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