mekflu modul 1
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
1/26
ABSTRAK
Human life will never be separated from the need for water and air, which
are essential components for life on earth, as it is the basic human needs, human
beings learn science. The science of the study Fluid Mechanics. Which has a
discussion of Bernoulli's principle Bernoulli's Law is a term used in fluid mechanics
which states that in the fluid flow, increase fluid velocity will cause a pressure drop
in the flow. With these principles Bernoulli's Law is very much in use in everyday
life. For example, in mosquito spraying, carburetor, and a perforated tank.
To get the knowledge app Bernoulli's Law then do a practicum. In this
experiment, we will calculate the total head (ht), static head (hs), and the head
velocity (HV) by reading a difference in altitude manometer, calculate pressure
upstream (h1), the pressure downstream (h2), and the pressure difference (Δh) by
reading the altitude difference manometer. Then make record all observations of
measurement data in tables and calculations.
From the experiments we have done, it was found that the value of the
function graph EGL and HGL Are Fully Open Half-Open influenced by inflows
venture where at Fully Open greater value than Half-Open, so the graph Fully Open
has a greater value than Half open
Key Word: Bernoulli’s theorem, pitot tube, head tube, head velocity, EGL, HGL
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
2/26
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kehidupan manusia tidak akan pernah lepas dari kebutuhan air dan udara,
yang merupakan komponen penting bagi kehidupan di bumi ini, karena merupakan
kebutuhan pokok manusia, manusai mempelajari ilmu – ilmu tersebut hingga
terdapat ilmu yang mempelajari fluida yaitu Mekanika Fluida. Yang memiliki
bahasan tentang Hukum Bernoulli. Hukum Bernoulli menjelaskan tentang konsep
dasar aliran fluida (zatcair dan gas) bahwa peningkatan kecepatan pada suatu aliran
zat cair atau gas, akan mengakibatkan penurunan tekanan pada zat cair atau gas
tersebut.Artinya, akan terdapat penurunan energi potensial pada aliran fluida
tersebut.
Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang
menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida
akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya
merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa
jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan
jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Prinsip ini diambil dari nama
ilmuwan Belanda/Swiss yang bernama Daniel Bernoulli.
Dengan prinsip tersebut Hukum bernoilli sangat banyak di manfaatkan
dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya pada penyemprot nyamuk, karburator, dan
tangki berlubang. Oleh karena itu diperlukan praktikum ini.
1.2 Tujuan Percobaan
Batasan masalah dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mempelajari bagaimana fenomena nyata dari Hukum Bernoulli
2. Untuk mempelajari bagaimana prinsip “head ” dengan menggunakan
pitot tube
3. Untuk mempelajari bagaimana prinsip kerja alat ukur fluida
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
3/26
1.3 Rumusan Masalah
Batasan masalah dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana mempelajari fenomena nyata dari Hukum Bernoulli?
2.
Bagaimana prinsip “head” dengan menggunakan pitot tube?
3. Bagaimana prinsip kerja alat ukur fluida?
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. Steady Flow
Aliran dimana properties fluida di suatu titik tidak bergantung
terhadap waktu
2. Incompressible Flow
Aliran dimana terjadi perubahan variasi densitas sepanjang aliran
yang sangat kecil dengan perubahan variasinya
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
4/26
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Penurunan Rumus Bernouli
2.1.1 Berdasarkan Hukum Thermodinamika I
̇ Ẇ Ẇ Ẇ = ∀ + + . ̅ Dimana : = + + Dengan asumsi :
1. Ẇ ; Ẇ ; Ẇ = 0 2.
