Download - [FINAL] LAPRAK MEKFLU PRINT.docx

7/24/2019 [FINAL] LAPRAK MEKFLU PRINT.docx

1/188

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA

DAN HIDRAULIKA

SEMESTER I 2015/2016

Disusun Oleh :

Hasna Salsabila 15014145

Ida Ajeng Pratiwi 15014146

Mitha Rusmaini 15014151

Nur Fadiah 15014154

INSTITUT TEKNOLOI !ANDUN

2015


2/188

LEM!AR PENESAHAN


3/188

KATA PENANTAR

!engan menebut nama Allah S"# ang Maha Pengasih lagi Maha

Panaang$ %ami &anjat'an &uja dan &uji su'ur atas 'ehadirat(Na$ ang telah

melim&ah'an rahmat$ hidaah$ dan inaah(Na 'e&ada 'ami$ sehingga 'ami da&at

menelesai'an )a&*ran Pra'ti'um Me'ani'a Fluida dan Hidrauli'a ini+

Ma'alah ilmiah ini telah 'ami susun dengan ma'simal dan menda&at'an

bantuan dari berbagai &iha' sehingga da&at mem&erlan,ar &embuatan ma'alah

ini+ -ntu' itu 'ami menam&ai'an bana' terima 'asih 'e&ada semua &iha' ang

telah ber'*ntribusi dalam &embuatan ma'alah ini+ #erle&as dari semua itu$ %ami

menadari se&enuhna bahwa masih ada 'e'urangan bai' dari segi susunan

'alimat mau&un tata bahasana+ .leh 'arena itu dengan tangan terbu'a 'ami

menerima segala saran dan 'riti' dari &emba,a agar 'ami da&at mem&erbai'i

ma'alah ilmiah ini+

A'hir 'ata 'ami berhara& dengan memba,a la&*ran ini da&at memberi man/aat

bagi 'ita semua+ Memang ma'alah ini masih jauh dari sem&urna$ ma'a 'ami

menghara&'an 'riti' dan saran dari &emba,a demi &erbai'an menuju arah ang

lebih bai'+

andung$ N*ember 2015

Penusun


4/188

DAFTAR ISI

)embar Pengesahan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ii

%ata Pengantar++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ iii

!a/tar Isi+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ i

!a/tar #abel++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ii

!a/tar 3ra/i'++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++iii

!a/tar 3ambar+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ i

!a/tar agan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

M.!-) PRA%#I%-M M%ANI%A F)-I!A+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++11

M.!-) I %## PA!A A)IRAN M)A)-I PIPA+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++12

1+1 Pendahuluan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++121+2 #ujuan Pra'ti'um++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++12

1+ Alat(Alat Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1

1+4 !asar #e*ri dan Penurunan Rumus+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1

1+5 Pr*sedur Per,*baan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++22

1+6 7*nt*h Perhitungan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++24

1+8 #abel Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5

1+9 3ra/i' dan Analisa+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++45

1+: %esim&ulan dan Saran+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4:1+:+1 %esim&ulan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4:

1+:+2 Saran++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++50

1+10 Re/erensi++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++50

M.!-) II #-M-%AN A%IA# PAN7ARAN F)-I!A++++++++++++++++++++++++++++++++51

2+1 Pendahuluan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++51

2+2 #ujuan Pra'ti'um+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++52

2+ Alat(Alat Per,*baan dan 3ambar Alat Per,*baan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++52

2+4 !asar #e*ri dan Penurunan Rumus++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5

2+4+1 !asar #e*ri++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5

2+4+2 Penurunan Rumus !ebit ; < =+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5

2+4+ Penurunan Rumus F&erhitungan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++54

2+4+4 Penurunan Rumus F&engu'uran++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++56

2+4+5 Rumus /isiensi++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++59

2+5 Pr*sedur Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5:

2+6 7*nt*h Perhitungan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++60

2+6+1 Piringan !atar+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++60


5/188

2+6+2 Piringan 7e'ung++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++61

2+8 #abel Per,*baan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++62

2+9 3ra/i' dan Analisa+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++65

2+: %esim&ulan dan Saran+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++68

2+:+1 %esim&ulan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++68

2+:+2 Saran+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++68

2+10 Re/erensi++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++68

M.!-) III A)IRAN M)A)-I >N#-RIM#R+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++69

+1 Pendahuluan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++69

+2 #ujuan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++6:

+ Alat Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++6:

+4 !asar #e*ri dan Penurunan Rumus+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++81

+5 ,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++84

+6 7*nt*h Perhitungan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++85

+8 #abel Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++86

+9 3ra/i' dan Analisa+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++88

+: %esim&ulan dan Saran+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++89

+10 Re/erensi++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++89M.!-) I> .S.RN R?N.)!S++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8:

4+1 Pendahuluan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8:

4+2 #ujuan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8:

4+ Alat Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8:

4+4 !asar #e*ri dan Penurunan Rumus+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++90

4+5 Pr*sedur Per,*baan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++9

4+6 7*nt*h Perhitungan+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++9

4+8 #abel Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++964+9 3ra/i' dan Analisa+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++99

4+: %esim&ulan dan Saran+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:0

4+10 Re/erensi++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:0

M.!-) PRA%#I%-M HI!RA-)I%A+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:1

M.!-) I A)IRAN M)A)-I AMAN3+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:2

1+1 Pendahuluan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:2

1+2 #ujuan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:

1+ Alat Per,*baan++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:


6/188

1+4 !asar #e*ri dan Penurunan Rumus+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:4

1+4+1 !ebit Aliran ;


7/188

DAFTAR TA!EL

#abel 1+ 1 Pengu'uran !ebit++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++2#abel 1+ 2 %## a'ibat gese'an &ada &i&a lurus &ada sir'uit biru++++++++++++++++++++++++++

#abel 1+ %## te'an a'ibat gese'an &ada &i&a lurus &ada sir'uit abu(abu++++++++++4

#abel 1+ 4 %ehilangan tinggi te'an a'ibat e's&ansi tiba(tiba+++++++++++++++++++++++++++++++++5

#abel 1+ 5 %ehilangan tinggi te'an a'ibat '*ntra'si tiba(tiba+++++++++++++++++++++++++++++++6

#abel 1+ 6 %ehilangan tinggi te'an a'ibat ti'ungan standar ;R @ 0=+++++++++++++++++++++8

#abel 1+ 8 %ehilangan tinggi te'an a'ibat ti'ungan tajam ;R @ 12+8 mm=++++++++++++9

#abel 1+ 9 %ehilangan tinggi te'an a'ibat ti'ungan ;R @ 100 mm=+++++++++++++++++++++++:

#abel 1+ : %ehilangan tinggi te'an a'ibat ti'ungan ;R @ 150 mm=+++++++++++++++++++++++40

#abel 1+ 10 %ehilangan tinggi te'an a'ibat ti'ungan ;R @ 50 mm=+++++++++++++++++++++++41

#abel 1+ 11 !ata -ntu' Membuat 3ra/i' % s R!+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++42#abel 2+ 1 Pengu'uran !ebit Piringan !atar+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++88

#abel 2+ 2 #abel Peng*lahan !ata Piringan !atar+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++89

#abel 2+ Pengu'uran !ebit Piringan 7e'ung++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8:

#abel 2+ 4 Peng*lahan !ata Piringan 7e'ung++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++90

#abel + 1 !ata %etinggian Pada PieB*meter+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8

#abel + 2 Peng*lahan !ata >enturimeter++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++8

#abel 4+ 1 >is'*sitas %inematis

#abel 4+ 2 !ata Perhitungan Per,*baan .sb*rne Ren*lds

#abel 4+ Perbandingan Pengamatan dan Perhitungan #e*ritis

#abel 5+ 1 Peng*lahan !ata -ntu' Pr*/il Aliran Ambang #ajam++++++++++++++++++++++++++::#abel 5+ 2 Peng*lahan !ata -ntu' He1 s He2 dan He1 s < Ambang #ajam+ +100

#abel 5+ Peng*lahan !ata -ntu' He1 s 7 Ambang #ajam+++++++++++++++++++++++++++++101

#abel 5+ 4 Peng*lahan !ata -ntu' Pr*/il Aliran Ambang )ebar+++++++++++++++++++++++++101

#abel 5+ 5 Peng*lahan !ata -ntu' He1 s He2 dan He1 s < Ambang )ebar++ +102

#abel 5+ 6 !ata -ntu' Membuat 3ra/i' He1 s 7 Ambang )ebar++++++++++++++++++++++102

#abel 6+ 1 !ata Hasil Pra'ti'um Pintu S*r*ng !ebit #eta& ?g erubah

#abel 6+ 2 Peng*lahan !ata Pra'ti'um Pintu S*r*ng !ebit #eta& ?g erubah

#abel 6+ !ata Hasil Pra'ti'um Air )*n,at !ebit #eta& ?g erubah

#abel 6+ 4 Peng*lahan !ata Air )*n,at !ebit #eta& ?g erubah

#abel 6+ 5 Peng*lahan !ata Air )*n,at !ebit #eta& ?g erubah ;2=#abel 6+ 6 !ata Hasil Pra'ti'um Pintu S*r*ng !ebit erubah ?g #eta&

#abel 6+ 8 !ata Hasil Pra'ti'um Air )*n,at !ebit erubah ?g #eta& ;2=

DAFTAR RAFIK


8/188

3ra/i' 1+ 1 3ra/i' l*g h) s l*g < Pi&a )urus iru++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4

3ra/i' 1+ 2 3ra/i' l*g h) s l*g < Pi&a )urus Abu(Abu++++++++++++++++++++++++++++++++++++++4

3ra/i' 1+ 3ra/i' / s Re Pi&a iru++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++443ra/i' 1+ 4 3ra/i' / s Re Pi&a Abu+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++44

3ra/i' 1+ 5 3ra/i' H&erhitungan s H&engu'uran A'ibat 's&ansi+++++++++++++++++++++45

3ra/i' 1+ 6 3ra/i' H&erhitungan s H&engu'uran A'ibat %*ntra'si++++++++++++++++++++46

3ra/i' 1+ 8 3ra/i' % s R!+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++48

3ra/i' 2+ 1 Fu'ur s Fhitung Piringan !atar

3ra/i' 2+ 2 Fu'ur s Fhitung Piringan 7e'ung

3ra/i' 2+ Fu'ur s "

3ra/i' + 1 3ra/i' < s 7+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++85

3ra/i' + 2 3ra/i' %etinggian Air Pada PieB*meter++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++85

3ra/i' 4+ 1 3ra/i' / s Re3ra/i' 4+ 2 3ra/i' )*g / s )*g Re

3ra/i' 5+ 1 Pr*/il Aliran Pada Ambang #ajam+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++106

3ra/i' 5+ 2 He1 s He2 Ambang #ajam+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++108

3ra/i' 5+ He1 s < Ambang #ajam+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++109

3ra/i' 5+ 4 He1 s 7 Ambang #ajam+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++109

3ra/i' 5+ 5< s 7 Ambang #ajam++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++10:

3ra/i' 5+ 6 He1Hd s 77d+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++110

3ra/i' 5+ 8 Pr*/il Aliran &ada Ambang )ebar++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++111

3ra/i' 5+ 9 He1 s He2 Ambang )ebar++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++112

