1 / 31

PEMINDAHAN BAHAN 1

PEMINDAHAN BAHAN 1. ALIRAN DALAM PIPA. Aliran Laminar dan Turbulen Aliran fluida yang mengalir di dalam pipa dapat diklasifikasikan ke dalam dua tipe aliran yaitu “ laminar” dan “turbulen ”. Aliran laminar, jika partikel-partikel fluida

howe
Download Presentation

PEMINDAHAN BAHAN 1

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. PEMINDAHAN BAHAN 1 ALIRAN DALAM PIPA

  2. Aliran Laminar danTurbulen Aliranfluida yang mengalirdidalampipadapat diklasifikasikankedalamdua tipe aliran yaitu “laminar” dan “turbulen”. Aliran laminar, jika partikel-partikelfluida yang bergerakmengikutigarislurus yang sejajar pipadanbergerakdengankecepatansama. Aliranturbulen, jikatiappartikelfluida bergerakmengikutilintasansembarangdi sepanjangpipadanhanyagerakanrataratanya sajayang mengikutisumbupipa.

  3. Dari hasileksperimendiperolehbahwakoefisien gesekanuntukpipasilindrismerupakanfungsi daribilanganReynold (Re). Dalammenganalisaalirandidalamsaluran tertutup, sangatlahpentinguntukmengetahui tipealiranyang mengalirdalampipatersebut. Untukituharusdihitungbesarnyabilangan Reynolddenganmengetahuiparameter- parameter yang diketahuibesarnya.

  4. BesarnyaReynold (Re), dapatdihitungdenganmenggunakanpersamaan:

  5. Karenaviskositasdinamikdibagidenganmassajenisfluidamerupakan viskositaskinematik (v) makabilanganReynold, dapatjugadinyatakan :

  6. Aliranlaminar jikabilanganReynoldkurangdari 2000 danturbulenjikabilanganReynoldlebihbesardari 4000. JikabilanganReynoldterletakantara 2000 – 4000 makadisebutalirantransisi.

  7. Kerugian Head (Head Losses) A. Kerugian Head Mayor Aliranfluida yang melaluipipaakanselalu mengalamikerugian head. Hal inidisebabkanolehgesekan yang terjadi antarafluidadengandindingpipaatau perubahankecepatan yang dialamiolehaliran fluida(kerugiankecil).

  8. Kerugian head akibatgesekandapatdihitungdenganmenggunakansalahsatu dari dua rumus berikut, yaitu : 1. Persamaan Darcy – Weisbach,yaitu:

  9. Tabel2. Nilaikekerasandindinguntukberbagaipipakomersil

  10. 2. Persamaan Hazen – Williams Rumusinipadaumumnyadipakaiuntukmenghitungkerugian head dalampipayang relatifsangatpanjangsepertijalurpipapenyalur air minum.

  11. Diagram Moody telahdigunakanuntukmenyelesaikanpermasalahanaliranfluidadidalampipadenganmenggunakanfaktorgesekanpipa (f) darirumus Darcy – Weisbach. Untuk aliran laminar dimana bilangan Reynold kurang dari2000, faktorgesekandihubungkandenganbilanganReynold, dinyatakan denganrumus :

  12. UntukaliranturbulendimanabilanganReynoldlebihbesardari 4000, maka hubungan antara bilangan Reynold, faktor gesekan dan kekasaran relatif menjadilebihkompleks. Faktorgesekanuntukaliranturbulendalampipadidapatkan dari hasil eksperimen, antara lain : Untukdaerah complete roughness,rough pipes yaitu :

  13. 2. Untukpipasangathalusseperti glass danplastik, hubunganantarabilanganReynolddanfaktorgesekan, dirumuskansebagai :

  14. 4. Untukpipaantarakasardanhalusataudikenaldengandaerahtransisi, yaitu:

  15. B. Kerugian Head Minor Selainkerugian yang disebabkanolehgesekan, padasuatujalurpipajugaterjadikerugiankarenakelengkapanpipasepertibelokan, siku, sambungan, katupdansebagainya yang disebutdengankerugiankecil (minor losses). Besarnya kerugian minor akibat adanya kelengkapan pipa, dirumuskan sebagai :

  16. Dimana : n = jumlah kelengkapan pipa k = koefisienkerugian ( darilampirankoefisien minor losses peralatanpipa) v = kecepatan aliran fluida dalam pipa. MenurutViktor L. Streeter yaituuntukpipa yang panjang (L/d >>> 1000), minor losses dapatdiabaikantanpakesalahan yang cukupberarti tetapimenjadipentingpadapipa yang pendek.

  17. PersamaanEmpirisUntukAliran Di DalamPipa Permasalahanaliran fluida dalampipa dapat diselesaikandenganmenggunakanpersamaan Bernoulli, persamaanDarcy dan DiagramModdy. Penggunaanrumusempiris juga dapatdigunakan Untukmenyelesaikanpermasalahanaliran. Dalamhalinidigunakandua model rumusyaitu persamaanHazen – Williams danpersamaan Manning.

  18. 1. Persamaan Hazen – Williams denganmenggunakansatuanInternasional,yaitu :

  19. Tabel 2. Koefisienkekasaranpipa Hazen – Williams

  20. Persamaan Hazen – Williamsumumnyadigunakanuntukmenghitung head loss yang terjadiakibatgesekan (AmerikaSerikat). Persamaaninitidakdapatdigunakanuntukliquid lain selain air dandigunakankhususuntukaliranyang bersifatturbulen. PersamaanDarcy – Weisbachsecarateoritistepatdigunakanuntuksemuarezimalirandansemuajenisliquid. PersamaanManningbiasanyadigunakanuntukaliransaluranterbuka (open channel flow).

  21. Gambar. Pipa yang dihubungkanseri

  22. Jikaduabuahpipaataulebihdihubungkansecaraserimakasemuapipaakandialiriolehaliran yang sama. Total kerugian head padaseluruhsistemadalahjumlahkerugianpadasetiappipadanperlengkapanpipa, dirumuskansebagai : Q0 = Q1 = Q2 = Q3 Q0 = A1V1 = A2V2 = A3V3 Σ hl = hl1 + hl2 + hl3

  23. Persoalanaliran yang menyangkutpipaseridapatdiselesaikandenganmenggunakanpipaekuivalen, yaitudenganmenggantikanpipaseridengandiameter yang berbeda-bedadengansatupipaekuivalentunggal. Dalamhal ini, pipa tunggal tersebut memiliki kerugian head yang sama dengan sistem yang digantikannyauntuklajualiran yang spesifik.

  24. Pipa Yang DihubungkanParalel Gambar .Pipa yang dihubungkansecaraparalel

  25. Jikaduabuahpipaataulebihdihubungkansecaraparalel, total lajualiransama denganjumlahlajualiran yang melaluisetiapcabang dan rugi head pada sebuahcabangsamadenganpada yang lain,dirumuskansebagai : Q0 = Q1 + Q2 + Q3 Q0 = A1V1 + A2V2 + A3V3 hl1 = hl2 = hl3

  26. Hal lain yang perludiperhatikanadalahbahwapersentasealiran yang melaluisetiapcabangadalahsamatanpamemperhitungkankerugian head padacabangtersebut. Rugi head padasetiapcabangbolehdianggapsepenuhnyaterjadiakibatgesekanatauakibatkatupdanperlengkapanpipa, diekspresikanmenurutpanjangpipa atau koefisien losses kali head kecepatan dalam pipa, dirumuskan sebagai :

  27. Diperolehhubungankecepatan:

  28. Lat. Soal : 1. Water flows in a 30 cm diameter cast iron pipe of relative roughness 0,0008. If the water flow rate 200 L/s, find the head loss per 100 m of pipe. f = 0,019 μ = 1.49 x 10-3 Ns/m2 2. Lubricating oil flows a 10 mm diameter tube. If the flow passage suddenly reduces to 5 mm in diameter. Find the shock loss. The oil flow rate is 10 L/min

  29. 3. Two resevoir are connected by a pipe whose total length is 36 m. from the upper reservoir the pipe is 250 mm in diameter for a length of 12 m and the remining 24 m are 125 mm in diameter. The entrance and exit of the pipe are sharp and the change of the section is sudden. The different in the levels of the water in two reservoir is 10 mThe friction coeficient is 0.06 for both pipe, and the loss coeficient, K for sudden contraction is 0,3. find the the rate flow.

More Related