bab i mekflu

8/18/2019 BAB I Mekflu

1/23

Tugas UO 2 (Mekanika Fluida)

“Pemompaan Alkohol 60% dari Tangki Penampung ke Kolom 

Destilasi dengan Tinggi 12 meter dan Debit 40 lt/det” 

DISUSUN OLEH

KELOMPOK 2/ KELAS A

FAHRI RIZKI 21030111130138

KHONSA SYAHIDAH 21030113120098

SAID ABDILLAH 21030113120080

DEA CANDRA IVANA PUTRI 21030113120100

MUHAMMAD FIKRI SETIAWAN 21030113130112

DEBORA PASARIBU 21030113120010

MOH ZULIANSAH TEGUH 21030113120044

JURUSAN S-1 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2015 

8/18/2019 BAB I Mekflu

2/23

BAB I

PENDAHULUAN

Mekanika fluida berhubungan dengan perilaku fluida pada keadan diam dan bergerak.

Pada logikanya, fluida merupakan substansi yang terdeformasi secara berkelanjutan yang

diakibatkan oleh adanya tegangan geser walaupun seberapa kecilnya nilai dari tegangan

geser tersebut. Fluida terdiri dari fasa cair, gas dan padat. Perbedaan antara fluida cair dengan

fluida padat sangat jelas yakni jika dibandingkan reaksi fisik dari keduanya. Fluida padat

memiliki keterbatasan reaksi deformasi ketika menerima gaya geser, yakni deformasi tidak

akan berkelanjutan seiring perubahan terhadap waktu.

Fluida dapat diartikan secara sederhana sebagai zat yang mengalir.Secara imiah,

fluida adalah zat yang tidak dapat menahan perubahan bentuk (distorsi) secara permanen. Bila kita mencoba mengubah bentuk suatu massa fluida, maka di dalam fluida tersebut akan

terbentuk lapisan-lapisan di mana lapisan yang satu akan mengalir di atas lapisan yang lain,

sehingga tercapai bentuk baru. Selama perubahan bentuk tersebut, terdapat tegangan geser

(shear stress), yang besarnya bergantung pada viskositas fluida dan laju alir fluida relatif

terhadap arah tertentu.Bila fluida telah mendapatkan bentuk akhirnya, semua tegangan geser

tersebut akan hilang sehingga fluida berada dalam keadaan kesetimbangan. Pada temperatur

dan tekanan tertentu, setiap fluida mempunyai densitas tertentu.

Fluida terbagi atas dua jenis yaitu fluida incompressible dan compressible. Hal tersebut

dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur. Fluida incompressible adalah fluida yang hanya mengalami sedikit perubahan densitas. Sebaliknya fluida compressible mengalami perubahan

densitas yang besar akibat adanya perubahan temperatur atau tekanan. Zat cair biasanya

dianggap fluida incompressible, sedangkan gas umumnya dikenal sebagai fluida

compressible.

Perilaku zat cair yang mengalir sangat bergantung pada kenyataan apakah fluida itu

 berada di bawah pengaruh bidang batas padat atau tidak. Di daerah yang pengaruh gesekan

dinding kecil, tegangan geser dapat diabaikan dan perilakunya mendekati fluida ideal, yaitu

incompresible dan mempunyai viskositas 0.Aliran fluida ideal yang demikian disebut aliran

 potensial.Pada aliran potensial berlaku prinsip-prinsip mekanika Newton dan hukum

kekekalan massa. Aliran potensial mempunyai 2 ciri pokok:

1.  tidak terdapat sirkulasi ataupun pusaran sehingga aliran potensial itu disebut

aliran irotasional

2.  

tidak terjadi gesekan sehingga tidak ada disipasi (pelepasan) dari energi

mekanik menjadi kalor.

Prinsip-prinsip dasar yang paling berguna dalam penerapan mekanika fluida adalah

 persamaan-persamaan neraca massa atau persamaan kontinuitas; persamaan-persamaan

neraca momentum linear dan neraca momentum angular (sudut), dan neraca energi mekanik.

Persaman-persamaan itu dapat dituliskan dalam bentuk diferensial yang menunjukkan

8/18/2019 BAB I Mekflu

3/23

kondisi pada suatu titik di dalam elemen volume fluida, atau dapat pula dalam bentuk

integral yang berlaku untuk contoh volume tertentu atau massa tertentu.

Transportasi fluida dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan pengangkutan yang

menggunakan tempat dan dengan pengaliran fluida pada jaringan pengaliran yang sudah

tertentu. Cara pengaliran ada 2 macam, yaitu sistem terbuka yang berhubungan dengan udara

luar dan sistem tertutup yang biasanya menggunakan pipa. Dalam industri kimia yang perlu

diperhitungkan atau diperhatikan secara khusus dalam perancangan adalah sistem aliran

fluida secara tertutup yang dilakukan dalam pipa. Dalam perancangan pengaliran secara

tertutup, perlu diperhatikan sifat dari fluidanya. Desain dari transportasi fluida bahan dari

satu tempat ke tempat lain yang melibatkan pompa, pipa, dan sambungan-sambungan pada

 pipa, akan sangat dipengaruhi oleh sifat aliran bahan, sebagai contoh, daya pompa untuk

mengalirkan bahan yang kental akan berbeda dengan daya pompa untuk bahan yang cair.

Oleh sebab itu, kondisi operasinya perlu dirancang sedemikian rupa sehingga bisa memenuhi

 persyaratan untuk mengalirkan masing-masing fluida.

8/18/2019 BAB I Mekflu

4/23

BAB II

DESKRIPSI BAHAN

1.  Spesifikasi Bahan, Alat, dan Kondisi Operasi

A.  

Bahan 1.

Ethanol Murni

  Konsentrasi : 99,5%

  Densitas : 0,78506 g/cm 3 

  Viskositas : 1,2 cp

  Temperatur : 77 o F ( 25oC)

2.  Air Murni

  Konsentrasi : 100%

  Densitas  : 0,997 g/cm3

  

Viskositas : 8,96 x 10 -4

 Kg/m.s

  Temperatur : 77°F (25°C)

3.  Ethanol 60%

  Densitas                    

      

                    

  Viskositas               

 [      

  ]  [              ]             Temperatur : 77

oF ( 25oC)

8/18/2019 BAB I Mekflu

5/23

B.  Alat

Tangki Penampung

Fungsi : Menampung etanol 60% sementara

Jenis : Tangki silinder tegak dengan tutup bawah datar dan tutup atas

kerucutJumlah : 1 tangki

Merk : Prettech T-C Iso 9001/ce 

Volume : 508.647 ft 3  

Tebal Plat : 2 in

Pompa

Fungsi : Mentransportasikan cairan ethanol 60% dari tangki ke

kolom distilasi

Jenis : Straight pipe

Bahan Konstruksi : Commercial steel / Wrought Iron

 Nominal size pipe : 10 in

Schedule number : 40

ID : 10,020 in

OD : 10,750 in

Luas penampang pipa : 0,5475 ft 2  

Panjang pipa : 200 ft

Fittings a.  Elbow

Fungsi : Membelokkan pipa

Jenis : 90 degrees standard elbow

Bahan Kontruksi : Commercial steel

ID : 10,020 in

Equivalent Length : 25,05 ft

b.  Gate valve

Fungsi : Membuka dan menghentikan aliran fluida

Jenis : Fully open

Bahan Konstruksi : Commercial steel

ID : 10,020 in

Equivalent Length : 10,86 ft

c.  Globe Valve

Fungsi : Untuk mengatur aliran fluida

Jenis : Conventional, fully open

Bahan Konstruksi : Commercial steel

ID : 10,020 in

Equivalent Length : 283,90 ft

8/18/2019 BAB I Mekflu

6/23

d.  Venturimeter

Fungsi : Instrument yang digunakan mengukur aliran

fluida pada pipa

Jenis : Convential

Dmeter/Dpipa : 0,7Equivalent Length : 100,20 ft

e.  Entrance (Keluar tangki)

Fungsi : Pengeluaran fluida dari tangki ke pipa

Jenis : Ordinary entrance, Sharp edged entrance

Bahan Konstruksi : Commersial Steel

ID : 10,020 in

K : 0,5

Equivalent Length : 25,05 ft

f.  Exit (Masuk tangki)

Fungsi : Pemasukan fluida dari pipa ke tangki

Jenis : Sudden enlargement, sharp edged exit

Bahan Konstruksi : Commercial steel

ID : 10,020 in

K : 1,0

Equivalent Length : 50,10 ft

2.  Perhitungan daya pompa dan motor

Data-data

   : 54,2701 lbm/cuft

  : 7,2465 x 10 -4

 lbm/ft.s  : 1,4125 cuft/s Kondisi :

Adiabatis dan Isotermal

Persamaan bernouli :           a.  Perhitungan diameter optimum (Dopt)

Untuk Di > 1 in, karena debit cukup besar yaitu 40 l/det ( 1,4125 cuft/s)

                   b.  Penentuan nominal size, diameter dalam, dan diameter luar

Dari nilai Dopt, kemudian dicari nilai nominal size berdasarkan table