Sulaiman Padang menggunakan program WaterNet versi 1.6. Simulasi
dan optimasi dilakukan pada dua kondisi yang berbeda yaitu jaringan
pipa sprinkler pada kondisi sebenarnya dan kondisi setelah modifikasi.
Analisanya berkaitan dengan elevasi node, panjang pipa, perubahan
diameter pipa, dan efektifitas jaringan pipa sprinkler. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa sistem jaringan pipa sprinkler yang ada dapat
diandalkan apabila terjadi kebakaran tiap lantai, dua lantai, dan tiga
lantai secara bersamaan. Analisa yang diperoleh ternyata kehilangan
energi sekunder lebih besar dari kehilangan energi primer.
II.2 Umum
Pada fluida yang mengalir di dalam bidang batas (pipa, saluran
terbuka atau bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradien
kecepatan pada seluruh medan aliran karena adanya kekentalan.
6
Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya kehilangan
tenaga selama pengaliran. Fluida secara khusus didefinisikan sebagai zat
yang berdeformasi terus menerus selama dipengaruhi suatu tegangan
geser. Sebuah tegangan geser terbentuk apabila sebuah gaya tangensial
bekerja pada sebuah permukaan. Apabila benda-benda padat biasanya
seperti baja atau logam-logam lainnya dikenai oleh suatu tegangan
geser, maka benda itu akan berdeformasi (biasanya sangat kecil), tetapi
tidak akan terus menerus berdeformasi (mengalir).
II.3 Aliran Fluida
Tiga konsep penting dalam aliran fluida adalah :
1. Prinsip kekalan massa, dari prinsip ini nantinya akan
dikembangkan persamaan kontinuitas.
2. Prinsip energi kinetik, dengan prinsip ini dikembangkan
persamaan – persamaan untuk aliran tertentu.
3. Prinsip momentum, dari prinsip ini dikembangkan
persamaan untuk menghitung gaya dinamik yang
dikerjakan fluida yang mengalir.
Aliran fluida bisa satu dimensi, dua dimensi, tiga dimensi,
mantap atau tak mantap, merata atau tak merata, laminer atau
turbulen, rotasional atau irotasional.
7
II.3.1 Persamaan Kontiniutas
Persamaan kontiniutas dihasilkan dari prinsip ketetapan massa.
Untuk aliran mantap, massa fluida yang melalui semua bagian dalam
arus fluida per satuan waktu adalah sama, dengan persamaan :
ρ1 A1V 1= ρ2 A2V 2 (2.1)
Untuk fluida yang tak kompresibel dan ρ1=ρ2, maka persamaan
menjadi :
Q=A1V 1=A2V 2 (2.2)
Dimana A adalah luas irisan penampang dalam m² dan V adalah ke-
cepatanaliran fluida dalam m/dtk.
II.3.2 Persamaan Energi
Persamaan energy didapatkan dari prinsip – prinsip ketetapan
energi pada aliran fluida. Energi yang terdapat pada fluida yang
mengalir terdiri dari energi – energi akibat tekanan, kecepatan dan
kedudukan (Bambang Triadmojo, 1993).
Persamaan untuk fluida aliran mantap tak kompresibel yang peruba-
han energy dalamnya diabaikan, disederhanakan menjadi :
P1
ρg+
V 12
2 g+z1=
P2
ρg+
V 22
2 g+z2+h f (2.3)
v = Kecepatan aliran (m/dtk)
ρ = Massa jenis fluida (kg/m³)
g = Percepatan gravitasi (m/s²)
P = Tekanan (kg/m²)
Z = Elevasi (m)
8
h f = Kehilangan Tinggi Tekan (m)
Persamaan ini dikenal sebagai teorema Bernaulli. Persamaan
Bernaulli dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar II.1 Gambaran Teorema Bernoulli
II.3.3 Distribusi Kecepatan Aliran Dalam Pipa
Menurut Bambang Triadmojo (1993, Hidraulika II, 29),
persamaan distribusi kecepatan didasarkan pada persamaan :
τ=ρ l2( dvdy
)2
(2.4)
τ = Tegangan geser (N/m)
Kecepatan di suatu titik dalam aliran diberi notasi v. Nilai τ
dan l tidak diketahui. Untuk itu Prandtl melakukan dua anggapan :
1. Tegangan geser τ adalah konstan dan nilainya sama dengan
tegangan geser di dinding τ 0.