Steady Flow
3. Incompressible Flow
4. Uniform Flow dan Properties At Each Section
5. = 0
Maka persamaannya menjadi :
̇ = + + 2 + . ̅ + + +
2 + . ̅
̇ = + + 2 + . ̅
+ + +2 + . ̅
Dari Persamaan kontinuitas :
0 = ∀ + . ̅ 0 = . ̅ + . ̅
0 =
. ̅
+
. ̅
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
5/26
Dimana : ∫ . ̅ = || = ̇ Maka : 0 = +
222111 AV AV m
Laju perpindahan panas (Q) dapat dituliskan sebagai berikut:
mdm
Q
dt
dm
dm
Q
dt
QQ
Maka persamaannya menjadi:
mdm
Quum gz
V p gz
V p
121
2
1
112
2
2
22
22
0
Atau
dm
Quu gz
V p gz
V p
122
2
2
221
2
1
11
22
Karena asumsi incompressible flow, berlaku hubungan :
= = 1
Sehingga
dm
Quu gz
V p gz
V p
122
2
22
1
2
11
22
Dimana :
→ : Perubahan energi dalam akibat gesekan , → : Perpindahan panas per satuan massa , → = 0 : Losses energy dari section 1 – 2 ,
2.1.2 Berdasarkan Persamaan Euler
Persamaan Euler untuk aliran steady sepanjang sebuah streamline
adalah :
dV V gdz dp
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
6/26
Atau
Karena asumsi incompressible flow maka ρ = konstan, sehingga
dapat dituliskan:
konstan gz 2
V p 2
2.2 Tekanan Statis, Dinamis, dan Stagnasi
Sebelum kita telah menurunkan persamaan Bernoulli hingga
didapatkan berntuk persamaan :
+
2 += Dari persamaan tersebut ada variable tekana (p), tekanan tersebut
merupakan tekanan termodinamika atau disebut juga dengan tekanan
statis.
Tekana Stastis merupakan tekanan yang diukur dengan alat ukur
tekanan yang memiliki kecepatan sama dengan kecepatan aliran fluida.
Tekanan ini diperlambat karena adanya gesekan dan besarnya sama ke
segala arah.
Tekanan Stagnasi merupakan tekanan yang diukur pada saat
kecepatan aliran fluida diperlambat sampai nol (0) tanpa proses gesekan
(Frictionless).
Pada aliran incompressible, persamaa Bernoulli dapat digunakan
untuk menghubungkan perubahaan kecepatan dan tekanan sepanjang
sebuah streamlilne. Dengan mengabaikan ketinggian, maka persamaan
Bernoulli menjadi :
+
2 =
konstan gz 2
V
ρ
dp
0 gdz dV V ρ
dp
2
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
7/26
Jika tekanan statis didefinisakan dengan (p) pada satu titik dalam jalur
aliran dimana kecepatannya adalah sebesar (V), sedangkan tekanan
stagnasi didefinisikan dengan (po), dimana pada keadaan stagnasi
kecepatan adalah (Vo = 0), maka :
+
2 = +
2 = + 1
2
= 12 Bentuk
disebut juga dengan Tekanan Dinamis. Jadi tekanandinamis dapat dikatan sebagai selisih antara tekanan stagnasi dengan
tekanan statis. Melalui persaan tersebut, dapat dihitung kecepatan local
aliran sebagai berikut :
= 2
still Fluid
Static pressure ≠ 0
Dynamic pressure = 0
No acceleration
Uniformly moving
fluid
Static pressure ≠ 0
Dynamic pressure ≠ 0
no acceleration
Nonuniformly moving
fluid
Static pressure ≠ 0
Dynamic pressure ≠ 0
acceleration
Gambar 2.1 Tekanan Statis dan Dinamis
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
8/26
2.3 Macam-macam alat ukur Tekanan
2.3.1 Wall Pressure Tap
Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan statis. Digunakan
bersama dengan manometer atau dengan pressure Gage. Sering disebut
juga piezometer terbuka. Wall Pressure Tap yang baik adalah diameter
lubang yang kecil berkisar 0,5 mm, memiliki tepi lubang yang tajam, dan
letaknya tegak lurus dengan wall .
2.3.2 Statis PressureProbe
Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan statis, penggunaannya
bersama dengan manometer. Ujung probe yang terbentuk elips
digunakan untuk bilangan Mach rendah, sedangkan ujung yang Taj,
digunakan untuk bilangan Mach yang tinggi.
2.3.3 Total Head Tube (Stagnation Pressure Probe; Pitot Tube)
Gambar 2.2 Wall Pressure Tap
Gambar 2.3 Statis Pressure Probe
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
9/26
Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan stagnasi. Digunakan
bersama manometer. Digunakan pada Oen channel flow. Static had yang
terukur sama dengan kedalaman.