3ra/i' 5+ : He1 s < Ambang )ebar+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++113ra/i' 5+ 10 He1 s 7 Ambang )ebar++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++114

3ra/i' 5+ 11 < s 7 Ambang )ebar++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++115

3ra/i' 5+ 12 He1Hd s 77d Ambang )ebar++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++116

3ra/i' 6+ 1 7, s ?g?* !ebit #eta& ?g erubah

3ra/i' 6+ 2 7, s ?g?* !ebit erubah ?g #eta&

3ra/i' 6+ 7 s ?g?* !ebit #eta& ?g erubah

3ra/i' 6+ 4 7 s ?g?* !ebit erubah ?g #eta&

3ra/i' 6+ 5FgFh s ?g?* !ebit #eta& ?g erubah

3ra/i' 6+ 6 FgFh s ?g?* !ebit erubah ?g #eta&

3ra/i' 6+ 8 ?b?a Pengu'uran s ?b?a #e*ritis !ebit #eta& ?g erubah3ra/i' 6+ 9 ?b?a Pengu'uran s #e*retis !ebit erubah ?g #eta&

3ra/i' 6+ : )?b s Fra !ebit #eta& ?g erubah

3ra/i' 6+ 10 )?b s Fra !ebit erubah ?g #eta&

3ra/i' 6+ 11 ? s !ebit #eta& ?g erubah

3ra/i' 6+ 12 ? s !ebit erubah ?g #eta&

DAFTAR AM!AR


9/188

3ambar 1+ 1 CaringanSir'uit Pi&a+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++10

3ambar 1+ 2 ang'u Hidrauli'++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++11

3ambar 1+ 's&ansi tan&a 'ehilangan tinggi te'an++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++143ambar 1+ 4 's&ansi dengan 'ehilangan tinggi te'an+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++15

3ambar 1+ 5 %*ntra'si tan&a 'ehilangan tinggi te'an+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++16

3ambar 1+ 6 %*ntra'si dengan 'ehilangan tinggi te'an+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++18

3ambar 1+ 8 #i'ungan Pada Pi&a+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++19

3ambar 2+ 1 S'ema Alat Cet Im&a,t

3ambar 2+ 2 S'ema Sederhana ang'u Hidrauli'

3ambar 2+ #umbu'an Fluida Pada Piringan

3ambar 2+ 4 %eadaan Awal Nera,a Cet Im&a,t

3ambar 2+ 5 %eadaan Cet Im&a,t Setelah N*BBle !inala'an

3ambar + 1 >enturimeter++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++683ambar + 2 S'ema Alat >enturimeter++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++68

3ambar + St*&wat,h++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++69

3ambar + 4 ang'u Hidrauli'++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++69

3ambar + 5 eban 7*unterweight++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++69

3ambar + 6 Perang'at >enturimeter+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++6:

3ambar + 8 %*ndisi Ideal >enturimeter+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++80

3ambar 4+ 1 Alat Per,*baan .sb*urne Ren*lds

3ambar 4+ 2 !iagram M**d

3ambar 5+ 1 Cenis Ambang++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:0

3ambar 5+ 2 Alat Per,*baan Ambang++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:13ambar 5+ S'ema >enturimeter++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++:4

3ambar 5+ 4 S'ema >enturimeter++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++11:

3ambar 6+ 1 Saluran #erbu'a -ntu' Per,*baan Pintu S*r*ng

DAFTAR !AAN


10/188

agan 1+ 1 !iagram Alir Pr*sedur Pengu'uran !ebit Mengguna'an ang'u

Hidrauli'++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++22

agan 1+ 2 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um %ehilangan #inggi #e'an++++++++++++++2agan 2+ 1 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um #umbu'an A'ibat Pan,aran Fluida

agan + 1 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um Aliran Melalui >enturimeter

agan 4+ 1 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um .sb*rne Ren*lds

agan 5+ 1 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um Aliran Pada Ambang ;1=

agan 5+ 2 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um Aliran Pada Ambang ;2=

agan 6+ 1 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um Pintu S*r*ng dan Air )*n,at !ebit

#eta&

agan 6+ 2 !iagram Alir Pr*sedur Pra'ti'um Pintu S*r*ng dan Air )*n,at dengan

!ebit erubah


11/188

!"#i"n I

MODUL PRAKTIKUM

MEKANIKA FLUIDA

)A.RA#.RI-M R%A?ASA S-MR !A?A AIR

PR.3RAM S#-!I #%NI% SIPI)

FA%-)#AS #%NI% SIPI) !AN )IN3%-N3AN

INS#I#-# #%N.).3I AN!-N3

2015


12/188

MODUL I

KEHILANAN TINI TEKAN PADA ALIRAN MELALUI

PIPA

1$1 Pen%"hulu"n

%ehilangan tinggi te'an suatu /luida dalam &i&a da&at terjadi 'arena /a't*r

gese'an a'ibat 'e'asaran &i&a ;maj*r l*ssesterjadi di semua bagian &i&a= atau

a'ibat /a't*r &erubahan bentu' ge*metri &i&a ;min*r l*ssesterjadi hana di

bagian &erubahan ge*metri &i&a= misalna ti'ungan$ &erubahan diameter &i&a dari

&i&a besar 'e &i&a 'e,il ;'*ntra'si=$ &erubahan diameter &i&a dari &i&a 'e,il 'e

&i&a besar ;e's&ansi=$ adana sambungan$ 'atu&$ dan sebagaina+

Pada &ra'ti'um ini$ jenis 'ehilangan tinggi te'an ang a'an di&elajari dan

diamati adalah 'ehilangan tinggi te'an a'ibatD

Fa't*r gese'an &i&a lurus

%*ntra'si tiba(tiba

's&ansi tiba(tiba

#i'ungan &ada &i&a 'atu& ;ale=

-ntu' &erhitungan &er,*baan aliran &ada &i&a ini$ da&at diguna'an berbagai

a,uan dasar rumus aituD

Persamaan %*ntinuitas ;,*ntinuit eEuati*n=

Persamaan ern*ulli

Persamaan !ar,("eisba,h

Persamaan lassius

ilangan Ren*ld ;Ren*lds series=

1$2 Tu&u"n P'"()i(u*

1+ Mem&elajari &engaruh '*e/isien gese'an &ada &i&a+

2+ Menghitung besarna 'ehilangan tinggi te'an a'ibat D

a+ 3ese'an &ada &i&a lurus$

b+ 's&ansi tiba(tiba$

,+ %*ntra'si tiba(tiba$

d+ #i'ungan$

1$+ Al"),Al") Pe'-.""n

Alat(alat ang diguna'an dalam &er,*baan ini adalahD


13/188

1+ Suatu jaringan &i&asir'uit &i&a ang terdiri dari dua buah sir'uit ang ter&isah$

masing(masing terdiri dari '*m&*nen &i&a ang dileng'a&i selang &ieB*meter+

!ua sir'uit &i&a itu adalah sir'uit biru dan sir'uit abu(abu+

"*"' 1$ 1 "'in#"n/Si'(ui) Pi"2+ ang'u hidrauli'

+ #erm*meter untu' mengu'ur suhu ruangan+

4+ Alat &engu'ur wa'tu

1$ D"s"' Te.'i %"n Penu'un"n Ru*us

1+4+1 !asar te*ri dan &enurunan rumus bang'u hidrauli'

ang'u hidrauli' adalah sebuah alat ang da&at diguna'an untu'

menghitung debit air ang melalui suatu alat &er,*baan dan da&at juga diguna'an

sebagai &ensu&lai air+ ang'u hidrauli' ang diguna'an dalam &ra'ti'um ini

adalahHydraulic Bench. HI MkIII+ !iagram bang'u hidrauli' da&at dilihat &ada

gambar 1+2+


14/188

"*"' 1$ 2 !"n#(u Hi%'"uli(

%eterangan gambarD

A D #em&at &emasangan beban

D %ran &engatur debit

7 D P*m&a

! D #uas &engung'it

D a' &enimbang air

F D a' &enim&an air

3 D Pi&a &engaruh 'e ba' &enam&ung

H D Selang dari &*m&a

I D atang antara beban dan ba' &enimbang

C D ngsel

Air disu&lai melalui selang &enghubung menuju 'atu& + Su&lai air diatur

dengan mengatur bu'aan 'atu& + Air 'emudian masu' 'e dalam alat &er,*baan

dan 'emudian 'eluar melalui ,*r*ng H dan terus 'e &i&a 3+ Air tersebut masu' 'e

dalam ba' &enimbang air + a' &enam&ung ini ditahan dengan ba' &enimbang+

Pada ujung bal*' lainna terda&at &emberat ang digantung+ erat ba' di'ali

lengan m*menna sama dengan berat tem&at &emasang beban di'ali lengan

m*menna+ Pada alat ini$ &anjang lengan &emberat adalah 'ali lengan ba'

&enam&ung+ #injaulah m*men di engsel ;titi' C=$ ma'a &erhitunganna adalah

sebagai beri'utD MJ=0

W

( air L)(Wbeban3L)=0


15/188

Wair=3Wbeban

mair=3mbeban

!ebit adalah *lume /luida ang mengalir &ada suatu selang wa'tu$ ang

se,ara matematis ditulisD

Q=V

t

Q=

mair

t

Q=m

air

t

!ari 'edua &ersamaan diatas$ da&at di&er*lehD

Q=3mbeban

t

%eterangan D

< @ debit air ;ms=

mbeban@ massa beban ang diguna'an sebagai &emberat ;'g=

@ massa jenis air ;'gm=

t @ interal wa'tu 'eseimbangan beban ;deti'=

1+4+2 !asar te*ri dan &enurunan rumus 'ehilangan tinggi te'an

%ehilangan tinggi te'an suatu /luida dalam &i&a da&at terjadi 'arena 2 hal$

aitu 'arena /a't*r gese'an ;major losses= dan /a't*r ge*metri &i&a ;minor

losses=+ !alam &ra'ti'um ini$ a'an di&elajari 'ehilangan tinggi te'an a'ibat /a't*r

gese'an &ada &i&a lurus$ '*ntra'si tiba(tiba$ e's&ansi tiba(tiba serta ti'ungan &ada

&i&a 'atu&+

a %ehilangan tinggi te'an &ada &i&a lurus

Pada &i&a lurus tida' ada &erubahan diameter &i&a sehingga 'ehilangan

tinggi te'an &ada &i&a lurus dia'ibat'an *leh gese'an /luida dengan &ermu'aan

&i&a+ Perhitungan 'ehilangan tinggi te'an &ada &i&a lurus da&at mengguna'an

&ersamaan Darcy-Weisbachang dida&at'an dengan ,ara beri'utD

Persamaan %*ntinuitasD


16/188

A1

v1=A

2v2

%arena terda&at &ada &i&a lurus A1=A2 $ ma'a D

v1=v

2

Persamaan ern*ulliD

v12

2 g+P1

+z

1=v2

2

2 g+P2

+z

2+Hl

(P2P1 )

(z1z2)=Hl

+++++++++++++++++;1=

Persamaan m*mentum ;arah sumbu &i&a=

R=Q ( vs2v s1)

(P1P2 )A+ A L sin0oLP=Q (vs2vs1 )

;s@ tegangan geser a'ibat gese'an=

(P1P2 )A+ A L (z1z2 )oL P=0

P1P

2

+(z1z2 )=

oL P

A +++++++++++++++++ ;2=

!ari &ersamaan ;1= dan ;2= da&at disim&ul'anD

Hl=oL P

A +++++++++++++++ ;=

!ari hasil berbagai &er,*baan di&er*leh 'esim&ulan

o

2v2

atau o=

2vo

2

++++++++++++++++++ ;4=

A'ibatna &ersamaan ;= da&at ditulis sebagai beri'utD

Hl=L

R

v2

2g +++++++++++++++++++ ;5=

-ntu' &i&a R@

4 dan G@!