2. Panjang campur Prandtl l mempunyai hubungan linear dengan
jarak dinding batas y, yaitu l = k y.
Maka persamaan di atas menjadi :
9
τ 0=ρ k2 y2( dvdy
)2
(2.5)
Gambar II.1 Profil Kecepatan Aliran
II.4 Kehilangan Tinggi Tekan Aliran Melalui Pipa
Berdasarkan persamaan yang telah dijabarkan sebelumnya,
gaya – gaya yang bekerja pada pipa adalah gaya akibat tekanan, berat
zat cair, dan gaya geser. Apabila luas penampang konstan, maka v1 = v2,
dan persamaan (2.3) dapat disederhanakan untuk kehilangan tinggi tekan
akibat gesekan.
h f=(z1+P1
γ )−(z2+P2
γ ) (2.6)
Atau :
h f=∆ z−∆ Pγ (2.7)
Kehilangan tenaga sama dengan jumlah dari perubahan tekanan
dan tinggi tempat. Dengan menggunakan hukum Newton II untuk gaya
– gaya yang terjadi akan di dapat :
F = M a (2.8)
p1 A−p2 A+γ A ∆ L sinα−τ0 P ∆ L=M x0 (2.9)
10
P adalah keliling basah pipa, maka selisih tekanan ∆p.
∆ pA+γA ∆ L sin α−τ0 P ∆ L (2.10)
Kedua ruas dibagi dengan Aγ, sehingga:
∆ pγ
+∆ Lsin α−τ 0 P ∆ L
γA=0
(2.11)
∆ pγ
+∆ z=τ0 ∆ L
γ R(2.12)
atau
h f=τ 0∆ Lγ R
(2.13)
τ 0=γ RI=ρgRI (2.14)
dengan ∆z = ∆L sin α, R = A/P adalah jari – jari hidrolis dan I =
hf/∆L adalah kemiringan garis energi. Untuk pipa lingkaran :
R= AP
= π D2/4πD
= D4
(2.15)
Sehingga Persamaan (2.13) menjadi :
h f=4 τ0 ∆ L
γ D(2.16)
Dari percobaan yang telah dilakukan para ahli menunjukan
kehilangan tenaga sebanding dengan V n di mana n ≈ 2. Dari
11
persamaan (2.13) menunjukan h f sebanding dengan τ 0. Apabila
h f=f (V 2) maka τ 0=f (V 2) dengan anggapan :
τ 0=C V 2 (2.17)
dengan C adalah konstanta, maka persamaan (2.17) menjadi :
h f=4 C V 2 ∆ L
γ D(2.18)
Dengan definisi f =8C / ρ maka persamaan (2.18) menjadi :
h f=f V 2 ∆ Lg D
(2.19)
Panjang pipa adalah L, maka persamaan (2.19) menjadi :
h f=f V 2 Lg D
(2.20)
v = Kecepatan aliran (m/dtk)
f = Faktor gesekan
g = Percepatan gravitasi (m/s²)
D = Diameter (m)
L = Panjang saluran (m)
h f = Kehilangan Tinggi Tekan (m)
Persamaan diatas disebut persamaan Darcy – Weisbach untuk
aliran pada pipa lingkaran (Bambang Triadmojo, 1993). Pada
penilitian ini pipa yang digunakan adalah pipa lingkaran tipe PVC
(polyvinyl chloride) yang umumnya dipakai di masyarakat banyak.Tabel 2. 1 Nilai kekasaran berdasarkan jenis pipa
Material e (mm) e (inches)
12
Concrete 0.3 - 3.0 0.012 - 0.12
Cast Iron 0.26 0.01
Galvanized Iron 0.15 0.006
Asphalted Cast Iron 0.12 0.0048
Commercial or Welded Steel 0.045 0.0018
PVC, Glass, Other Drawn Tubing 0.0015 0.00006
Dengan membandingkan persamaan (2.18) dengan (2.19) di
dapat :
τ 0=f8
ρ V 2 (2.21)
yang memberikan hubungan tegangan geser di dinding sebagai
koefisien gesekan f.
II.5 Koefisien C Hazen – Williams dan Koefisien Manning
Berdasarkan persamaan Bernoulli (2.3) dan Darcy Weisbach
beserta diagram Moody, bisa didapatkan hasil dengan trial – error.