2.3.4 Total Head Tube used with Wall Pressure Tap
Digunakan untuk mengukur tekanan statis pada satu titik sekaligus
tekanan stagnasinya. Digunakan bersama manometer.
2.3.5
Pitot Static Tube
Gambar 2.4 Total Head Tube
Gambar 2.5 Total Head Tube used with Wall Pressure Tap
Gambar 2.6 Pitot Static Tube
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
10/26
Fungsinya sama dengan total had tube dengan wall pressure tap.
Digunakan bersama manometer.
2.4 EGL, HGL, dan Head
2.4.1 EGL dan HGL
Energy Grade Line menggambarkan total energi atau energi
mekanik yang dimiliki oleh sistem. Hydraulic Grade Line
menggambarkan energi potensial yang dimiliki oleh sistem. Selisih dari
keduanya akan menunjukkan velocity head.
2.4.2
HeadAda beberapa macam head , yang pertama merupakan total head .
Besar dari total head sendiri merupakan penjumlahan dari pressure head ,
velocity head , dan elevation head . Dimana besarnya pressure head
adalah, velocity head besarnya adalah
dan elevation head besarnya
adalah ( gz ). Adapun aplikasi head adalah pada EGL dan HGL. Dimana
EGL adalah kurva energi yang menggambarkan besarnya total head . Dan
HGL adalah kurva energi yang menggambarkan besarnya total head
dikurangi dengan velocity head .
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
11/26
2.5 Persamaan Yang Digunakan Dalam Perhitungan
2.5.1 Perhitungan Yang Didasarkan Pada Hasil Pengukuran Pitot Tube :
A. Lokasi Pitot Tube (Ls,mm)
= Dimana : Ls = Lokasi pitot tube pada tabung venture atau duct (mm)
Lp = Panjang total pitot tube = 32
Lo = Panjang Bagian pitot tube yang diluar venturi (mm)
B. Tekanan Dinamis Pitot Tube (Pv,N/m2)
= . ℎ
Dimana : Pv = Tekanan dinamis pitot tube (N/m2)
K 1 = 10 N/m2/mmH2O
Hv = Velocity head dari pitot tube (mm)
C. Kecepatan Udara Pada Leher Venturi (Vd.m/s)
= 2 Dimana : Vd = Kecepatan udara pada leher venture (m/s)
(ρ) = Massa jenis udara pada ToC (lihat table 1)
Pv = Tekana dinamis yang diukur pada leher venturi
(N/m21)
D. Kecepatan Udara Pada Inlet Venturi (VD,m/s)
= 2 Dimana : VD = Kecepatan udara pada leher venture (m/s)
(ρ) = Massa jenis udara pada ToC (lihat table 1)
Pv = Tekana dinamis yang diukur pada leher venturi
(N/m21)
E. Laju Aliran Didasarkan Pada Vd (Qd, m3/s)
= 4 Dimana : Qd = Laju aliran didasarkan pada Vd (m
3/s) (pada leher
venture)
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
12/26
d = Diameter leher venturi = 0,03 m
F. Laju Aliran Didasarkan Pada VD (QD, m3/s)
= 4 Dimana : QD = Laju aliran didasarkan pada VD (m
3/s) (pada inlet
venture)
D = Diameter inlet venturi = 0.05 m
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
13/26
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Peralatan yan digunakan
Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:
1. No. Model : BAT-5-200
2. Fan
2.1 Jenis : Centrifugal
2.2 Kapasitas Maksimum : 5,0 m3/ menit
3.
Daya motor penggerak : 200 watt
4. Manometer U
6.1 Skala Total Head : 0 – 400mm
6.2
Skala Total Static Head : 0 – 400mm
6.3 Skala Velocity Head : 0 – 400mm
5. Pitot static tube : tekanan total dan tekanan statis yang diukur
6.
Venturi dan Duct tembus pandang
6.1
Diameter Inlet 50mm
6.2 Diameter Outlet 50mm
6.3
Diameter Kerongkongan 30mm
3.2 Langkah-langkah Percobaan
Langkah-langkah yang dilakukan dalam percobaan ini adalah sebagai
berikut:
1.
Persiapan, pengatur laju aliran dibuka dan sakar motor diputar ke ON
untuk menghidupkan motor.
2. Bukaan valve diatur half-open.
3. