bilangan reynold

35
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II “BILANGAN REYNOLDS“ GROUP H 1. Arief Rio Ramadhan 1331010016 2. Ivan Atmanegara 1331010024 Tanggal Percobaan : 29 Februari 2015 LABORATORIUM RISET DAN OPERASI TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

Upload: naomi-okta

Post on 09-Jul-2016

380 views

Category:

Documents


51 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bilangan Reynold

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM OPERASI TEKNIK KIMIA II

“BILANGAN REYNOLDS“

GROUP H

1. Arief Rio Ramadhan 1331010016

2. Ivan Atmanegara 1331010024

Tanggal Percobaan : 29 Februari 2015

LABORATORIUM RISET DAN OPERASI TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UPN “VETERAN” JAWA TIMUR

SURABAYA

2016

Page 2: Bilangan Reynold

Page | iLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN TUGAS PRAKTIKUM

OPERASI TEKNIK KIMIA II

“BILANGAN REYNOLDS”

GROUP : I

1. Arief Rio Ramadhan (1331010016)

2. Ivan Atmanegara (1331010024)

Telah diperiksa dan disetujui oleh :

Kepala Laboratorium Dosen Pembimbing

Operasi Teknik Kimia I

Ir. C. Pujiastuti, MT Ir. Nurul Wdji Triana, MT

NIP. 19630305 198803 2 001 NIP. 19610301 198903 2 001

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 3: Bilangan Reynold

Page | iiLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan

rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan laporan resmi Operasi Teknik

Kimia I ini dengan judul “Bilangan Reynolds“. Laporan resmi ini merupakan

salah satu tugas mata kuliah praktikum Operasi Teknik Kimia II yang diberikan

pada semester VI. Laporan ini disusun berdasarkan pengamatan hingga

perhitungan dan dilengkapi dengan teori dari literature serta petunjuk asisten yang

dilaksanakan pada tanggal 29 Februari 2016 di Laboratorium Operasi Teknik

Kimia.

Laporan hasil praktikum ini tidak dapat tersusun sedemikian rupa tanpa

bantuan baik sarana, prasarana, pemikiran, kritik dan saran. Oleh karena itu, tidak

lupa kami ucapkan terimakasih kepada :

1. Ibu Ir. C. Pujiastuti, MT selaku Kepala Laboratorium Operasi Teknik

Kimia.

2. Ibu Ir. Nurul Widji Triana, MT selaku dosen pembimbing.

3. Seluruh asisten laboratorium yang membantu dalam pelaksanaan

praktikum.

4. Teman – teman mahasiswa yang membantu dalam memberikan masukan –

masukan dalam praktikum.

Kami sadar bahwasannya tidak ada sesuatu yang sempurna. Oleh karena

itu, penyusun sangat menyadari dalam penyusunan laporan ini masih banyak

kekurangan. Maka dengan rendah hati, penyusun selalu mengharapkan kritik dan

saran guna menyempurnakan laporan praktikum ini.

Surabaya, 1 Maret 2016

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 4: Bilangan Reynold

Page | iiiLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

Penyusun

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN.............................................................................................i

KATA PENGANTAR.....................................................................................................ii

DAFTAR ISI...................................................................................................................iii

DAFTAR GRAFIK.........................................................................................................iv

INITISARI.......................................................................................................................v

BAB I PENDAHULUAN1

I.1 Latar Belakang................................................................................................

I.2 Tujuan Percobaan...........................................................................................

I.3 Manfaat Percobaan.........................................................................................

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.........................................................................

II.1 Secara Umum................................................................................................

II.2 Hipotesis........................................................................................................

II.3 Diagram Alir.................................................................................................

BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM....................................................................

III.1 Bahan yang digunakan...........................................................................................

III.2 Alat yang digunakan................................................................................................

III.3 Gambar alat.............................................................................................................

III.4 Prosedur Praktikum.................................................................................................

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................................

IV.1 Hasil Pengamatan....................................................................................................

IV.2 Hasil Perhitungan, Grafik, dan Pembahasan………………………………….......

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................................

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 5: Bilangan Reynold

Page | ivLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

APPENDIX.....................................................................................................................

DAFTAR GRAFIK

Grafik 1. Hubungan antara Bukaan kran dengan Debit air (Q)..............................

Grafik 2. Hubungan antara Bukaan Kran dengan Kecepatan Linier (v)..........................................................................................................................

Grafik 3. Hubungan antara Reynold Number (Nre) dengan Faktor Friksi (f)

..........................................................................................................................

Grafik 4. Hubungan antara Kecepatan Linier (v) dengan Reynold Number (Nre)

..........................................................................................................................

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 6: Bilangan Reynold

Page | vLaporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

INTISARI

Percobaan Bilangan Reynold dilakukan dengan tujuan untuk menentukan

Nre kritis pada air yang mengalir secara vertical berdasarka pengamatan langsung

(observen visual) dan pengukuran laju alir.

Cara percobaan yaitu pertama dengan mengalirkan air ke dalam tangki

pada laju tertentu dengan membuka kran dan tunggu hingga aliran konstan dana

tur laju zat warna, lalu catat kecepatan volumetric air dan amati pola aliran yang

diindikasikan oleh pola aliran zat warna (laminar atau turbulen) dan ulangi

percobaan dengan variasi laju volumetric air. Dalam percobaan ditetapkan t

(waktu) sebesar 5, 10, 15, 20, 25 detik dan untuk variabelnya adalah putaran kran

sebesar 1/6, 1/5, ¼, 1/3, 3/4.

Dari pengamatan dan percobaan yang telah dilakukan didapat hasil aliran

laminar pada bukaan kran 1/6, 1/5, 1/4, 1/3 dan Nre tertinggi pada bukaan kran ¾

dengan waktu 25 detik sebesar 8891,41. Sementara Nre terkecil yaitu 136,67 pada

bukaan 1/6 pada waktu 25 s.

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 7: Bilangan Reynold

Page | 1Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Reynolds mempelajari kondisi dimana di satu jenis aliran berubah menjadi

aliran jenis lain, dan menemukan bahwa kecepatan kritis dimana aliran laminar

berubah menjadi aliran turbulen, bergantung pada empat buah besaran yaitu

diameter tabung, serta viskositas, densitas dan kecepatan linear rata-rata zat cair.

Lebih jauh, ia menemukan keempat factor itu dapat digabungkan menjadi suatu

gugus, dan bahwa perubahan macam aliran berlangsung pada suatu nilai tertentu

gugus itu. Gugus variabel tanpa dimensi itu dinamakan Angka Reynolds

(Reynolds Number).

Di dalam percobaan ini, air dialirkan ke dalam tangki pada laju tertentu

engan membuka kran V2 hingga aliran konstan, lalu buka kran V1 dan atur laju

zat warna hingga tidak mengganguu pola aliran air. Kemudian catat kecepatan

volumetric air. Lalu amati pola aliran yang diindikasikan oleh pola aliran zat

warna apakah laminar atau turbulen. Lalu mengulang percobaan dengan variasi

laju volumetric air.

Pada percobaan ini, bertujuan untuk menghitung bilangan Reynolds (Nre)

dan factor friksi untuk tiap run percobaan. Selainn itu, juga bertujuan untuk

menghitung harga bilangan Reynolds kritis dan membandingkan harga tersebut

dengan literature.

I.2 Tujuan

1. Menentukan bilangan Reynolds (Nre) kritis untuk fluida yang mengalir

secara vertical berdasarkan pengamatan langsung dan pengukuran laju alir.

2. Menentukan factor friksi untuk setiap run percobaan.

3. Untuk pengukuran laju alir (Laminer atau Turbulen).

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 8: Bilangan Reynold

Page | 2Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

I.3 Manfaat

1. Agar praktikan dapat mengetahui macam-macam aliran yang terjadi pada

percobaan.

2. Agar praktikan dapat mengatahui factor-faktor yang mempengaruhi

perhitungan bilangan Reynolds.

3. Agar praktikan dapat mengetahui hubungan antar friction loss dengan Nre.

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 9: Bilangan Reynold

Page | 3Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Secara Umum

Fluida adalah suatu zat yang dpat mengalir bisa berupa cairan atau gas.

Fluida mengubah bentuknya dengan mudah dan didalam kasus mengenai

gas,mempunyai volume yang sama dengan volume uladuk yang membatasi gas

tersebut. Pembagian fluida menjadi elemen volume sangat kecil yang dapat

dinamakan partikel fluida dan mengikuti gerak masing-masing partikel ini.

Merupakan salah satu cara untuk menjelaskan suati gerak fluida. Suatu massa

fluida yang mengalir selalu dapat dibagi menjadi tabung aliran. (Khairul, 2014)

Aliran fluida secara umum diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu aliran

turbulen dan aliran laminar.

Aliran Turbulen merupakan aliran fluida yang terjadi olakan atau

gumpalan ataupun gelombang saat mengalir. Penyebab terjadinya

turbulence sangat banyak. Namun yang pasti ketika fluida mengalir dari

suatu penampang 1 ke penampang yang lebih kecil maka besar

kemungkinan akan terjadi turbulence seperti dibawah ini

Aliran laminar merupakan aliran fluida yang tidak terjadi olakan dan

sifatnya mendekati linear dan biasanya akibat tidak terjadinya perubahan

penampang yang tiba-tiba.

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 10: Bilangan Reynold

Page | 4Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

Osborne Reynolds yang pertama kali menemukan dan mengklasifikasikan

jenis aliran pada fluida. Untuk menentukan aliran itu turbulence atau laminar

harus dicari terlebih dahulu Reynolds numbernya. Hubungan antara bilangan

Reynolds dengan penentuan apakah aliran suatu fluida yang kita tinjau memiliki

profil yang laminar, turbulence atau transisi dapat diketahui dengan

Apabila Reynolds number didapatkan hasil < 2000 maka aliran tersebut

dinyatakan sebagai aliran Laminar

Apabila Reynolds number didapatkan hasil 2000-x-4000 maka aliran

tersebut dinyatakan sebagai aliran transisi

Apabila Reynolds number didapatkan hasil >4000 maka aliran tersebut

dinyatakan sebagai aliran Turbulence

Kiat cepat untuk dapat mengetahu aliran ini turbulence atau laminar sangat

mudah yaitu lihat fluida apa yang mengalir dan cari viskositasnya. Jika viskositas

nya sangat kecil maka kemungkinan besar aliran ini merupakan aliran turbulence.

(Ardy, 2012)

Sudah lama diketahui orang bahwa fluida dapat mengalir di dalam pipa

atau saluran menuru du acara yang berlainan. Pada laju aliran rendah, penurunan

tekanan di dalam fluida itu bertambah secara langsung menurut kecepatan fluida.

Pada laju tinggi, pertambahan itu jauh lebih cepat lagi. Angka Reynolds dan

transisi dari aliran laminar ke aliran turbulen Reynolds mempelajari kondisi

dimana satu jenis aliran berubah menjadi aliran jenis lain, dan menemukan bahwa

menjadi aliran jenis lain, dan menemukan bahwa kecepatan kritis dimana airan

aliran laminar berubah menjadi aliran turbulen, bergantung pada empat buah

besaran, diameter tabung, serta viskositas, densitas dan kecepatan laminar rata-

rata zat cair. Lebih jauh, ia menemukan bahwa keempat factor itu dapat

digabungkan menjadi aliran berlangsung pada suatu nilai tertentu gugus itu.