4 $ a'ibatnaD


17/188

Hl=!L

v2

2g

b %ehilangan tinggi te'an a'ibat e's&ansi tiba(tiba

#an&a 'ehilangan tinggi te'an

"*"' 1$ + E(s"nsi )"n" (ehil"n#"n )in##i )e("n

Persamaan ern*ulliD

v12

2 g+P1

+z

1=v2

2

2 g+P2

+z

2 ++++++++++++++ ;1=


A1v

1=A

2v

2

v2=

A1

A2v1

v2="

1

4

1

2

"1

4

2

2

v1

v2=1

2

2

2v

1 ++++++++++++ ;2=

Substitusi &ersamaan ;2= 'e dalam &ersamaan ;1=


18/188

(P2P1)

=v1

2v22

2g

(P2P

1)

=

v12(1

2

2

2v1)

2

2g

(P2P

1)

=

v1

2

2 g [1(12)

4

] !engan 'ehilangan tinggi te'an

"*"' 1$ E(s"nsi %en#"n (ehil"n#"n )in##i )e("n

Persamaan ern*ulliD

v12

2 g+

P1

+z

1=

v22

2 g+

P2

+z

2+Hl ++++++++++++++ ;1=


A1v1=A2 v2

v2=1

2

2

2v

1 ++++++++++++ ;2=

%ehilangan tinggi te'an a'ibat e's&ansi tiba(tibaD

Hl=(v1v2)

2

2 g ++++++++++++ ;=


19/188

Substitusi &ersamaan ;2= dan ;= 'e dalam &ersamaan ;1=

(P2P1)

=

v12v2

2

2g

(v1v2)2

2g

(P2P1 )

=2 v1v22v2

2

2g

(P2P1 )

=

2 v1(12

2

2v1)2(1

2

2

2v1)

2

2 g

(P2P1 )

=v1

2

g[(12)2

(12)4

]

, %ehilangan tinggi te'an a'ibat '*ntra'si tiba(tiba

%*ntra'si tiba(tiba da&at membuat te'anan turun 'arena 'ehilangan energi

a'ibat turbulensi dan mening'atna 'e,e&atan+ #an&a 'ehilangan tinggi te'an

"*"' 1$ 5 K.n)'"(si )"n" (ehil"n#"n )in##i )e("n

Persamaan ern*ulliD


20/188

v12

2 g+P1

+z1=

v22

2 g+P2

+z2 ++++++++++++++ ;1=


A1v

1=A

2v

2

v1=2

2

1

2v

2 ++++++++++++ ;2=

Substitusi &ersamaan ;2= 'e dalam &ersamaan ;1=

(P1P2) = v2

2

v12

2g

(P1P

2)

=

v22(2

2

1

2v2)

2

2g

(P1P

2)

=

v2

2

2 g [1(21)4

]

!engan 'ehilangan tinggi te'an

"*"' 1$ 6 K.n)'"(si %en#"n (ehil"n#"n )in##i )e("n


21/188

Pe's"*""n !e'n.ulli:

v12

2 g+P1

+z

1=v2

2

2 g+P2

+z

2+Hl ++++++++++++++ ;1=


A1v

1=A

2v

2

v1=2

2

1

2v

2 ++++++++++++ ;2=

%ehilangan tinggi te'an a'ibat '*ntra'si tiba(tibaD

Hl=[ 1#$1]2v2

2

2g ++++++++++++++ ;=

Substitusi &ersamaan ;2= dan ;= 'e dalam &ersamaan ;1=

(P1P2)

=

v22v1

2

2g +[ 1#$1]

2v2

2

2g

(P1P

2)

=

v2

2

2 g [1(21)4

+( 1#$1)2

]d %ehilangan tinggi te'an a'ibat ti'ungan &ada &i&a

%ehilangan energi a'ibat ti'ungan dia'ibat'an mening'atna te'anan

&ada bagian luar &i&a dan menurun &ada bagian dalam &i&a+ -ntu'

mengembali'an te'anan dan 'e,e&atan &ada bagian dalam &i&a$

menebab'an terjadina &emisahan aliran+ %ehilangan energi a'ibat ti'ungan

bergantung &ada jari(jari ti'ungan ;R=+


22/188

"*"' 1$ 3 Ti(un#"n P"%" Pi"

Rumus umum 'ehilangan tinggi te'an &ada &i&aD

Hl=% v

2

2g

%ehilangan tinggi te'an di dalam &i&a di ti'ungan ang terjadi dalam &er,*baan

'ali ini meru&a'an &enjumlahan 'ehilangan tinggi te'an a'ibat &erubahan

ge*metri ;H)= dan a'ibat gese'an ang terjadi di se&anjang &i&a ;H /=+

H&otal=HL'+H!

%ehilangan tinggi te'an a'ibat &erubahan ge*metri ;H)= dengan '*e/isien

tinggi te'an ;%=+

%'=2 g

v2

HL'

%'=2 g

v

2(H&otalH!)

%ehilangan tinggi te'an a'ibat ge*metri dan gese'an &ada ti'ungan se&erem&at

ling'aran ;H))= dengan '*e/isien 'ehilangan tinggi te'an ;%)=+

Panjang &i&aD

)lintasan@ )&i&a lurus )ti'ungan

)&i&a lurus@ )t*tal 2R

)ti'ungan @ J KR


23/188

Cadi$ )lintasan @ )t*tal 2R J KR

Rumus gese'an sendiri adalah Rumus !ar, aituDg

fLHf2

2

=

!ari &ersamaan di atas$ da&at ditari' hubungan antara h /;di#I%-N3AN= dan h/sebagaiD

fdi!I"#$%&$f HL

'H

2=;

=

%*e/isien 'ehilangan tinggi te'an ;%)= dengan mem&erhati'an ge*metri dan

gese'an di L ling'aran$ jadi 'ehilangan tinggi te'an ang dima'sud adalah DH)) @ H) H/;di #I%-N3AN=

H))@ ;H#*tal H/= H/;di #I%-N3AN=

H=[H&otalH!+ "R2LH!]H=[H&otal(1 "R2L )H!]

Sehingga$ dari rumus umum dengan % @ %)dan H @ H))

%L=2g

v2

H

%L=2g

v2 (H&[1"R2L ]H!)

1$5 P'.se%u' Pe'-.""n

1+5+1 Pr*sedur &engu'uran debit dengan mengguna'an bang'u hidrauli'


24/188

Mulai

Kosongkan bak penimbang

Pastikan tuas dalam posisi menutup bak penimbang dan balo

Jalankan bangku hidaulik dan atu debit sesu

"epat saat balok penimbang mu

mulailah men!alakan stop$at%h

Masukkan beban ke dalam pengg

&aat balok penimbang mulai nai

hentikan stop$at%h

&elesai

&aat balok penimbang mulai nai

hentikan stop$at%h

)atat $aktu tesebut sebagai t dan massa beban !ang s

!"#"n 1$ 1 Di"#'"* Ali' P'.se%u' Ke'&" Pen#u(u'"n Dei) Men##un"("n !"n#(u Hi%'"uli(

1+5+2 Pr*sedur Per,*baan %ehilangan #inggi #e'an


25/188

Mulai

Pastikan tidak ada udaa !ang te+ebak

Pastikan ketinggian pemukaan ai sama

Pastikan pemukaan ai beada pada ketinggian !ang mudah dia

,idupkan pompa dan atu debit sesuai dengan !ang diinginka

"idak

-

&ikuit biu tetutup# sikuit abu.abu dibuka semaksimal mungkin/&ikuit abu.abu tetutup# sikuit biu dibuka semaksim

a%a dan %atat angka pada pieomete

Pipa 3 dan 4 untuk gesekan pipa luus#

Pipa 7 dan 8 untuk ekspansi#

Pipa 9 dan 10 untuk kontaksi/

a%a dan %atat angka pada pieom

Pipa 1 dan 2 untuk tikungan standa

Pipa 5 dan 6 untuk siku ta+am#

Pipa 11 dan 12 untuk 100 mm

Pipa 13 dan 14 untuk 150 mmPipa 15 dan 16 untuk 50 mm

ku debit ai bedasakan pinsip bangku hidaulis

&udah dilakukan 8 kali pengambilan data

!Jangan buka sikuit saat pompa mati

!&ikuit biu dan abu.abu dibuka se%aa begantia


26/188

!"#"n 1$ 2 Di"#'"* Ali' P'.se%u' Ke'&" P'"()i(u* Kehil"n#"n Tin##i Te("n

1$6 4.n).h Pe'hi)un#"n

1+6+1 Perhitungan 'ehilangan tinggi te'an a'ibat gese'an &ada &i&a lurus

a+ Pi&a lurus sir'uit biru ;!@0$016m=

1+ Menghitung besar debit

Q=3W

t=

32,5(g

1000(g

m3 45.64

s

=0.0001643m

3

s

2+ Menghitung 'e,e&atan aliran

V=Q

A=

Q

" R2=

Q

"(1

2)

2=

4 Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0136m )2 =1.131256

m

s

+ Menghitung 'ehilangan tinggi te'an

H=) !=)3)4=0,517m0,345m=0,172m

4+ Menghitung besar bilangan Ren*lds

=V

* =

1.131256m

s 0,0136m

10

6m2

s

=15385.07602

5+ Menghitung besar '*e/isien gese'an menurut lassius

!'lassius=0,316

0,25=

0,316

15392,425580,25

=0.02837

6+ Menghitung besar '*e/isien gese'an menurut !ar,("eisba,h


27/188

!ar$+Weisba$)=

2g ) !

L v2 =

29,8m

s2

0,172m0,0136m

0,9144m (1.131256 ms)2 =0.03918

b+ Pi&a lurus sir'uit abu(abu ;!@0$0262m=


Q=3W

t=

32,5(g

1000(gm

345.64 s

=0.0001643m

3

s


V=Q

A=

Q

" R2=

Q

"(1

2

)2=

4 Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0262m)2 =0.3048

m

s

+ Menghitung 'ehilangan tinggi te'an

H=) !=)8)9=0,387m0,377m=0,010m

4+ Menghitung besar bilangan Ren*lds

=V * =

0.3048m

s0,0262m

106 m

2

s

=7986.146332

5+ Menghitung besar '*e/isien gese'an menurut lassius

!'lassius=0,316

0,25=

0,316

7986.14630,25

=0.033427413

6+ Menghitung besar '*e/isien gese'an menurut !ar,("eisba,h


28/188

!ar$+Weisba$)=

2g ) !