Terdapa banyak rumus empiris untuk memcahkan permasalahan aliran
pada saluran tertutup. Termasuk persamaan berikut :
v=C R x sy (2.22)
v = Kecepatan aliran
C = Koefisien kekasaran
R = Jari – jari hidolik
s = Kemiringan garis energi
x dan y = nilai pangkat dari beberapa percobaan.
Nilai R (jari – jari hidrolik) didapat dari luas (A) penampang
saluran dibagi dengan keliling basah (Pw). Untuk saluran
13
lingkaran, maka didapat persamaan (Jack B. Evett, 1987) :
R= APw
=( π D 2
4)
πD= D
4(2.23)
Dan
s=h f
L(2.24)
Berdasarkan persamaan Hazen – Williams dan persamaan
Manning, persamaan diatas dapat dipakai. Untuk persamaan
Hazen – Williams dalam Satuan Internasional adalah sebagai
berikut :
v=0.8492 C R0.63 s0.54 (2.25)
Persamaan Manning dalam Satuan Internasional adalah :
v=1n
R23 s
12 (2.26)
Dengan n adalah koefisien manning dari jenis saluran.
14
Tabel 2. 2 Koefisien kekasaran Hazen – Williams
(Sumber : http://www.engineeringtoolbox.com/hazen-williams-coefficients-d_798.html)
15
Tabel 2. 3 Koefisien kekasaran Manning
(Sumber : http://www.engineeringtoolbox.com/mannings-roughness-d_799.html)
16
Gambar II.1 Diagram pipa Hazen – Williams dengan nilai C = 150, untuk pipa jenis Polyvinyl Chloride (Sumber :
http://publicecodes.cyberregs.com/icod/ipc/2000/icod_ipc_2000_appe_par001.htm)
II.6 Diagram Moody
Diagram Moody adalah diagram yang menunjukkan nilai f
(factor gesekan) berdasarkan Reynolds Numbers dengan garis per-
bandingan ɛ/D. Dapat dilihat seperti gambar berikut ini :
17
Gambar II.1 Gambar Diagram Moody
II.7 Kekentalan fluida
Menurut Bambang Triatmojo (1993, 18), kekentalan adalah
sifat dari zat cair untuk melawan tegangan geser pada waktu bergerak
mengalir. Kekentalan disebabkan karena kohesi antara partikel zat cair.
Zat cair ideal tidak memiliki kekentalan.
18
Gambar II.1 Deformasi Zat Cair
Gambar 2.5 menunjukan zat cair berada di antara dua plat sejajar
yang sangat kecil, Y. Plat bagian bawah diam, plat bagian atas berg-
erak dengan kecepatan U. Tegangan geser antara dua lapis zat cair
sebanding dengan gradient kecepatan dalam arah tegak lurus dengan
gerak (du/dy).
τ=μ dudy (2.27)
Dalam beberapa masalah mengenai gerakan zat cair, kekentalan ab-
solute dihubungkan rapat massa dalam bentuk :
v=μρ (2.28)
μ = kekentalan kinematik (m²/d)
19
Gambar II.2 Hubungan Antara Tegangan Geser dan Gradien Kecepatan
20
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Tahapan Penelitian
Tahapan penelitian skripsi ini ditunjukkan oleh flowchart pada
gambar 3.1 dibawah ini:
Gambar III.1Bagan Alir Penelitian
Kesimpulandan Saran
PengumpulanLiteratur
Pembuatan dan Persiapan alat uji
Pelaksanaan Percobaan dan Pengambilan Data
Pengolahan Data danAnalisa Hasil
Mulai
Selesai
Studi Literatur
Merupakan studi penulisan yang bersumber dari buku-buku dan
berbagai sumber lainnya untuk menambah pemahaman dan mencari
sumber yang tepat dalam penelitian.
Pengumpulan Data
Merupakan pengambilan data yaitu berupa data yang diperoleh dari
hasil percobaan atau penelitian yang dilakukan di laboratorium.
Analisis Data
Menganalisa data yang diperoleh dari hasil percobaan atau peneli-
tian yang dilakukan di laboratorium, yang outputnya akan disajikan
dalam bentuk tabel dan grafik.
Kesimpulan dan Saran
Berisikan kesimpulan dan saran dari hasil penelitian tugas akhir ini
3.2 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
Secara umum langkah-langkah penelitian yang akan dilakukan
dapat dilihat pada diagram alir penelitian yang disajikan pada gambar
3.2 berikut :
22
Gambar III.2 Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian
23
Mengukur debit aliran
Alirkan air
Dokumentasi
Persiapan Alat dan Materiala.Atur posisi pipa dan
manometerb. Atur posisi pompa
Pengumpulan data
Mulai
Selesai
8 debit
III.2 Persiapan Penelitian
III.2.1 Persiapan Alat
Agar penelitain ini dapat berlangsung, maka dibutuhkan
peralatan-peralatan utama yang mendukung, dimana alat-alat yang
dipergunakan dalam penelitian ini diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Pipa PVC (polyvinyl chloride)
Dimensi pipa pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Diameter dalam : ¾” , 1”, 1½”, 2”
b. Panjang : masing – masing Pipa ± 2 meter
c. Panjang total : ± 8 meter
2. Manometer :
a. Tinggi : bervariasi sesuai diameter pipa
b. Kertas Milimeter
c. Pittube terbuat dari tembaga ø 4 mm
3. Bak Penampung Air
Volume maksimum dari bak utama adalah 0,216 m3 dengan
dimensi :
d. Panjang : 0,6 meter
e. Lebar : 0,6 meter
f. Tinggi : 0,6 meter
24
Gambar III.1Sketsa Rencana Alat Uji
Peralatan tambahan lainnya:
1. Pompa air,
2. Stopwatch
3. Alat ukur panjang ; Jangka Sorong, Mistar, Meteran pita,
4. Lem Pipa
5. Papan multiplex
III.2.2 Persiapan Material
Bahan material yang digunakan pada penelitian ini adalah air.
25
BAB IV
PROSEDUR DAN HASIL PENELITIAN
IV.1 Prosedur Penelitian
IV.1.1 Persiapan Alat
Penelitian menggunakansaluran pipa dengan variasi 4 (empat)
jenis diameter, yaitu pipa diameter 2”, 1,5” 1”, ¾”. Air dialirkan
menggunakan Pipa dengan tenaga 50 L/detik.
Gambar IV.1Sketsa Awal Alat Uji
IV.1.2 Persiapan Material dan alat
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah pipa
tembaga ø 4 mm, lem Dextone, piezometer, air. Alat uji menggunakan
Pipa PVC merek WAVIN dengan ukuran diameter 2”, 1 ½ ”, 1”, dan
¾”. Panjang yang ditinjau dari masing pipa adalah 2 meter.
Beberapa tahapan yang harus dilaksanakan dalam pembuatan alat, antara
lain :
1. Menyiapkan pipa dengan diameter yang tersebut di atas.
2. Memasang papan multiplek.
3. Mengatur posisi bak air.
4. Mengatur posisi pompa air.
Gambar IV.1Pompa air Q = 50l/mnt
5. Menghubungkan pompa dengan bak air.
6. Membuat pittube dan disesuaikan dengan ukuran pipa.
Diamaeter pipa diukur terlebih dahulu menggunakan jangka
sorong.
Adapun bentuk pittube yang telah dibuat terlihat seperti gambar
berikut :
27
Gambar IV.2Pittube
Peralatan yang digunakan untuk membuat pittube cukup
sederhana, yaitu gergaji besi dan tembaga.
7. Memasang pittube ke pipa, dengan cara melubangi pipa
menggunakan solder dan direkatkan menggunakan lem
Dextone.
Gambar IV.3Proses pelubangan pipa
28
Gambar IV.4Lem Dextone
Gambar IV.5Pittube yang sudah terpasang
8. Memasang pipa dan menghubungkannya dengan katup untuk
setiap diameter. Seperti dapat dilihat pada gambar 4.7
29
Gambar IV.6Set Up alat uji
9. Pemasangan piezometer.
Gambar IV.7Pemasangan piezometer
30
Gambar IV.8Piezometer yang sudah terpasang
31
IV.1.3 Prosedur Penelitian
1. Persiapan alat.
2. Mengukur suhu air pada bak menggunakan termometer raksa.
3. Mengalirkan air kedalam pipadengan menggunakan pompa.
4. Mengatur bukaan katup pada pipa.
Gambar IV.1Pengaturan bukaan katup
5. Mengukur debit aliran dengan cara mengukur volume dan
waktu pengaliran.
32
Gambar IV.2Pengukuran volume
6. Mengamati tinggi air di dalam piezometer A dan B.
Gambar IV.3 Pengamatan tinggi manometer
7. Mencatat tinggi air di piezometer.
8. Ulangi prosedur no.4 – no.7untuk tiap variasi debit yang diren-
canakan.
33
IV.2 Hasil Penelitian
IV.2.1 Debit Aliran dan Kecepatan
Contoh perhitungan debit (data no.1, pipa ø 2”) :
Q=Vt
Q=0,00608 m3
11,13 dtk
Q=0,000546 m3
dtk
Perhitungan debit dan kecepatandapat dilihat pada tabel 4.1 – 4.4 berikut
:Tabel 4. 1 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter 2 ”
34
Tabel 4. 2 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter 1 ½ ”
Tabel 4. 3 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter 1”
Volume waktu (t) debit (Q) D dalam Luas (A) Kecepatan(m³) detik m³/detik m m² m/detik
1 0.00100 1.44 0.000694 0.0254 0.000507 1.3699522 0.00097 1.64 0.000591 0.0254 0.000507 1.1667983 0.00090 1.38 0.000652 0.0254 0.000507 1.2865644 0.00086 1.57 0.000548 0.0254 0.000507 1.0806045 0.00075 1.19 0.000626 0.0254 0.000507 1.2350296 0.00076 1.25 0.000608 0.0254 0.000507 1.1994217 0.00090 1.38 0.000652 0.0254 0.000507 1.2865648 0.00064 1.06 0.000599 0.0254 0.000507 1.181778
No
Tabel 4. 4 Hasil perhitungan debit dan kecepatan pipa diameter ¾ ”
Volume waktu (t) debit (Q) D dalam Luas (A) Kecepatan(m³) detik m³/detik m m² m/detik
1 0.00339 5.56 0.000610 0.01905 0.000285 2.1383082 0.0054 9.06 0.000596 0.01905 0.000285 2.0903113 0.0047 8.22 0.000572 0.01905 0.000285 2.0052634 0.00344 6.35 0.000542 0.01905 0.000285 1.8998975 0.00406 9.97 0.000407 0.01905 0.000285 1.4281586 0.00436 10.57 0.000412 0.01905 0.000285 1.4466287 0.00433 10.87 0.000398 0.01905 0.000285 1.3970248 0.00473 8.91 0.000531 0.01905 0.000285 1.861782
No
IV.2.2 Kehilangan Tinggi Tekan dan Faktor Gesekan
Contoh perhitungan faktor gesekan (data no. 1 pipa ø 2”) :
35
Hf =f L v2
D 2 gKarena data yang didapatkan dari percobaan adalah nilai Hf, maka per-
samaannya dapat dibuat menjadi :
f =Hf D 2 gL v2
f =0,005 0,01905 x 2 x 9,812x (0,269412)2
f =0,03432
Data kehilangan tinggi tekan (Hf) dan hasil perhitungan faktor gesekan
(f) dapat dilihat pada tabel 4.5 – 4.8 berikut :
Tabel 4. 5 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa 2”
36
Tabel 4. 6 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa 1½”
Tabel 4. 7 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa 1”
37
Tabel 4. 8 Kehilangan tinggi tekan dan faktor gesekan pada pipa ¾”
Ha Hb Hfm m m
1.450 1.160 0.290 0.011851.383 1.095 0.288 0.012311.431 1.120 0.311 0.014451.227 0.947 0.280 0.014490.678 0.503 0.175 0.016030.710 0.520 0.190 0.016960.687 0.518 0.169 0.016181.190 0.940 0.250 0.01347
f darcy weisbach
IV.2.3 Nilai epsilon pipa
Contoh perhitungan untuk nilai epsilon :
1√ f
=( ε
D )(N r)
200Beradasarkan data dan hasil perhitungan yang ada, persamaannya dapat
di ubah menjadi :
ε=200DN r √ f
ε=0,003565821
Hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel
38
Tabel 4. 9 nilai epsilon pipa diameter 2”
Tabel 4. 10 nilai epsilon pipa diameter 1 ½ ”
39
Tabel 4. 11 nilai epsilon pipa diameter 1”
Tabel 4. 12 nilai epsilon pipa diameter ¾ ”
40
IV.2.4 Nilai koefisien kekasaran Hazen - Williams
Nilai koefisien (C) Hazen – Williams dapat di lihat pada tabel 4.13 –
4.16
Contoh perhitungan koefisien Hazen – Williams ( C ) (data no.1 pipa ø
2”)
v=0,8492 C R0,63 s0,54
Berdasarkan data yang ada, maka persamaannya dapat diubah menjadi :
C= v0,8492C R0,63 s0,54
C=86,80929093
Tabel 4. 13 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter 2”
41
Tabel 4. 14 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter 1½ ”
0.00953 0.015 105.17395710.00953 0.010 135.34282680.00953 0.010 114.35100720.00953 0.012 97.97033250.00953 0.009 84.45252390.00953 0.012 125.17117400.00953 0.012 92.82124150.00953 0.008 84.4152970
107.4581295Rata - rata
R S C Hazen Williams
Tabel 4. 15 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter 1”
0.00635 0.040 222.24684140.00635 0.036 200.37107150.00635 0.036 220.93807080.00635 0.029 208.55200280.00635 0.035 215.33917870.00635 0.037 204.44472870.00635 0.048 190.22139340.00635 0.038 198.5187173
213.0269966
R S C Hazen Williams
42
Tabel 4. 16 Nilai koefisien kekasarran Hazen – Williams pipa diameter ¾ ”
0.00476 0.145 207.43667740.00476 0.144 203.53972270.00476 0.156 187.32295070.00476 0.140 187.83431710.00476 0.088 181.98931430.00476 0.095 176.33564760.00476 0.085 181.40743870.00476 0.125 195.6822313
190.1935375Rata - rata
R S C Hazen Williams
IV.2.5 Nilai koefisien kekasaran Mannings
Nilai koefisien (n) Manning dapat di lihat pada tabel 4.17 – 4.20.
Contoh perhitungan nilai koefisien Mannnings (data no.1 pipa ø 2”)
v=1n
R23 s
12
Berdasarkan data yang didapatkan, maka persamaan nya dapat diubah
menjadi :
n= v
R23 s
12
n=0,014286894
43
Tabel 4. 17 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter 2 ”
Tabel 4. 18 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter 1½ ”
Tabel 4. 19 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter 1”
44
Tabel 4. 20 Nilai koefisien kekasarran Mannings pipa diameter ¾ ”
45
BAB V
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Debit aliran merupakan faktor yang paling berpengaruh
terhadap kehilangan tinggi tekan, yang nantinya akan berpengaruh
pada nilai faktor gesekan. Pada penilitian ini analisa dan pembahasan
yang akan dilakukan mencakup 5 pokok bahasan, yaitu : analisis
kehilangan tinggi tekan, analisis faktor gesekan, analisis koefisien
kekasaran Hazen – Williams, analisis koefisien kekasaran Manning,
dan analisis perbandingan nilai Epsilon.
V.1 Analisis kehilangan tinggi tekan
Nilai kehilangan tinggi tekan pada pipa bervariasi di tiap
diameternya. Semakin kecil diameter pipa, semakin kecil pula nilai
kehilangan tinggi tekan. Hal ini disebabkan karena posisi pittube bagian
dalam yang di atur berada di tengah pipa, yaitu pada posisi nilai
kecepatan tertinggi aliran pada pipa. Nilai kecepatan pada pipa
tergantung pada debit yang mengalir dalam pipa. Hubungan debit aliran
dengan kehilangan tinggi tekan pada tiap pipa dapat dilihat pada grafik.
Gambar V.1 Grafik Debit terhadap Kehilangan Tinggi Tekan Ø2”
Gambar V.2 Grafik Debit terhadap Kehilangan Tinggi Tekan Ø1,5”
47
Gambar V.3 Grafik Debit terhadap Kehilangan Tinggi Tekan Ø1”
Gambar V.4 Grafik Debit terhadap Kehilangan Tinggi Tekan Ø3/4”
48
Gambar V.5 Grafik Kehilangan Tinggi Tekan terhadap terhadap Debit
Dari hasil penelitian dapat di analisa bahwa nilai kehilangan
tinggi tekan dipengaruhi oleh diameter pipa. Pada grafik perbandingan
nilai Hf terhadap debit, dapat disimpulkan bahwa semakin besar
diameter, nilai Hf semakin kecil, sehingga jika digunakan dalam jarak
lebih dari 2 meter pipa diameter 2” lebih baik, karena nilai
kehilangannya lebih kecil dibandingkan dengan pipa diameter ¾”, 1”,
dan 1½”.
V.2 Analisis nilai faktor gesekan pada pipa
Nilai faktor gesekan berpengaruh besar terhadap nilai
kehilangan tinggi tekan. Maka nilai faktor gesekan juga ikut
mempengaruhi debit aliran. Hubungan debit aliran terhadap nilai faktor
gesekan dapat dilihat pada grafik.
49
Gambar V.1 Grafik Faktor Gesekan terhadap Debit Ø2”
Gambar V.2 Grafik Faktor Gesekan terhadap Debit Ø1,5”
50
Gambar V.3 Grafik Faktor Gesekan terhadap Debit Ø1”
Gambar V.4 Grafik Faktor Gesekan terhadap Debit Ø3/4”
51
Gambar V.5 Grafik Faktor Gesekan terhadap Debit
Pada grafik perbandingan nilai faktor gesekan terhadap debit
dapat dilihat bahwa nilai faktor gesekan tidak berpengaruh terhadap di-
ameter pipa.
V.3 Analisis Koefisien kekasaran Hazen – William
Nilai koefisien Hazen – Williams mempengaruhi nilai ke-
cepatan pada pipa, dengan kata lain juga turut mempengaruhi nilai debit
aliran. Hubungan nilai debit aliran dengan koefisien Hazen – Wiliiams
dapat di lihat pada grafik.
52
Gambar V.1 Grafik Debit terhadap C Hazen – Williams Ø2”
Gambar V.2 Grafik Debit terhadap C Hazen – Williams Ø1,5”
53
Gambar V.3 Grafik Debit terhadap C Hazen – Williams Ø1”
Gambar V.4 Grafik Debit terhadap C Hazen – Williams Ø3/4”
54
Gambar V.5 Grafik C Hazen – Williams terhadap Debit
Dari hasil perhitungan didapatkan nilai rata – rata koefisien Hazen –
Williams. Nilai rata – rata hasil perhitungan ini dibandingkan dengan ni-
lai Hazen – William yang sudah ada sebelunya, seperti terlihat pada ta-
ble.
Tabel 5. 1 Nilai C Hazen Williams hasil penelitian
55
Nilai koefisien Hazen – William pada tabel koefisien Hazen – William
adalah sebesar 150, untuk pipa jenis polyvinyl chloride (PVC). Data
yang didapatkan bernilai 143,4497903. Hasil penelitian mendekati nilai
C Hazen – Williams yang sudah ada.
V.4 Analisis koefisien kekasaran Mannings
Nilai koefisien Manning mempengaruhi nilai kecepatan pada
pipa, dengan kata lain juga turut mempengaruhi nilai debit aliran.
Hubungan nilai debit aliran dengan koefisien Manning dapat di lihat
pada grafik.
56
Gambar V.1 Grafik Debit terhadap Kekasaran Manning Ø2”
Gambar V.2 Grafik Debit terhadap Kekasaran Manning Ø1,5”
57
Gambar V.3 Grafik Debit terhadap Kekasaran Manning Ø1”
Gambar V.4 Grafik Debit terhadap Kekasaran Manning Ø3/4”
58
Gambar V.5 Grafik kekasaran Manning terhadap Debit
Dari penelitian ini didapatkan nilai rata – rata hasil pengujian dari
masing – masing pipa. Nilai rata – rata ini kemudian dibandingkan
dengan nilai koefisien manning yang sudah ada. Seperti terlihat
pada tabel.Tabel 5. 2 Nilai n Manning hasil penelitian
Dari tabel koefisien manning, nilai manning untuk pipa jenis polyvinyl chloride adalah 0,009 – 0,011. Hasil pengamatan menunjukkan nilai
59
0,0112121 ≈ 0,011. Hasil penelitian mendekati nilai koefisien manning yang sudah ada.
V.5 Analisis nilai epsilonTabel 5. 3 Nilai epsilon beberapa material Pipa
Material e (mm) e (inches)Concrete 0.3 - 3.0 0.012 - 0.12Cast Iron 0.26 0.01Galvanized Iron 0.15 0.006Asphalted Cast Iron 0.12 0.0048Commercial or Welded Steel 0.045 0.0018PVC, Glass, Other Drawn Tubing 0.0015 0.00006
Pada penelitian ini didapatkan nilai epsilon yang dapat dilihat
pada tabel.Tabel 5. 4 Nilai epsilon hasil penelitian
Dari penelitian ini dapat di lihat bahwa nilai epsilon penelitian
mendekati nilai yang sudah ada. Hal ini bisa saja disebabkan karena
metoda penelitian atau nilai epsilon yang sudah ada tersebut merupakan
nilai pendekatan, yaitu sebagai standar yang di pakai.
60
Gambar V.1 Nilai Reynold masing – masing pipa terhadap nilai Epsilon dalam diagram Moody
61
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
VI.1 Kesimpulan
Setelah mengamati dan menganalisa data yang ada, dapat
disimpulkan beberapa poin berikut :
1. Terdapat kecenderungan bahwa semakin kecil diameter pipa,
semakin tinggi nilai kehilangan tinggi tekan (Hf).
2. Nilai faktor gesekan pada masing – masing diameter pipa hampir
sama dan faktor gesekan berbanding lurus dengan debit aliran.
3. Semakin besar diameter pipa, maka nilai koefisien kekasaran Hazen
– Williams semakin besar, sedangkan nilai koefisien kekasaran
Manning semakin kecil.
4. Dari penelitian yang dilakukan, nilai rata - rata koefisien kekasaran
Hazen – Williams dan Manning mendekati nilai yang dikeluarkan
Hazen – William dan Manning. Nilai kekasaran yang didapat juga
mendekati standar nilai kekasaran.
VI.2 Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan jika dilakukan
penelitian lebih lanjut dengan variasi bentuk geometrik berbeda adalah
sebagai berikut :
1. Menggunakan pittube dari pipa tembaga dengan diameter lebih
kecil karena lebih lentur dan mudah dibengkokkan.
2. Untuk lebih teliti saat mengamati air pada piezometer.
62
3. Berhati – hati ketika mengamati air pada piezometer yang tinggi,
karena bisa saja terjadi kecelakaan.
4. Sebaiknya gunakan pompa dengan debit yang lebih besar, agar
proses membaca tinggi pada piezometer lebih mudah.
63
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Triadmojo, 1993, Hidraulika I, Betta Offset, Yogyakarta.
Bambang Triadmojo, 1993, Hidraulika II, Betta Offset, Yogyakarta.
Evett, J.B., Liu, C., 1987, Fundamental of Fluid Mechanics, McGraw Hill International Editions, Singapore.
Giles, Ronald V, 1992, Fluid Mechanics and Hydraulics, McGraw Hill Company Inc, New York.
Streeter, V.L., 1962, Fluid Mechanics, McGraw Hill Company Inc, New York.
Khurmi, R.S., 1999, Hydraulics and Fluid Mechanics, S. Chand & Company LTD., New Delhi.
Yanti, D., Hadie, S.N., Junaidi, 2005, Kajian Sistem Jaringan Pipa Pe-madam Kebakaran (Sprinkler) Kantor Pemasaran Jalan Khatib Su-laiman Padang, Universitas Andalas, Padang.
Susanto, A., Rusli, K., 2003, Perhitungan Debit Pada Sistem Jaringan Pipa Dengan Metoda Hardy-Cross Menggunakan Rumus Hazen-Williams Dan Rumus Manning, Universitas Kristen Maranatha, Bandung.
Yanuar, Didit, Koefisien Gesek Pada Rangkaian Pipa Dengan Variasi Diameter Dan Kekasaran Pipa, Universitas Gunadarma, Depok.
Halomoan, I.M., 2005, Menentukan Nilai Koefisien Gesek Pada Pipa Dengan Menggunakan Aplikasi Microsoft Visual Basic, Universitas Gunadarma, Depok.
Nurcholis, Lutfi, 2008, Perhitungan Laju Aliran Fluida Pada Jaringan Pipa,Universitas Muhammadiyah Semarang, Semarang.
64
top related