Pengelompokkan variabel menurut penemuannya itu ialah,

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 11: Bilangan Reynold

Page | 5Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

N ℜ=DV ρμ

=DVv

dimana,

D = diameter tabung

V = kecepatan rata-rata zat cair

µ = viskositas zat cair

ρ = densitas zat cair

v = viskositas kinematic zat cair

Gugus variabel tanpa dimensi itu yang didefinisikan persamaan Number of

Reynolds. Gugus ini merupakan salah satu diantara sejumlah gugus tanpa dimensi

yang di daftarkan. Besarnya tidak bergantung pada satuan yang digunakan, asal

saja satuan-satuan itu konsisten.

Pengamatan-pengamatan selanjutnya menunjukkan bahwa transisi dari

aliran laminar menjadi aliran turbulen dapat berlangsung pada suatu kisaran angka

Reynolds yang cukup luas. Aliran laminar selalu ditemukan pada angka Reynolds

di bawah 2100, tetapi bisa terdapat pada angka Reynolds sampai beberapa ribu

yaitu dalam kondisi khusus dimana lubang-lubang masuk sangat baik

kebundarannya, dan zat cair di dalam tangki sangat tenang. Pada kondisi aliran

biasa, aliran itu turbulen pada angka atau bilangan Reynolds di atas kira-kira

4000. Antara 2100 dan 4000, terdapat suatu daerah transisi dimana jenis aliran itu

mungkin laminar dan mungkin pula turbulen, bergantung pada kondisi di lubang-

masuk tabung dan jaraknya dari lubang masuk itu. (McCabe, 1994)

Bilangan Reynolds dapat didefinisikan untuk sejumlah situasi yang

berbeda di mana fluida berada dalam gerak relatif terhadap permukaan (definisi

bilangan Reynolds tidak menjadi bingung dengan Persamaan Reynolds atau

persamaan pelumasan). Definisi ini umumnya termasuk sifat-sifat fluida

kepadatan dan viskositas, ditambah kecepatan dan sebuah panjang karakteristik

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 12: Bilangan Reynold

Page | 6Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

atau dimensi karakteristik. Dimensi ini adalah masalah konvensi misalnya radius

atau diameter samasama berlaku untuk lingkungan atau lingkaran, tapi satu yang

dipilih oleh konvensi. Untuk pesawat atau kapal, panjang atau lebar dapat

digunakan. Untuk aliran dalam pipa atau bola bergerak dalam cairan diameter

internal yang umumnya digunakan saat ini. Bentuk lain (seperti pipa persegi

panjang atau nonbola objek) memiliki diameter setara didefinisikan. Untuk cairan

kepadatan variabel (gas kompresibel misalnya) atau variabel viskositas ( non

Newtonian cairan ) aturan khusus berlaku. Kecepatan juga dapat menjadi masalah

konvensi dalam beberapa keadaan, terutama pada perpipaan. (Purnama, 2011)

HEADLOSS

Headloss adalah suatu nilai untuk mengetahui seberapa besarnya reduksi

tekanan total (total head) yang diakibatkan oleh fluida saat melewati sistem

pengaliran. Total head, seperti kita ketahui merupakan kombinasi dari elevation

head (tekanan karena ketinggian suatu fluida), Velocity head, (tekanan karena

Kecepatan alir suatu fluida) dan pressure head (tekanan normal dari fluida itu

sendiri) . Headloss tidak dapat dihindarkan pada penerapan sistem pengaliran

fluida dilapangan. Head loss dapat terjadi karena

1. Gesekan antara fluida dan dinding pipa

2. Friksi antara sesama partikel pembentuk fluida tersebut

3. dan turbulensi yang diakibatkan saat aliran di belokkan arahnya atau hal lain

seperti misalnya perubahan akibat komponen perpipaan (valve, flow reducer, atau

kran)

Kehilangan karena friksi/gesekan adalah bagian dari total headloss yang

terjadi saat aliran fluida melewati suatu pipa lurus. Headloss pada suatu fluida

pada umumnya berbanding lurus dengan panjang pipa , nilai kuadrat dari

kecepatan fluida dan nilai friksi fluida yang disebut faktor friksi. (Anonim, 2012)

Faktor friksi untuk aliran laminar

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 13: Bilangan Reynold

Page | 7Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

f= 64Nre

Faktor friksi untuk aliran turbulen

1√ f

=1.14−2 log10❑( eD + 9.35Nre √ f )

(Anonim, 2016)

II.2 Hipotesis

Dalam percobaan ini diduga pada bukaan kran lebih dari bukaan ½ akan

menghasilkan pola aliran yang turbulen. Sementara jika dibawah ½ akan

menghasilkan pola aliran yang Laminer.

II.3 Diagram Alir

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Masukkan Air ke Tangki

Putar / Buka Kran Zat Warna

Buka kran untuk mengambil volume air

Amati pola aliran zat warna pada tabung kaca

Masukkan Zat warna ke tangki zat warna

Page 14: Bilangan Reynold

Page | 8Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

BAB III

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

III.1 Bahan yang Digunakan

- Air

- KMnO4

III.2 Alat yang Digunakan

- Gelas Ukur

- Stopwatch

- 1 Set alat bilangan Reynold

III.3 Gambar Alat

Stopwatch Gelas Ukur

- 1 Set alat bilangan Reynold

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 15: Bilangan Reynold

Page | 9Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

III.4 Prosedur

1. Alirkan air ke dalam tangki T2

2. Masukkan zat warna (KMnO4) ke dalam tangki T1

3. Buka kran V1 agar zat warna tersebut masuk ke dalam tabung kaca

4. Amati pola aliran yang dihasilkan zat warna di tabung kaca (Laminer atau

Turbulen)

5. Catat kecepatan volumetric air

6. Ulangi percobaan dengan laju variasi

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 16: Bilangan Reynold

Page | 10Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Pengamatan

Tabel 1. Dengan waktu 5 detik

Putaran

Kran

Volume Rata-rata

Q Aliran1 2 3 4 5

1/6 25 24 22 19 20 22 4.4 Laminer1/5 45 44 42 39 40 42 8.4 Laminer¼ 48 52 50 42 44 47.2 9.44 Laminer

1/3 70 72 67 69 73 70.2 14.04 Laminer¾ 288 310 300 295 290 296.6 59.32 Turbulen

Tabel 2. Dengan waktu 10 detik

Putaran

Kran

Volume Rata-rata

Q Aliran1 2 3 4 5

1/6 27 26 24 39 22 27.6 2.76 Laminer1/5 47 46 44 41 42 44 4.44 Laminer1/4 50 54 52 44 46 49.2 4.92 Laminer1/3 72 70 75 68 65 70 7 Laminer3/4 708 574 640 600 695 643.4 64.34 Turbulen

Tabel 3. Dengan waktu 15 detik

Putaran

Kran

Volume Rata-rata

Q Aliran1 2 3 4 5

1/6 29 28 26 32 24 27.8 1.85 Laminer1/5 49 48 46 43 44 46 3.06 Laminer1/4 52 56 54 46 48 51.2 34.1 Laminer1/3 364 330 355 370 345 352.8 23.52 Laminer3/4 1030 982 1000 1010 995 1003.4 66.89 Turbulen

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 17: Bilangan Reynold

Page | 11Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

Tabel 4. Dengan waktu 20 detik

Putaran

Kran

Volume Rata-rata

Q Aliran1 2 3 4 5

1/6 31 30 28 25 26 28 1.4 Laminer1/5 51 50 48 45 46 48 2.4 Laminer1/4 54 58 56 48 50 53.2 2.66 Laminer1/3 410 425 410 495 400 428 21.4 Turbulen3/4 1364 1250 1450 1200 1115 1275.8 63.79 Turbulen

Tabel 5. Dengan waktu 25 detik

Putaran

Kran

Volume Rata-rata

Q Aliran1 2 3 4 5

1/6 23 32 30 27 28 28 1.12 Laminer1/5 53 52 50 47 48 50 2 Laminer1/4 56 60 58 50 52 55.2 2.208 Laminer1/3 570 577 567 559 570 568.2 22.74 Laminer3/4 1828 1810 1750 1950 1770 1821.6 72.86 Turbulen

