hidrolika - kehilangan tinggi tekan

Politeknik Negeri Bandung – Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM HIDROLIKA

Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp. 022 – 214 583

BAB IV

KEHILANGAN TINGGI TEKAN AKIBAT PERUBAHAN TIBA- TIBA

DARI PENAMPANG SUATU ALIRAN

4.1 TUJUAN

1. Dapat mengukur kehilangan tinggi tekan.

2. Dapat menentukan karakteristik dari aliran dalam pipa, seperti debit dan kecepatan.

3. Dapat menentukan koefisien- koefisien yang menyebabkan kehilangan tinggi tekan

dalam aliran pipa.

4. Dapat membuat grafik hubungan kehilangan tinggi tekan yang dihitung berdasarkan anggapan tanpa kehilangan tinggi tekan dan kehilangan tinggi tekan yang diukur.

5. Dapat mengambil kesimpulan sari grafik hubungan (4) dengan grafik kehilangan tinggi tekan ideal (hL pengamatan versus HL pengamatan).

4.2 PERALATAN

1. Peralatan jaringan tata pipa.

2. Stop watch

3. Mistar ukur

4.3 DASAR TEORI

Gambar 1. Ekspansi tiba-tiba

Gambar.2 Kontraksi tiba-tiba

DIV / 2 TPPG – Kelompok 1 17



Untuk fluida tidak mampu mampat yang mengalir dalam pipa, berlaku persamaan berikut ini:

Q= V1.A1 = V2. A2 (Hukum Kontinuitas)

Dimana: Q= debit aliran (m / detik)

V= kecepatan aliran rata- rata (m/detik)

A= Luas penampang(m )

a) Ekapansi tiba – tibaAntara titik (17) dan (18) tujuan percobaan ini adalah untuk membandingkan

pengukuran kenaikan tinggi tekan menurut pengamatan melalui ekspansi tiba- tiba dengan

kenaikan tinggi tekan menurut perhitngan berdasarkan anggapan :

Tanpa kehilangan tinggi tekan

h18-h17 = (V172-V18

2)/2g (Bernoulli)

V17.A17 = V18.A18 (Kontinuitas)

Dengan kehilangan tinggi tekan

Kehilangan tinggi tekan hl =

b) Kontraksi tiba-tiba

Antara penampang (15) dan (16)

Tujuan percobaan ini adalah membandingkan hasil pengukuran penurunan tinggi tekan bila

aliran melalui kontraksi tiba- tiba, dengan perhitungan penurunan tinggi tekan berdasarkan

anggapan:

Tanpa kehilangan tinggi tekan




Dengan kehilangan tinggi tekan

dimana:

K adalah suatu konstanta yang tidak berdimensi dan nilainya sangat bergantung pada

perbandingan luas seperti tercantum pada tabel dibawah ini.

Tabel 1. Koefisien kehilangan untuk kontraksi tiba- tiba

A2/A1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0,8 1,0

K 0,50 0,46 0,41 0,36 0,30 0,18 0,06 0

4.4 PERSIAPAN PERCOBAAN

Beberapa hal yang perlu diperhatikan atau dipersiapkan dalam mengoprasikan alat :

1. Isi tangki penampung (sump tank) dengan air.

2. Tutup kran dari (2) ke (10)

3. Hidupkan sumber listrik

4. Tekan tombol pompa dan yakinkan arah perputaran yang ditunjukan dengan

tanda panah.

4.5 JALANNYA PERCOBAAN

1. Tutup semua cocks dari pressure pipings.

2. Tekan tombol listrik dan buka kran (2) aliran air akan mengalir dari alat over

flow.

3. Buka kran- kran (5), (6), (7), (8), (9), (11), dan pertahankan aliran beberapa

menit agar udara keluar. Kemudian tutup kembali kran-kran tersebut. Selama

persiapan, kran (3) harus selalu tertutup.

4. Buka kran pembersih udara (air pluge), dan keluarkan udara dari pipa.




5. Jika ada gelembung udara didalam tabung manometer, tekanan tidak akan sama.

Tarik sambungan tabung dan alirkan udara keluar sampai berisi air dan

gelembung udara tersebut hilang.

6. Bila udara sudah keluar, semua tinggi tekanan pada manometer akan sama/rata

kecuali cocks yang terletak setelah kran(5), (6), (7), (8), (9), (11). Bila satu sama

lain belum rata, ulang lagi pekerjaan tadi (langkah 5).

7. Buka kran pada pipa yang akan diamati, yaitu pipa (5) dan pipa (6).

8. Ukur debit masing-masing 3 kali dan ambil harga rata-ratanya. Cara mengukur

debit adalah sebagai berikut:

Tekan knop stop watch serentak dengan kerja dari pengelak.

Bila air sudah mencukupi, alihkan pengelak dan tekan / hentikan stop watch

pada waktu yang bersamaan .

Sesudah pengukuran selesai, buanglah air melalui drain pluge.

9. Ukur tinggi air di tabung manometer pada setiap pengukuran debit.

10. Ukur sisi dan lebar bak pengukuran debit dengan memakai mistar.

11. Ulangi langkah (7) samapi dengan (9) dengan merubah bacaan manometer,

sehingga diperoleh hasil pengamatan untuk beberapa debit yang berbeda.

4.6 GAMBAR

Gambar 2.2.1 Manometer Gambar 2.2.2 Bak Pengukur




4.7 DATA PERCOBAAN

NOtinggi manometer(cm) Debit = vol/t (m³/det )

15 16 17 18 h (cm) t₁ (det ) t₂ (det ) t rata (det )1 72.5 66.5 50.2 47.8 3 24,00 24,1 24,052 72.6 66.9 50.5 48.2 3 24,00 24,7 24,353 74.2 68.9 53.9 51.7 3 25,9 22,8 24,354 79.3 74.6 61.4 59.5 3 26,50 26,50 26,50

Tabel 2.2.1 Tabel Data Hasil Percobaan

4.8 CONTOH PERHITUNGANAntara penampang ( 17 dan 18 )

Diketahui :

D17 =

D18 =

Volume = 2500 cm3

g = 9.81 m/det = 981 cm

t = 24,05 det

ditanya : a) Tanpa hilang tinggi tekan ?

b) Hilang tinggi tekan ?

= 2500/24,05 = 104,16 m/det

A17

= 1.266 cm2

A18




= 2.848 cm2

V17 = 104,16/1,266 = 82,3 cm/detV18 = 104,16/2,848 = 36,6 cm/det

Tanpa Hilang tinggi tekan :

h18 - h17

Hilang Tinggi tekan :

h18 – h17

cm

Antara penampang ( 15 dan 16 )Diketahui :

D15=

D16 =

Volume = 2500 cm3

g = 9.81 m/det = 981 cm

t = 24 det

Ditanya : a) Tanpa hilang tinggi tekan ?

b) Hilang tinggi tekan ?




= 2500/24 = 104,16 m/det

A16

= 1.266 cm2

A15

= 2.848 cm2

V16 =

V15 =

K =

Tanpa h ilang tinggi tekan :

h15 - h16

Hilang Tinggi tekan :

h15 – h16

=




4.9 TABEL PERHITUNGAN

Tabel 2.2.2 Perhitungan Penampang ( 18 dan 17)

No. Perc

V17= Q/A17 (cm/det)

V18= Q/A18 (cm/det)

DARI HITUNGAN

Dari Pengamatan (h18-h17)

Tanpa hilang tinggi tekan (h18-

h17)

Dengan hilang

tinggi tekan (h18-h17)

1 82,3 36,6 2,77 1,70 -1,072 81,1 35,9 2,69 1,65 -1,043 81,1 35,9 2,69 1,65 -1,044 74,52 33,12 2,27 1,39 -0,88

Tabel 2.2.3 Perhitungan Penampang ( 15 dan 16 )

No. Perc

V15= Q/A15 (cm/det)

V16= Q/A16 (cm/det)

DARI HITUNGAN

Dari Pengamatan (h15-h16)

Tanpa hilang tinggi tekan (h15-

h16)

Dengan hilang

tinggi tekan (h15-h16)

1 36,6 82,3 2,77 3,80 1,032 35,9 81,1 2,69 1,66 1,033 35,9 81,1 1,69 1,66 0,034 33,12 74,52 2,27 1,40 0,87

4.10 GRAFIK

4.11 KESIMPULAN

Dari Hasil Perhitungan Percobaan 1 :

Antara Penampang (17 dan 18)

a) Tanpa Hilang Tinggi Tekan :

2,77 cm

b) Hilang Tinggi Tekan

- 1,705 cm

Dan, Antara penampang 15 dan 16




a) Tanpa Hilang Tinggi Tekansa

2,77 cm

b) Hilang Tinggi Tekan

- 3,806 cm

Untuk hasil perhitungan percobaan 2 -5 dapat di lihat di Tabel 2.2.2 dan Tabel 2.2.3

Dari hasil pengamatan dan perhitungan tidak menghasilkan nilai yang sama, itu artinya hasil

pengamatan dan perhitungan berbeda.

a) Salah perhitungan data hasil pengamatan saat pelaksanaan percobaan

b) Kemungkinan adanya karat- karat maupun lumut di dalam pipa


hidrolika - kehilangan tinggi tekan

Documents