L v2 =

29,8m

s2

0,010m 0,0262m

0,9144m(0.3048 ms)2 =0.060443444

1+6+2 Perhitungan 'ehilangan tinggi te'an a'ibat e's&ansi tiba(tiba


Q=3W

t=

32,5(g

1000

(g

m345.64 s

=0.0001643m

3

s


V=Q

A=

Q

" R2=

Q

"(1

2)

2=

4Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0136m )2 =1.131256

m

s

+ Menghitung &erbedaan tinggi te'an

H=)7)

8=0,313m0,387m=0,074m

4+ Menghitung &erbedaan tinggi te'an dengan adana 'ehilangan tinggi

te'an

)L=(P

8P

7)

=

v7

2

g[(78)2

(78)4

]=(1.131256

m

s)

2

9,8m

s2

[( 0,0136m0,0262m )2

( 0,0136m0,0262m )4

]=0.0

5+ Menghitung &erbedaan tinggi te'an tan&a adana 'ehilangan tinggi te'an


29/188

)L=

(P8P7)

=

v7

2

2 g

[1(

7

8)4

]=

(1.131256m

s)

2

29,8m

s2 [

1(0,0136m

0,0262m

)4

]=0.060610 m

1+6+ Perhitungan 'ehilangan tinggi te'an a'ibat '*ntra'si tiba(tiba


Q=3W

t=

32,5(g

1000(gm

345.64 s

=0.0001643m

3

s


V=Q

A=

Q

" R2=

Q

"(1

2)

2=

4Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0136m )2 =1.131256

m

s

+ Menghitung &erbedaan tinggi te'an

H=)9)

10=0,377m0,224m=0,153m

4+ Men,ari harga '*e/isien '*ntra'si ;7,=

Hitung &erbandingan luas &enam&ang &i&a 10 dan &i&a :

A10

A9

= "(10

2

)

2

"( 92)2=10

2

9

2= (

0,0136m )2

(0,0262m )2=0,2694

)alu guna'an inter&*lasi agar menda&at harga 7, untu' &erbandingan luas

0$26:4+


30/188

,,1

,2,1=

++1

+2+1

0,26940,20,30,2

= #$0,6320,6430,632

#$=0,639634

5+ Menghitung &erbedaan tinggi te'an dengan adana 'ehilangan tinggi te'an

)L=(P9P10) = v10

2

2g[1(

10 9)

4

+( 1#C

1)2

]= (

1.131256m

s

)

2

29,8m

s2 [

1(0,0136m0,0262m )

4

+( 0

6+ Menghitung &erbedaan tinggi te'an tan&a adana 'ehilangan tinggi te'an

)L=(P9P10)

=

v10

2

2g[1( 109)4]=(

1.131256m

s)2

29,8m

s2

[1( 0,0136m0,0262m)4]=0.0606103 m

1+6+4 Perhitungan 'ehilangan tinggi te'an a'ibat ti'ungan

a+ #i'ungan #ajam ;R@0$0128m=


Q=3W

t

= 32,5(g

1000(gm

3 45.64 s

=0.0001643m

3

s



31/188

V=

Q

A=

Q

" R2=

Q

"(1

2)

2=

4 Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0136m )2 =1.131256m

s

+ Menghitung bilangan Ren*lds

=V

* =

1.131256m

s0,0136 m

106m

2

s

=15385.07602

4+ Menghitung '*e/isien gese'an menurut lassius

!'lassius=0,316

0,25=

0,316

15385.0760,25

=0.028

5+ Menghitung &erbedaan tinggi te'an berdasar'an &engu'uran

)&=)1)2=0,498m0,248m=0,25m

6+ Mengitung &anjang lintasan

Llintasan=0,9144 m2R+1

2"R=0,9144m20,0127m+

1

2 " 0,0127m=0,9089

8+ Menghitung 'ehilangan tinggi te'an maj*r

)!=!L v

2

2g=

0,0280,9089m (1.131256m

s)

2

20,0136m9,8m

s2

=0.1238m

9+ Menghitung 'ehilangan tinggi te'an l*'al a'ibat ti'ungan

)L'=)&)!=0,25m0,1238m=0,126m


32/188

:+ Menghitung '*e/isien 'ehilangan tinggi te'an a'ibat &erubahan

ge*metri &i&a

%'=)L'2 g

v2 =

0,126m29,8m

s2

(1,131256 ms)2 =1.933

10+ Menghitung '*e/isien 'ehilangan tinggi te'an a'ibat gese'an &ada

&i&a

%L=2g

v2()&(1["R2L ]) !))

29,8m

s2

(1,131256 ms)2 (0,25m(1[" 0,0127m20,9089m]0,1238m))

1.974

b+ #i'ungan Standar ;R@0=


Q=3W

t=

32,5(g

1000(g

m

345.64 s

=0.0001643m

3

s


V=Q

A=

Q

" R2=

Q

"(1

2)

2=

4Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0136m )2 =1.131256

m

s



33/188

=V

* =

1.131256m

s0,0136 m

106m2

s

=15385.07602


!'lassius=0,316

0,25=

0,316

15385.0760,25

=0.028


)&=)5)6=0,812m0,515m=0,297m



2"R=0,9144m20+

1

2 " 0=0.9144 m


) !=!L v

2

2g=

0,0280,9144m(1,131256m

s)

2

20,0136m9,8m

s2

=0.1246m


)L'=)&)!=0,297m0,1246m=0.172m


ge*metri &i&a


34/188

%'=

)L'2 g

v2 =

0.172m29,8m

s2

(1.131256 ms)2 =2.641


&i&a

%L=2g

v2()&(1["R2L ]) !))

29,8m

s2

(1,131256m

s)

2 (0,5m(1[ " 020,9144m ]0,1246 m))

2.641

,+ #i'ungan ;R@0$1m=


Q=3W

t=

32,5(g

1000(g

m345.64 s

=0.0001643m

3

s


V=QA= Q

" R2= Q

"(1

2)

2=4 Q

" 2=

40.0001643m

3

s" (0,0262m)2

=0.3048 ms


=V

* =

0.3048m

s0,0262m

106 m

2

s

=7986.15


35/188


!'lassius=0,316

0,25=

0,316

7986.150,25

=0,033


)&=)11)12=0,478m0,290m=0.188m

6+ Menghitung &anjang lintasan


2"R

0,9144m20,1m+1

2 " 0,1m=0,8715m


) !=!L v

2

2g=

0,0330,8715m(0.3048m

s)

2

20,0262m9,8m

s2

=0,0053m


)L'=)&)!=0.1880,0053m=0,183m


ge*metri &i&a

%'=)L'2 g

v2 =

0.183m29,8m

s2

(0.3048

m

s

)

2 =38.547


36/188


&i&a

%L=2g

v2()&[1 "R2L ])!)

29,8m

s2

(0.3048m

s)

2 (0.188[1 " 0,1m20,8715m ]0,0053m)

38.747

d+ #i'ungan ;R@0$15m=


Q=3W t

= 32,5(g

1000(g

m3

45.64 s

=0.0001643 m3

s


V=Q

A=

Q

" R2=

Q

"(1

2)

2=4 Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0262m)2 =0.3048

m

s


=V

* =

0.3048m

s 0,0262m

106m

2

s

=7986.15



37/188

!'lassius=0,316

0,25=

0,316

7986.150,25

=0,033


)&=)13)14=0,389m0,190m=0,199m

6+ Menghitung &anjang lintasan


2"R=0,9144m20,15m+

1

2 " 0,15m=0,8500m


) !=!L v

2

2g=

0,0330,8500m(0.3048m

s)

2

20,0262m9,8m

s2

=0,0051m


)L'=)&)!=0,199m0,0051m=0.194 m


ge*metri &i&a

%'=)L'2 gv2 =

0,194m29,8m

s2

(0.3048 ms)2 =40.895


&i&a

%L=2g

v2()&[1 "R2L ])!)


38/188

29,8m

s2

(0.3048m

s)

2

(0.199[

1

" 0,1m

20,8715m

]0,0051m

)41.196

e+ #i'ungan ;R@0$05m=


Q=3W t

= 32,5(g

1000(g

m345.64 s

=0.0001643m3

s


V=Q

A

= Q

" R2=

Q

"(12

)2=4 Q

" 2=

40.0001643m

3

s

" (0,0262m)2 =0.3048

m

s


=V

* =

0.3048m

s0,0262m

106 m

2

s

=7986.15


!'lassius=0,316

0,25=

0,316

7986.150,25

=0,033



39/188

)&=)15)16=0,416m0,232m=0.184m



2"R=0,9144m20,005m+

1

2 " 0,005m=0,8929m


) !=!L v

2

2g=

0,0330,8929m(0.3048m

s)

2

20,0262m9,8m

s2

=0,0054m


)L'=)&)!=0.1840,0054 m=0.179m


ge*metri &i&a

%'=)L'2 g

v2 =

0.179m29,8m

s2

(0.3048 ms)2 =37.676


&i&a

%L=2g

v2()&[1 "R2L ])!)

29,8m

s2

(0.3048m

s)

2 (0.184[1 " 0,1m20,8929m]0,0054m)

37.776


40/188

1$3 T"el Pe'-.""n

!ata Per,*baan

#em&eratur D 250 7

Massa jenis air D 1000 'gm

>is'*sitas air D 0+000001 m2s

!iameter &i&a biru D 0+016 m

!iameter &i&a abu(abu D 0+0262 m

T"el 1$ 1 Pen#u(u'"n Dei)

N*+

Pengu'uran !ebit

"a'tu

erat " ;'g= !ebit < ;mdt=t

;deti'=

1 45+64 2+5 0+000164

2 45+169 2+5 0+0001660

6+1 2+5 0+0002065

4 44+:46 2+5 0+000166:

5 :+882 2+5 0+0001996

6 42+082 2+5 0+000189

8 9+909 2+5 0+0001:

9 42+84 2+5 0+0001880


41/188

T"el 1$ 2 KTT "(i") #ese("n "%" i" lu'us "%" si'(ui) i'u

T"el

1$ +

KTT

"(i")

#ese("n "%" i" lu'us "%" si'(ui) "u,"u

Pe'-.""n Dei)

*+/%e)

Di"*e)e'

Pi"

Au,"u

*

7 */s !"-""n "%"

Pie8.*e)e' *

Re K.e9isien

ese("n

*enu'u)

!l"ssius

K.e9isien

ese("n

*enu'u)

D"'-,

;eis"-h

l.# hL l.#

?h @

hL

41

Pe'-.""nDei)

*+/%e)

Di"*e)e'

Pi"

!i'u *

*/s

!"-""n "%"

Pie8.*e)e' *

Re

K.e9isien

ese("n

*enu'u)

!l"ssius

K.e9isien

ese("n

*enu'u)

D"'-,

;eis"-h

9

l.# hL l.#

;ms=

Pengu'uran Pi&a

;mm=Re

/

lasius%ehilangan #inggi #e'an % %)

5 6 h H# ;m= H/ ;m= H) ;m=

1 0+000164

1+11256 912 515 2:8

1595+0

90+029 0+2:8 0+1246 0+182 2+641 2+641

2 0+000166

01+14088 915 50 12

15545+9

50+029 0+12 0+1269 0+195 2+888 2+888

0+000206

51+42191: 918 509 0:

1:6+8

40+028 0+0: 0+1959 0+12 1+1:4 1+1:4

4 0+000166

:1+14982 920 50: 11

15622+6

0+029 0+11 0+128: 0+19 2+81: 2+81:

5 0+000199

6

1+2:9162 924 510 1418655+0

1

0+028 0+14 0+1595 0+156 1+90: 1+90:

6 0+000189

1+2281:4 929 512 16

1669:+9

40+029 0+16 0+146 0+182 2+24 2+24

8 0+0001:

1+040: 92: 515 14

190:+5

60+028 0+14 0+1654 0+14: 1+645 1+645

9 0+000188 1+219449 80 618 11 16580+9 0+029 0+11 0+1419 (0+02: (0+91 (0+91

45


46/188

0 :

Rata ( rata 1+91 1+91

T"el 1$ 3 Kehil"n#"n )in##i )e("n "(i") )i(un#"n )"&"* R @ 12$3 **

Per,*baa

n!ebit

%e,e&atan

>

;ms=

Pengu'uran

Pi&a ;mm=Re

/

lasius

%ehilangan #inggi

#e'an% %)

1 2 h H# ;m= H/ ;m=H)

;m=

10+000164 1+11256 4:9

24

9

25

01595+09 0+029 0+250

0+12

90+126 1+: 1+:84

2

0+0001660 1+14088 4:5

2

4

26

1 15545+95 0+029 0+261

0+126

1 0+15 2+024 2+065

0+0002065 1+42191: 4:4

2

26

11:6+84 0+028 0+261

0+194

80+086 0+840 0+88:

40+000166: 1+14982 4:6

2

2

26

415622+6 0+029 0+264

0+128

20+18 2+02 2+084

46


47/188

50+0001996 1+2:9162 4:6

2

26

18655+01 0+028 0+26

0+158

50+105 1+228 1+268

60+000189 1+2281:4

4:9

2

1

26

81669:+94 0+029 0+268

0+142

90+124 1+618 1+659

80+0001: 1+040: 4:9

2

1

26

8190:+56 0+028 0+268

0+164

40+10 1+16 1+186

90+0001880 1+219449 4:8

2

26

416580+9: 0+029 0+264

0+141

00+12 1+624 1+665

Rata ( rata 1+541 1+592

T"el 1$ = Kehil"n#"n )in##i )e("n "(i") )i(un#"n R @ 100 **

Per,*baa

n!ebit

%e,e&ata

n

>

;ms=

Pengu'uran

Pi&a ;mm=Re

/


11 12 h H# ;m= H/ ;m=H)

;m=

1 0+000164 0+049 48 2: 19 8:96+15 0+0 0+199 0+005 0+19 9+548 9+848

47


48/188

9 0 9

20+0001660 0+090

44

9

0

4

14

4906:+60 0+0 0+144 0+0054 0+1: 29+64 29+94

0+0002065 0+91

50

0

1

5

19

51008+: 0+02 0+195 0+008: 0+188 2+655 2+944

4

0+000166: 0+0:5

51

0

2

1

19

: 910:+46 0+0 0+19: 0+0054 0+194 8+55: 8+85:

50+0001996 0+4:9

52

5

9

19

8:164+4 0+02 0+198 0+0068 0+190 29+992 2:+086

60+000189 0+08

5

5

4

9

19

8966+4 0+0 0+198 0+0061 0+191 2+42 2+629

80+0001: 0+595

54

9

6

0

19

9::2+09 0+02 0+199 0+0080 0+191 28+608 28+8::

90+0001880 0+29

56

4

8

5

19

:9601+69 0+0 0+19: 0+0060 0+19 +286 +48

Rata ( rata 1+25 1+521

48


49/188

T"el 1$ > Kehil"n#"n )in##i )e("n "(i") )i(un#"n R @ 150 **

Per,*baa

n!ebit

%e,e&atan

>

;ms=

Pengu'uran

Pi&a ;mm=Re

/


1 14 h H# ;m= H/ ;m=H)

;m=

1 0+000164

0+049 9: 1:

0

1:

:8:96+15 0+0 0+1:: 0+0051 0+1:4 40+9:5 41+1:6

2 0+000166

00+090 96

1:

4

1:

2906:+60 0+0 0+1:2 0+0052 0+198 9+599 9+999

0+000206

50+91 98

1:

4

1:

1008+: 0+02 0+1: 0+0088 0+195 24+84: 25+0

4 0+000166

:0+0:5 9:

1:

4

1:

5910:+46 0+0 0+1:5 0+005 0+1:0 9+914 :+11

5 0+000199

60+4:9 :0

1:

1:

8:164+4 0+02 0+1:8 0+0065 0+1:0 0+511 0+901

6 0+000189

0+08 :0

1:

1:

8 966+4 0+0 0+1:8 0+005: 0+1:1 4+251 4+546

8 0+0001:

0+595 9:

1:

0

1:

:::2+09 0+02 0+1:: 0+0069 0+1:2 2:+11 2:+5::

9 0+000188

00+29 9:

1:

0

1:

:9601+69 0+0 0+1:: 0+005: 0+1: 5+122 5+418

49


50/188

Rata ( rata 4+00 4+24

T"el 1$ 10 Kehil"n#"n )in##i )e("n "(i") )i(un#"n R @ 50 **

Per,*baa

n!ebit

%e,e&atan

>

;ms=

Pengu'uran

Pi&a ;mm=Re

/

lasiu

s

%ehilangan #inggi #e'an

% %)

15 16 h H# ;m= H/ ;m= H) ;m=

1 0+000164

0+049 416 22 194 8:96+15 0+0 0+194 0+0054 0+18: 8+686 8+886

2 0+000166

00+090 426 245 191 906:+60 0+0 0+191 0+0055 0+186 6+260 6+60

0+000206

50+91 45 25 192

1008+

:0+02 0+192 0+0091 0+184 2+22: 2+2

4 0+000166

:0+0:5 44 260 19 910:+46 0+0 0+19 0+0055 0+188 6+04 6+404

5 0+000199

60+4:9 45 269 195 :164+4 0+02 0+195 0+006: 0+189 29+55 29+62

50


51/188

6 0+000189

0+08 461 286 195 966+4 0+00+195 0+0062 0+18: 2+046 2+145

8 0+0001:

0+595 480 295 195 ::2+09 0+020+195 0+0082 0+189 28+12 28+21:

9 0+000188

0

0+29 48: 2:4 195 9601+69 0+00+195 0+0061 0+18: 2+522 2+621

Rata ( rata 1+812 1+910

T"el 1$ 11 D")" Un)u( Me*u") '"9i( K 7s R/D

51

Cenis Pi&a R ;m= ! ;m= R!Rata(Rata

% %)

#i'ungan Standar 0+0 0+016 0+0 1+99 1+99

#i'ungan #ajam 0+0128 0+016 0+: 1+5: 1+6

#i'ungan R @ 50 mm 0+0500 0+0262 1+: 1+84 1+94

#i'ungan R @ 100 mm 0+1000 0+0262 +9 1+5 1+55

#i'ungan R @ 150 mm 0+1500 0+0262 5+8 4+06 4+4


52/188

1$= '"9i( %"n An"lis"

'( 0/13 . 0/28

0/6

Log Hl vs Log Q Pipa Biru

Pipa iu :inea 'Pipa iu(

'"9i( 1$ 1 '"9i( l.# hL 7s l.# < Pi" Lu'us !i'u

52


53/188

'( 0/05 . 1/8

0

Log Hl vs Log Q Pipa Abu

Pipa ;bu.;bu :inea 'Pipa ;bu.;bu(

'"9i( 1$ 2 '"9i( l.# hL 7s l.# < Pi" Lu'us Au,Au

3ra/i' 1+1 dan 1+2 menggambar'an hubungan antara h) dengan


54/188

'( 0/32


55/188

'( 0/32


56/188

'( 3/87 ? 0/02

0/2

'( 1/64 ? 0/01

0/2

Ekspansi Tiba-Tiba

=engan K"" :inea '=engan K""( "anpa K"" :inea '"anpa K""(

!

'"9i( 1$ 5 '"9i( He'hi)un#"n 7s Hen#u(u'"n A(i") E(s"nsi

56


57/188

'( . 0/41 ? 0/14

0/01

'( . 0/55 ? 0/18

0/01

Kontraksi Tiba-tiba

! :inea '! ( =engan K""

:inea '=engan K""( "anpa K"" :inea '"anpa K""(

'"9i( 1$ 6 '"9i( He'hi)un#"n 7s Hen#u(u'"n A(i") K.n)'"(si

3ra/i' 1+5 dan 1+6 menunju''an &erbandingan antara H&erhitungan dan H&engu'uran &ada saat e's&ansi tiba(tiba dan '*ntra'si

tiba(tiba+ %*ndisi ideal di,a&ai &ada saat &erbandingan 'eduana bernilai 1D1$ atau ditunju''an dengan garis @ + !ari gra/i' terlihat

bahwa nilai h &erhitungan selalu lebih 'e,il dari nilai h &engu'uran+ Hal ini disebab'an 'arena nilai h &erhitungan tida'

mem&erhitung'an 'ehilangan tinggi te'an ang dia'ibat'an *leh gese'an &i&a$ melain'an hana mem&erhitung'an '*ntra'si dan

e's&ansi+ Sedang'an h ang teru'ur meru&a'an a'umulasi 'ehilangan tinggi te'an dari e's&ansi'*ntra'si dan gese'an &ada &i&a+

!ari gra/i' juga da&at terlihat bahwa &erhitungan dengan %## selalu lebih de'at 'e&ada garis @$ hal ini disebab'an &erhitungan

dengan %## lebih nata 'arena mem&erhitung'an energ ang hilang 'arena ge*metri serta gese'an &i&a+

57


58/188

K @s A=

K @s A=

K: @s A=

'"9i( 1$ 3 '"9i( K 7s R/D

!ari 3ra/i' diatas da&at 'ita lihat bahwa %l lebih besar dari %b+ Hal ini disebab'an %b adalah '*e/isien tinggi te'an hana untu'

&erubahan ge*metri saja sedang'an %l adalah %*e/isien ang dia'ibat'an *leh adana &erubahan ge*metri juga gese'an se&anjang

ti'ungan+ !engan 'ata lain selisih antara %l dan %b meru&a'an gese'an ang ada &ada &i&a+ Selisih &ada gra/i' ham&ir tida' terlihat$

ang berarti nilai gese'an ang ada &ada &i&a tida' terlalu besar+

Hub unganant ara%d enganrasi* antara Rdan !adalah bahwa nilai%s alah satunat erga ntung *lehbe sarR ;ari(ari ti'u ngan= dan!;di ame ter&i&a aliran=Sema 'inbe sar rasi*Rdan !nilai %,ende run g nai'Sa atari(ari ti'ungan membe sarlua s&ermu' aan&i&a bagiand alam ang'*n ta'langsun gdenga n/ lui daa'an sema'in besar+0 egi tu &ulasaat diamete r&i&aali ran mening'a tma'a gese'an ang teradiant ara/luida dan&i&a ugaa'a n membesar+

58


59/188

1$> Kesi*ul"n %"n S"'"n

1+:+1 %esim&ulan

1+ esar 'ehilangan tinggi te'an &ada &i&a lurus berbanding lurus dengan besar debit+

2+ F !ar,(weisba,h selalu lebih tinggi dari F lasius hal ini disebab'an 'arena blasius mengangga& &i&a li,in sehingga tida'

menumbang'an gaa gese'an+ Sehingga tentu /blasius a'an lebih 'e,il di banding F!ar,(weisba,h ang mem&erhitung'an

t*nj*lan atau gese'an &ada &i&a

+ 's&ansi tiba(tiba menebab'an &erubahan tinggi te'an+ Sebenarna e's&ansi juga memli'i head l*ss a'ibat &erubahan ge*metri+

Namun headl*ss ang terjadi harus di&erhitung'an dengan 'enai'an te'anan ang terjadi a'ibat adana &erubahan 'e,e&atan dari

'e,e&atan tinggi menjadi 'e,e&atan rendah$ ang membuat te'anan nai'+

4+ %*ntra'si tiba(tiba juga memberi'an 'ehilangan tinggi te'an$ hal ini disebab'an adana tubru'an antara air dengan dinding &i&a

'eti'a &i&a ber'*ntra'si+ #ida' hana itu air berubah dari 'e,e&atan rendah menjadi 'e,e&atan tinggi$ saat 'e,e&atan rendah te'anan

tinggi dan 'eti'a 'e,e&atan tinggi ma'a te'anan rendah+ Hal inilah ang menebab'an adana 'ehilangan tinggi te'an &ada &i&a

ang mengalami '*ntra'si tiba(tiba+

5+ Pada &er,*baan ti'ungan$ harga %l %b+ %arena nilai %l di&engaruhi *leh gese'an dan &erubahan ge*metri$ sedang'an %bhana

diengaruhi *leh &erubahan ge*metri saja+

1+:+2 Saran

1+ )a'u'an &er,*baan dengan teliti2+ Selalu &asti'an tida' ada udara ang menggangu 'etinggian air &ada selang

+ Selalu ,atat suhu ruangan 'arena mem&engaruhi is'*sitas air

59


60/188

1$10 Re9e'ensi

Streeter$ >i,t*r )+$ and "lie$ enjamin + 1:85+Fluid Me,hani,s+ #*'*D M,3raw(Hill$ In,+

Muns*n$ ru,e R+2002+ Me'ani'a Fluida Cilid I disi %eem&at+ Ca'artaD rlangga7h*w$ >en #e+ Hidr*li'a Saluran #erbu'a+ 1::2+ Ca'artaD rlangga+

A S*edradjat S+ 1:9+ Me'ani'a Fluida O Hidr*li'a+ andung+ N*a

MODUL II

TUM!UKAN AKI!AT PAN4ARAN FLUIDA

2$1 Pen%"hulu"n

Sebuah &an,aran /luida di&engaruhi *leh 'uat tinggi te'an ang dimili'ina$ &an,aran tersebut mem&unai gaa atau 'erja

me'anis ang menebab'an tumbu'an+ 3aa dari tumbu'an ini da&at berman/aat untu' menggera''an benda atau &eralatan lain ang

membutuh'an gaa &enggera'$ misalna turbin+

Salah satu ,ara untu' menghasil'an gaa atau 'erja me'anis dari te'anan /luida adalah dengan mengguna'an te'anan untu'

menga'selerasi'an /luida 'e,e&atan tinggi dalam sebuah jet+ Cet tersebut diarah'an 'e &iringan dari sebuah r*da turbin$ ang ber*tasi

*leh 'arena gaa ang timbul &ada &iringan di'arena'an &erubahan m*mentum atau im&uls ang terjadi 'eti'a jet menembur &ada&iringan+ #urbin(turbin air ang be'erja dengan &rinsi& im&uls ini telah dibuat dengan 'eluaran hingga ting'at 100+000 '" dengan

e/isiensi lebih dari :0+

-ntu' mening'at'an &emahaman tentang bidang ini$ a'an dila'u'an &ra'ti'um &enemba'an /luida melalui jet air$ bai' terhada&

&lat rata atau&un ,e'ung untu' mengetahui 'ara'teristi' tumbu'an /luida ;air= &ada &ermu'aan ang berbeda+

60


61/188

Ada&un nilai(nilai gaa ang ter,antum &ada &er,*baan ini da&at dihitung dengan mema'ai &rinsi&(&rinsi& me'ani'a$ aituD

a+ Persamaan m*mentum

b+ %eseimbangan m*men

,+ Persamaan gera' lurus beubah beraturan

esarna gaa &an,aran da&at di&er*leh dengan dua ,ara$ aituD

a+ 7ara &engu'uranb+ 7ara &erhitungan

Pada ,ara &erhitungan $ diguna'an &rinsi& &ersamaan garis lurus dan &ersamaan m*mentum untu' men,ari gaa &an,aran+ Pada

,ara &engu'uran$ besar gaa di&er*leh dengan mema'ai &rinsi& 'esetimbangan m*men+ !ari 'edua ,ara tersebut dida&at'an

&erbandingan antara besarna gaa ang di&er*leh dengan ,ara &engu'uran dan &erhitungan dan a'an di&er*leh nilai atau harga

e/isiensi untu' &iringan ,e'ung dan &iringan datar+

2$2 Tu&u"n P'"()i(u*

#ujuan &er,*baan ini adalah D

1+ Mem&elajari &erila'u tumbu'an &an,aran /luida &ada suatu &ermu'aan &iringan ang da&at menghasil'an suatu energi me'anis+2+ Mengu'ur dan menghitung besarna gaa ang di&er*leh dari dua ma,am &iringan$ aitu &lat datar dan &lat ,e'ung+

+ Menentu'an besarna e/isiensi masing(masing &iringan+4+ Mem&elajari hubungan antara besarna debit ang 'eluar dengan gaa ang dida&at dari hasil &erhitungan+

2$+ Al"),Al") Pe'-.""n %"n "*"' Al") Pe'-.""n

1+ Cet im&a,t a&&aratus ;)ihat gambar 2+1+=

61


62/188

2+ ang'u hidr*lis dengan beban

+ St*&wat,h

4+ #erm*meter

!ata(data alat D

!iameter n*BBle D 10 mm

)uas &enam&ang n*BBle D 89+5 mm2 Massa beban &emberat D 0+610 'g Cara' as &iringan 'e engsel ruas D 0+1525 m Cara' n*BBle 'e &iringan D 8 mm

62

"*"' 2$ 1 S(e*" Al") e) I*"-)


63/188

AIRBEBAN

: 3:

2$ D"s"' Te.'i %"n Penu'un"n Ru*us

2+4+1 !asar #e*ri

A&abila sebuah &iringan ang simetris &ada sumbu se&erti &ada gambar 2+1 + Sebuah jet ang terisi /luida dengan aliran &ada

ting'at " 'gs se&anjang sb+ Q dengan 'e,e&atan >* ms mengenai &iringan dan terde/le'si sebesar sudut $ sehingga /luida tersebut

meninggal'an &iringan dengan 'e,e&atan >1 ms+ Perubahan &ada 'etinggian dan te'anan dalam &ieB*metri, dalam jet 'arena

mengenai &iringan hingga meninggal'anna diabai'an+

2+4+2 Penurunan Rumus !ebit ; < =

63

A

"*"' 2$ 2 S(e*" Se%e'h"n" !"n#(u Hi%'"uli(


64/188

MA @ 0

W , g ,3L=M , g , L

3, W= , V

3, W= , Q , t

Q=3, W

, t

!engan D

" D massa beban ; 'g = D massa jenis air ; 'gm=

M D Massa air ; 'g = < D debit air ; ms =

t D Selang wa'tu ; s =

2+4+ Penurunan Rumus F&erhitungan

Men,ari 'e,e&atan air ang 'eluar melalui N*BBleD

64


65/188

v=Q

A

m

s

Hingga &ada a'hirna di P ; &iringan = 'e,e&atan menjadi 0+ Ma'a berdasar'an Hu'um %e'e'alan nergi berla'u D

826$0

=08$0=+;91$:+;2

2

2

210

21

22

22

22

22

22

=

=

=

+=

+=+

+=+

((

((

gs((

gs((

mgsm(m(

)*)")*)"

o

o

o

o

o

BB&&

dengan D

% D energi 'ineti'

P D energi &*tensial

>0D %e,e&atan 'eti'a menumbu' &iringan

> D %e,e&atan &ada saat di&an,ar'an n*BBle

g D &er,e&atan graitasi

65


66/188

Bo

Bo

B

!i titi' P &an,aran air membel*' terhada& sumbu erti'al ; membentu' sudut terhada& arah erti'al =+ Sudut ang dibentu'

besarna tergantung &ada jenis &iringan ang di&a'ai+ %e,e&atan air berubah menjadi 1 ,*s + Ci'a diangga& bahwa dalam hai ini

berla'u Hu'um %*ntinuitas

A @ teta&

dan A teta& ma'a @ 0

#umbu'an Fluida &ada &iringanD

66


67/188

= d(md+f

=,*s1;+

=,*s1;

=,*s1;+

=,*s+;

=+;

0

0

0

00

0

=

=

==

==

(W,

(+

m,

(m

((m

((m

(m+,

a+ Rumus F&erhitungan Piringan !atar

-ntu' &iringan datar di&er*leh D

@ :00

0

0

0

+

=:0,*s1;+

(W,

(W,

d

d

=

=

b+ Rumus F&erhitungan Piringan 7e'ung

-ntu' &iringan ,e'ung di&er*lehD

67

"*"' 2$ + Tu*u("n Flui%" P"%" Pi'in#"n


68/188

0

0

0

0

++2

=190,*s1;+

190

(W,

(W,

d

d

=

=

=

;2+5=

2+4+4 Penurunan Rumus F&engu'uran

"ondisi er+ama

"*"' 2$ Ke"%""n AB"l Ne'"-" e) I*"-)

Berlaku

0= &

M

=++ ala+MLg%"/ ++0

68


69/188

"ondisi "edua

0= &

M

0=+;+++ =+++ ala+MyLg%L,/"

!ari 'edua '*ndisi di atas di&er*leh hubungan gaa sebagai beri'ut D

=++ ala+MLg%/" +++ ala+MyLg%L,/" +++ =+;+++

69

"*"' 2$ 5 Ke"%""n e) I*"-) Se)el"h N.88le Din"l"("n


70/188

==L

yg%,

++ ygyg

+41525$0

++610$0=

dengan D

% D 3aa &egas

F D 3aa ang terjadi 3 D Massa ang terjadi

) D Cara' antara sendi dan &iringan

g D &er,e&atan graitasi ; :$9 ms2=

2+4+5 Rumus /isiensi

Rumus /isiensi /isiensi &iringan da&at dihitung dengan membanding'an gaa &engu'uran dan gaa &erhitungan+

0+(W

,

,

,

-engukuran

n-erhi+unga

-engukuran

=

=

70


71/188

2$5 P'.se%u' Pe'-.""n

71


72/188

Mulai

Mulai;tu kedudukan +et impa%t

;tu kedudukan +et impa%t

Pasang piingan 'dataA%ekung(

Pasang piingan 'dataA%ekung(Cese beban pembeat ke titik nol

Cese beban pembeat ke titik nolPuta sekup pegas hingga lengan nea%a dalam keadaan mendata

Puta sekup pegas hingga lengan nea%a dalam keadaan mendata

,idupkan pompa dan atu debit sesuai dengan !ang diinginkan

,idupkan pompa dan atu debit sesuai dengan !ang diinginkan

;tu posisi beban pembeat hingga nea%a seimbang kembali

;tu posisi beban pembeat hingga nea%a seimbang kembali

)atat simpangan pembeat tehadap posisi semula '!(

!Pastikan pan%aan Duida !ang kelua menumbuk piingan dan membuat lengan nea%a tidak dalam keadaan mendata

!Pastikan pan%aan Duida !ang kelua menumbuk piingan dan membuat lengan nea%a tidak dalam keadaan mendata

72


73/188

&elesai

&elesai

ku debit ai bedasakan pinsip bangku hidaulik


a a s mpangan pem ea e a ap pos s semu a !

&udah didapat 8 ma%am posisi pembeat

&udah didapat 8 ma%am posisi pembeat

&udah semua piingan di%oba

&udah semua piingan di%oba

"idak

"idak

"idak

"idak

-a

-a

-a

-a

!"#"n 2$ 1 Di"#'"* Ali' P'.se%u' Ke'&" P'"()i(u* Tu*u("n A(i") P"n-"'"n Flui%"

2$6 4.n).h Pe'hi)un#"n

2+6+1 Piringan !atar

!ata D " @ 2$5 'g @ 1000 'gm g @ :$91 ms2

@ 20 mm t @ 2:$04 sMen#hi)un# %ei) :

Q=3W

t=

3, 2,5

1000, 29,04=0,000258

m3

s

Pe'hi)un#"n (e-e")"n "i' "n# (elu"' %"'i n.88le:

V=12,75, Q , 1000=12,75, 0,000258,1000=3,2928719m

s

Men#hi)un# (e-e")"n "i' . s"") *enu*u( i'in#"n:

Vo2=V22gs

Vo2=V22 ( 9,81 ) (0,037 )

73


74/188

Vo=V20,726

3,2928719

20,726

Vo=

Men#i)un# Fe'hi)un#"n:

- .er)itungan=W ,Vo

- .er)itungan=0,000258,1000,3,180724=0,318058/

Men#hi)un# Fen#u(u'"n:

- .engu(uran=4, g , +

- .engu(uran=4, 9,81, 0,02=0,7848/

Men#hi)un# e9isiensi i'in#"n %")"':

74


75/188

-.engu(uran

-.er)itungan, 100

0,43164

0,318058,100 @ 0$:5562959

2+6+2 Piringan 7e'ung

" @ 2$5 'g @ 1000 'gm g @ :$91 ms2

t @ 60$46 s @ 0$00: m

Men#hi)un# debit:

1000, 60,46

=0,000124m

3

s

Q=3W

t=

3,2,5

Pe'hi)un#"n (e-e")"n "i' "n# (elu"' %"'i n.88le:

75


76/188

V=12,75, Q , 1000=12,75, 0,000124,1000=1,58162421m

s

Men#hi)un# (e-e")"n "i' . s"") *enu*u( i'in#"n:

Vo2=V22gs

Vo2=V22 (9,81 ) (0,037 )

Vo=V20,726

1,58162421

20,726

Vo=

Men#i)un# Fe'hi)un#"n:

- .er)itungan=W(Vo+V1)

76


77/188

- .er)itungan=0,000124,1000, (1,58162421+1,332492 )=0,36149309/

Men#hi)un# Fen#u(u'"n:

- .engu(uran=4, g , +

- .engu(uran=4, 9,81, 0.009=0,35316/

Men#hi)un# e9isiensi i'in#"n %")"':

-.engu(uran

-.er)itungan, 100

2,43288

2,54723,100 @ :8$6:49

2$3 T"el Pe'-.""n

T"el 2$ 1 Pen#u(u'"n Dei) Pi'in#"n D")"'

Pengu'uran !ebit Pergeseran

beban ?

77


78/188

;mm=

N*

Per,*baan

"a'tu

#

;deti'=

erat "

;'g=

!ebit ;ms= >0;ms= Fhitung Fu'ur /isiensi "

2$105918 1$:2584 0$19059

0$51

6 1$1106421 0$16516195:

2$6:9:9: 2$560:6 0$542118 0$5996 1$09584:46 0$21169501

78


79/188

1

$2:2981: $190824 0$921469 0$8949 0$:5562959 0$25926446

$:4:9141

$956916 1$1:4901 1$1882 0$:9526:028 0$0:89:4

4$866:4:1

5 4$6:0192 1$85558

1$50

6 0$982818: 0$898965

5$4519244 5$949 2$02521

2$0012

4 0$96:151611 0$4285:4081

5$6515:58

4 5$596::8 2$486506 2$1592 0$98146:922 0$44262411

5$9106::

1 5$850295 2$621811

2$151

6 0$9908228: 0$455:28052

5$:65884

2 5$:0421 2$86242 2$544 0$9522:612 0$4689828:

6$2591906

6$1:::05 $04148

2$669

2 0$98692:0:4 0$4:0986:6

T"el 2$ + Pen#u(u'"n Dei) Pi'in#"n 4e(un#

Pengu'uran !ebit Pergeseran

beban ?

;mm=

79


80/188

N*

Per,*baan

"a'tu

#

;deti'=

erat

"

;'g=

!ebit ;ms= >0;ms= Fu'ur Fhitung /isiensi "

1$4948912 1$21485 0$19:: 0$516 1$125088 0$11651

80


81/188

6

1$89504860

11$569565 0$46:519 0$4164 0$:1:25 0$140004

$61:4558

9$512065 2$01:944 1$:62 0$:8162 0$29448

$6:065::8

8$5:0:58 2$108862 2$08:82 0$:966:6 0$29:464

4$96:6:2

94$899825 $69249 2$:9224 0$90:985 0$91495

$98598

:$28944 1$880: 1$6688 0$:41808 0$265685

5$14112:02 5$0800 4$11840 $94552 0$::68 0$40226

5$211181662 5$141042 4$2115 $:9296 0$:411: 0$40981:

5$28440806 5$20512: 4$5164 4$164 0$::5682 0$4168:

5$98:1209

95$885:9 5$1844: 4$:05 0$:2245 0$458985

1$4948912

61$21485 0$19:: 0$516 1$125088 0$11651

81


82/188

2$= '"9i( %"n An"lis"

'( 0/83 ? 0/12

1

Euku @s E hitung 'Piingan data(

'"9i( 2$ 1 Fu(u' 7s Fhi)un# Pi'in#"n D")"'

82


83/188

'( 0/92 ? 0/04

0/99

Euku @s Ehitung 'Piingan %ekung(

'"9i( 2$ 2 Fu(u' 7s Fhi)un# Pi'in#"n 4e(un#

3ra/i' di atas menunju''an &erbandingan antara Fu'ur dengan Fhitung &ada &iringan datar dan &iringan ,e'ung+ 3radien

masing(masing garis linear menunju''an e/isiensi &iringan+ !ari &ersamaan regresi linearna$ gradien &iringan datar adalah 0$9256 dan

gradien &iringan ,e'ung adalah 0$:1:6+ !ari gradien ang dida&at$ 'ita da&at menim&ul'an bahwa e/isiensi dari &iringan ,e'ung lebih

besar dari&ada &iringan datar+

83


84/188

Nilai e/isiensi &iringan seharusna berada di bawah sam&ai mende'ati ang'a 100+ Namun &ada data hasil &er,*baan$ ada nilai

e/isiensi ang melebihi 100+ Hal ini seharusna tida' mung'in terjadi$ 'arena seharusna hasil &erhitungan memili'i nilai ang lebih

besar dari hasil &engu'uran+ %esalahan nilai e/isiensi ini da&at disebab'an *leh 'etida'a'uratan &erhitungan debit air dengan

mengguna'an bang'u hidrauli'+ Air ang di&an,ar'an n*BBle seharusna langsung menuju 'e bang'u hidrauli'$ namun 'arena &i&a

&ada jet im&a,t a&&aratus terlalu 'e,il sehingga *lume air menjadi tertam&ung terlebih dahulu di silinder trans&aran+ A'ibatna$ wa'tu

ang dibutuh'an untu' menuju bang'u hidr*li' menjadi lebih lama sehingga menebab'an m*mentum gaa ang dihasil'an menjadi

lebih 'e,il dan gaa ang menumbu' &iringan menjadi lebih 'e,il &ula+

!a&at terlihat bahwa &iringan ,e'ung memili'i e/isiensi ang lebih besar dari &iringan datar$ hal ini disebab'an 'arena energi

ang hilang 'arena tumbu'an dengan &iringan ,e'ung a'an lebih 'e,il dari&ada tumbu'an dengan &iringan datar+

84


85/188

'( 13/5 . 1/62

0/96

'( 7/12 . 0/98

0/99

CaFk Euku @s *

Piingan =ata

:inea 'Piingan =ata(Piingan )ekung

:inea 'Piingan )ekung(

85


86/188

'"9i( 2$ + Fu(u' 7s ;

3ra/i' di atas meru&a'an gra/i' hubungan antara Fu'ur dan debit dalam satuan 'gs+ 3ra/i' ini menunju''an bahwa 'eti'a

nilai dari gaa ang diu'ur sema'in besar$ ma'a berat ang dihasil'an sema'in besar$ sehingga nilai Fu'ur sebanding dengan nilai debit

ang 'eluar+ !a&at dilihat bahwa gra/i' hubungan &ada &iringan ,e'ung lebih besar dari&ada &iringan datar+ Hal ini membu'ti'an

bahwa F &ada &iringan ,e'ung lebih besar dari &iringan datar sesuai dengan &ersamaan ">0 ";>0>=+

2$> Kesi*ul"n %"n S"'"n

2+:+1 %esim&ulan

a+ Pan,aran /luida ang menumbu' suatu &iringan da&at menghasil'an &erubahan m*mentum$ sehingga timbul im&uls ang da&at

menghasil'an energi+

b+ esarna gaa u'ur &ada masing(masing &iringan lebih 'e,il dari besarna gaa hitung+

,+ Nilai e/isiensi &iringan ,e'ung lebih besar dari nilai e/isiensi &iringan datar$ dengan besar 92$56 untu' &iringan ,e'ung dan

:1$:6 untu' &iringan datar+

d+ Nilai gaa ang diu'ur sebanding dengan nilai debit air ang 'eluar+

2+:+2 Saran

1+ Sebai'na &eralatan di lab*rat*rium di&erbarui lagi agar hasil dari &er,*baan da&at lebih a'urat+

86


87/188

2+ Pra'ti'an harus lebih teliti lagi dalam mela'u'an &er,*baan beri'utna

2$10 Re9e'ensi

Panduan Pra'ti'um Me'ani'a Fluida dan Hidrauli'a SI(211 Semeseter 1(20152016

Streeter$ >i,t*r )+$ and "lie$ enjamin + 1:85+,luid Mechanics+ #*'*D M,3raw(Hill %*ga'usha$ )td+

87


88/188

MODUL III

ALIRAN MELALUI ENTURIMETER

+$1 Pen%"hulu"n

!ebit dan 'e,e&atan aliran &enting untu' di'etahui besarna dalam mela'u'an &enelitian /luida+ -ntu' itu$ diguna'an alat untu'

mengu'ur debit ,airan$ salah satuna adalah mengguna'an &rinsi&(&rinsi& ern*ulli dan '*ntinuitas &ada &i&a tertutu& ang

dia&li'asi'an melalui alat bernama enturimeter+ !engan demi'ian$ enturimeter adalah alat untu' mengu'ur debit ,airan ang melalui