IV.2 Hasil Perhitungan

Tabel 6. Dengan waktu 5 detik

Waktu(s)

PutaranKran

V rata-rata (ml)

Q(ml/s)

V(cm/s) Nre f

5

1/6 22 4.4 3.31 535.84 0.11921/5 42 8.4 6.33 1024,7 0.06241/4 47.2 9.44 7.11 1151.02 0.05561/3 70.2 14.04 10.58 1712.77 0.03743/4 296.6 59.32 44.71 7237.99 0.0034

Tabel 7. Dengan waktu 10 detik

Waktu(s)

PutaranKran

V rata-rata (ml)

Q(ml/s)

V(cm/s) Nre F

10 1/6 27.6 2.76 2.080 336.7 0.19001/5 44 4.4 3.37 535.8 0.1192

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 18: Bilangan Reynold

Page | 12Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

1/4 49.2 4.92 3.70 598.9 0.10661/3 70 7 5.27 854.19 0.07493/4 643.4 64.34 48.5 7851.24 0.0034

Tabel 8. Dengan waktu 15 detik

Waktu(s)

PutaranKran

V rata-rata (ml)

Q(ml/s)

V(cm/s) Nre F

15

1/6 27.8 1.85 1.40 226.16 0.28301/5 46 3.07 2.31 374.22 0.17101/4 51.2 3.41 2.57 416.52 0.15371/3 352.8 23.52 17.73 2870.09 0.02233/4 1003.4 66.89 50.42 8162.82 0.0033

Tabel 9. Dengan waktu 20 detik

Waktu(s)

PutaranKran

V rata-rata (ml)

Q(ml/s)

V(cm/s) Nre F

20

1/6 28 1.06 1.4 170.84 0.37461/5 48 1.81 2.4 292.87 0.21851/4 53.2 2.01 2.66 324.59 0.19721/3 428 16.13 21.4 2611.39 0.02453/4 1275.8 48.08 63.79 7784.13 0.0034

Tabel 10. Dengan waktu 25 detik

Waktu(s)

PutaranKran

V rata-rata (ml)

Q(ml/s)

V(cm/s) Nre f

25

1/6 28 1.12 0.84 136.67 0.46831/5 50 2.0 1.51 244.05 0.26221/4 55.2 2.21 1.66 269.44 0.23751/3 568.2 22.73 17.13 2773.44 0.02313/4 1821.6 72.86 54.92 8891.41 0.0033

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 19: Bilangan Reynold

Page | 13Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

IV.3 Grafik dan Pembahasan

Grafik 1. Hubungan antara Bukaan kran dengan Debit air (Q)

Dari grafik diatas dapat dibuktikan bahwa semakin besar bukaan kran akan semakin besar debit aliran yang didapatkan. Dari perbandingan waktu juga dapat dibuktikan, semakin lama waktu run percobaan debit yang didapatkan lebih besar.

Grafik 2. Hubungan antara Bukaan Kran dengan Kecepatan Linier (v)

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

1/9 1/5 2/7 2/5 1/2 3/5 5/7 4/50

10

20

30

40

50

60

70

80

t=5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik

Bukaan Kran

Q (m

l/de

tik)

1/9 1/5 2/7 2/5 1/2 3/5 5/7 4/50

10

20

30

40

50

60

t= 5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik

Bukaan Kran

v (c

m/s

)

Page 20: Bilangan Reynold

Page | 14Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

Dari grafik diatas dapat dibuktikan bahwa semakin besar bukaan kran akan semakin besar kecepatan linier yang didapat. Dari grafik diatas juga dapat dilihat bahwa bukaan kran berbanding lurus dengan kecepatan linier.

0.00 2000.00 4000.00 6000.00 8000.00 10000.000

0.050.1

0.150.2

0.250.3

0.350.4

0.450.5

t= 5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik

Nre

fakt

or fr

iksi

(f)

Grafik 3. Hubungan antara Reynold Number (Nre) dengan Faktor Friksi (f)

Dari grafik diatas dapat diketahui hubungan antar Nre vs f yaitu berbanding terbalik dimana semakin besar Nre maka factor friksinya semakin kecil. Hal ini sama dengan persamaan hubungan antara Nre dengan factor friksi yaitu f=16/Nre.