&i&a tertutu&+ Melalui &engamatan &ada enturimeter$ da&at dibu'ti'an &ula &ersamaan ern*ulli dan '*ntinuitas+

"*"' +$ 1 en)u'i*e)e'

88


89/188

+$2 Tu&u"n

#ujuan &er,*baan ini adalahD

1+ Menunju''an &engaruh &erubahan &enam&ang terhada& tinggi garis hidrauli' &ada masing(masing man*meter+

2+ Menentu'an '*e/isien &engaliran &ada alat enturimeter ang diguna'an+

+$+ Al") Pe'-.""n

1+ >enturimeter

"*"' +$ 2 S(e*" Al") en)u'i*e)e'

2+ St*&wat,h

89


90/188

"*"' +$ + S).B")-h

+ ang'u hidrauli'

"*"' +$ !"n#(u Hi%'"uli(

4+ eban coun+er1eigh+&ada bang'u hidrauli'

90


91/188

"*"' +$ 5 !e"n 4.un)e'Bei#h)

!ata alatD

!iameter &i&a di man*meter A D 26 mm

!iameter &i&a di man*meter ! D 16 mm

91

"*"' +$ 6 Pe'"n#(") en)u'i*e)e'


92/188

+$ D"s"' Te.'i %"n Penu'un"n Ru*us

>enturimeter mengguna'an &rinsi& ern*ulli dan '*ntinuitas

dengan mengandal'an &erbedaan luas &enam&ang ang da&atmenga'ibat'an &erbedaan 'e,e&atan+ Perbedaan luas &enam&ang

dari diameter ang lebih besar menjadi lebih 'e,il 'emudian membesar

lagi dila'u'an se&erlahan atau seideal mung'in untu' menghindari

terjadina 'ehilangan tinggi te'an a'ibat e's&ansi atau '*ntra'si

tiba(tiba+ Ci'a di&asang &ieB*meter &ada bagian(bagian &enam&ang ang

berbeda( beda$ a'an terlihat &erbedaan 'etinggian sebagai wujud dari

&erbedaan te'anan air ang melewati &enam&ang+ Penera&an te*ri dalam &er,*baan ini adalah sebagai beri'utD

-ntu' meninjau &enam&ang a1dan a2D

92


93/188

"*"' +$ 3 K.n%isi I%e"l en)u'i*e)e'

Penam&ang &ada bagian us+reama'an dinama'an a1$ &ada leher disebut a2$ dan &ada bagian selanjutna ;bagian 'e(n= disebut

an+ %etinggian atau head&ada &embuluh &ieB*meter a'an disebut h1$ h2$ hn+ !alam 'asus ini diasumsi'an tida' terjadi 'ehilangan energi

se&anjang &i&a$ dan 'e,e&atan serta head&ieB*metri' ;h= '*nstan se&anjang bidang tertentu+

erdasar'an Hu'um ern*ulli ;&ersamaan +1= dan hu'um '*ntinuitas ;&ersamaan +2=$ a'an dida&at &ersamaan untu'

menghitung debit < ;&ers += dengan '*e/isien &engaliran &ada alat enturimeter adalah ,+ Nilai , berbeda(beda &ada setia& alat

enturimeter+

Persamaan ern*ulliD

93


94/188

g

*2

g

*2

g

*2 nnn

+2+2+2

22

22

2

2

11

1 ++=++=++

;+1=


2211 ++ && =;+2=

Hasil dari gabungan &ersamaan ern*ulli dan '*ntinuitas a'an menghasil'an &ersamaan &erhitungan debit &ada enturimeter$ sebagai

beri'utD

2

1

2

21

2

1

=+;+2++

=

&

&

hhg&c3

;+=

94


95/188

+$5 -.""n

95


96/188

Pastikan bangku hidaulik mati dan ai pada bak ke%il sudah dibuang

Pastikan bangku hidaulik mati dan ai pada bak ke%il sudah dibuang

!ntuk debit petama# buka kan suplai debit sampai selisih ketinggian pieomete maksimum !ang masih dalam skala pengamatan

!ntuk debit petama# buka kan suplai debit sampai selisih ketinggian pieomete maksimum !ang masih dalam skala pengamatan

96


97/188

Mulai

Mulai

Kalibasi pieomete

Kalibasi pieometeJalankan bangku hidaulik

Jalankan bangku hidaulikku debit ai bedasakan pinsip bangku hidaulik


&elesai

&elesai

&udah didapat 8 debit !ang bebeda

&udah didapat 8 debit !ang bebeda

a%a dan %atat skala manomete untuk masing.masing pieomete

a%a dan %atat skala manomete untuk masing.masing pieomete

"utup kan kontol alian dan matikan bangku hidaulik

"utup kan kontol alian dan matikan bangku hidaulik

Puta kembali kan suplai ai aga debit semakin menge%il

Puta kembali kan suplai ai aga debit semakin menge%il

"idak

"idak

-a

-a

!"#"n +$ 1 Di"#'"* Ali' P'.se%u' Ke'&" P'"()i(u* Ali'"n Mel"lui en)u'i*e)e'

+$6 4.n).h Pe'hi)un#"n

7*nt*h &erhitungan &ada &er,*baan &ertama D

Q=3 0W

0 t=

3 0(2,5)1000 0(29.653)

=0.000253 ms

%eteranganD

< @ debit air ;ms=

" @ berat air ang di'um&ul'an ;'g=

@ massa jenis air ;'gm=

t @ interal wa'tu 'esetimbangan beban ;s=

97


98/188

$= 0.000253

(0,000201)

209,81(0,1890,113)

1(0,000201

0,000531)2

=0.953465966

%eterangan D

, @ '*e/isien &engaliran alat

h1 @ 'etinggian air di man*meter A ;m=

h2 @ 'etinggian air di man*meter ! ;m=

A1@ luas &enam&ang &i&a di man*meter A ;m2=

A2 @ luas &enam&ang &i&a di man*meter ! ;m2=

+$3 T"el Pe'-.""n

erat beban ang diguna'an &ada bang'u hidr*li' @ 2$5 'g

T"el +$ 1 D")" Ke)in##i"n P"%" Pie8.*e)e'

N*+ Pengu'ura %etinggian Air &ada #abung ;,m=

98


99/188

Per,*(

baan

n "a'tu

untu' !ebit

ang'u

Hidrauli'

;s= A 7 ! F 3 H C % )

1 2:+65 19: 194 160 11 118 144 150 16 180 182 185

2 0+68 195 190 156 111 115 140 152 160 165 16: 180

1+58 185 181 149 106

10

: 1 144 151 158 160 162

4 +162 164 160 1: 100

10

124 15 141 146 14: 151

5 4+05 155 151 11 :4 :8 118 126 1 19 140 142

6 5+82 142 19 11: 96 9: 108 116 121 126 129 10

8 8+441 12 129 111 92 94 100 109 11 116 11: 120

9 :+98 11: 115 100 8 85 9: :8 101 105 108 109

T"el +$ 2 Pen#.l"h"n D")" en)u'i*e)e'

N*+

Per,*baan

!ebit

;ms=

, ;ms= , rata(rata

1 0+00025 0+:5465:66 1+1:915 0+:19:4968

2 0+000245 0+:520222 1+01:055

0+0002: 0+:46294186 1+25815

4 0+000226 0+:2:0819: 1+2108485

5 0+00022 0+:26926926 1+1920

6 0+00021 0+:21894265 1+125506

99


100/188

8 0+0002 0+:0::68:9 1+08015:8

9 0+000199 0+:114:84:1 1+0264611

+$= '"9i( %"n An"lis"

G @s )

G @s )

'"9i( +$ 1 '"9i( < 7s 4

100


101/188

CaFk ketinggian ai pada pieomete

0/000252926

0/000244802

0/000239181

0/000226162

0/0002202640/000209896

0/000200315

0/000188111

'"9i( +$ 2 '"9i( Ke)in##i"n Ai' P"%" Pie8.*e)e'

erdasar'an 3ra/i' +1$ nilai , berariasi antara 0+:11 s+d 0+:5+ -ntu' nilai , ang berariasi$ dihitung nilai , rata(rata dan

dida&at'an sebesar 0+:19:5+ >ariasi nilai , diangga& sangat 'e,il sehingga da&at di'ata'an , untu' setia& debit ham&ir sama atau

'*nstan+ Pada nilai < dan 7 dila'u'an &ende'atan trendline linear 'arena < dan 7 membentu' hubungan linear$ dimana hubunganantara < dan 7 berbanding lurus+

erdasar'an gra/i' +2$ sema'in besar luas &enam&ang enturimeter$ ma'a tinggi ba,aan &ieB*meter a'an sema'in tinggi+

Sebali'na$ sema'in 'e,il luas &enam&ang enturimeter$ ma'a tinggi ba,aan &ieB*meter a'an sema'in rendah+ Sehingga$ da&at

disim&ul'an bahwa 'enai'an besar luas &enam&ang a'an dii'uti 'enai'an tinggi air &ada &ieB*meter$ begitu &ula sebali'na+

101


102/188

+$> Kesi*ul"n %"n S"'"n

+:+1 %esim&ulan

a+ Rata(rata nilai '*e/isien &engaliran &ada alat enturimeter ang diguna'an adalah 0+:19:5b+ %enai'an besar luas &enam&ang a'an dii'uti 'enai'an tinggi air &ada &ieB*meter$ begitu &ula sebali'na+

+:+2 Saran

1+ Pengu'uran wa'tu mengguna'an dua st*&wat,h agar wa'tu ang di&er*leh untu' menghitung debit lebih a'urat+

2+ Mengeluar'an udara ang ter&erang'a& di &ieB*meter terlebih dahulu sebelum mela'u'an &engu'uran+

+$10 Re9e'ensi

Streeter$ >i,t*r )+$ + enjamin "lie+,luid Mechanics+ 1:95+ M, 3raw Hill+

Panduan Pra'ti'um Me'ani'a Fluida dan Hidr*li'a

www+,s+,du+edu+au$ dia'ses &ada tanggal 4 N*ember 2015

102
http://www.cs.cdu.edu.au/http://www.cs.cdu.edu.au/


103/188

MODUL I

OS!ORNE RECNOLDS

$1 Pen%"hulu"n

Per,*baan .sb*rne Ren*lds adalah &er,*baan untu' mengamati si/at aliran air &ada saluran tertutu&$ aitu laminar$ turbulen$ dan

transisi$ bai' se,ara isual mau&un te*ritis+ Se,ara isual &er,*baan dila'u'an dengan mengamati gera' Bat warna dalam aliran &i&a

lurus ang a'an menunju''an &*la aliran tersebut+ Tat ang di&a'ai adalah tinta+ Ci'a tinta tersebut bergera' se,ara teratur dan

mem&unai garis edar ang sejajar dan bergera' berla&is(la&is$ ma'a aliran tersebut adalah laminar+ Ci'a tinta bergera' menebar tida'

menentu ma'a aliran tersebut adalah turbulen+ A&abila

Download - [FINAL] LAPRAK MEKFLU PRINT.docx

Top Related