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 21: Bilangan Reynold

Page | 15Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00-1100

-100900

19002900390049005900690079008900

t= 5 detikt= 10 detikt= 15 detikt= 20 detikt= 25 detik

v (cm/s)

Nre

Grafik 4. Hubungan antara Kecepatan Linier (v) dengan Reynold Number (Nre)

Dari grafik diatas kecepatan linier vs Nre didapat semakin besar kecepatan linier maka Nre juga semakin besar. Untuk waktu yang digunakan kecepatan yang paling tinggi adalah waktu 25 s sebesar 54.92 cm/s dan diimbangi Nrenya sebesar

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

1. Semakin besar putaran kran maka harga bilangan Reynolds (Nre) juga

semakin tinggi. Harga Nre tertinggi pada putaran kran ¾ waktu 25 s yaitu

8891,41.

2. Semakin tinggi harga Nre maka factor friksi semakin kecil.

3. Untuk pola aliran laminar diindikasikan dengan pola aliran zat warna pada

jarum berupa garis lurus.

4. Untuk pola aliran turbulen diindikasikan dengan pola aliran zat warna

pada jarum berupa garis lurus.

5. Pola aliran laminar terjadi pada seluruh putaran kran, hal ini disebabkan

Nre < 2100.

V.2 SaranLaboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 22: Bilangan Reynold

Page | 16Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

Pada praktikum kali yang akan dating diharapkan praktikan memriksa

jarum tempat keluar zat warna karena sering buntu, hal ini dapat menghambat

pola aliran jalannya zat warna untuk melihat pola aliran laminar atau turbulen.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2012. “Pipe Flow”. (http://pipeflow.com/pipe-pressure-drop-

calculations /pipe-friction-factors). Diakses pada tanggal 25 Februari 2015

pukul 08.52 wib.

Anonim, 2016. “Headloss”. (http://feelit11.wordpress.com/2012/03/23/headloss-

sebuah-pengertian-dasar). Diakses pada tanggal 25 Februari 2016 pukul

08.54 wib

Khairul, 2014. “Aliran Fluida”.

(http://khairullahtullah.blogspot.co.id/2014/10/alir an-fluida.html). Diakses

pada tanggal 25 Februari 2016 pukul 08.58 wib

McCabe, 1999. “Operasi Teknik Kimia”. Jakarta:Erlangga

Levi, 2012. “Aliran Laminar dan Turbulen.”

(https://maglevworld.wordpress.com/ 2012/05/09/aliran-laminar-dan-

turbulen). Diakses pada tanggal 25 Februari 2016 pukul 08.57 wib

Purnama, 2011. “Bilangan Reynolds”. (http://yonopurnama57.blogspot.com/2011

/10/bilangan-reynolds-25.html). Diakses pada tanggal 25 Februari 2016

pukul 08.55 wib

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 23: Bilangan Reynold

Page | 17Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

APPENDIX

Bukaan ¼

Volume (V) = 47.2 ml Densitas (ρ) = 0,996232 gr/cm3

Detik (t) = 5 detik Viskositas (µ) = 0,008 gr/cm.dt

Q (debit )= vt= 47.2ml

5dt=9.44 ml

dt

D (diameter )=1.3cm

A ( luas penampang )=14π D2

= 14π1.32

= 1.32665 cm2

v (kecepatan linier) = QA

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Page 24: Bilangan Reynold

Page | 18Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I“Bilangan Reynolds”

= 9.44

1.32665

= 7.12 cm/dt

Nℜ=ρ . D .vμ

¿0.996232 .1,3 .7,12

0,008

= 1151,94

f (factor friksi) ¿64N ℜ

= 64

1151,94

= 0,0556

Laboratorium Operasi Teknik KimiaUniversitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur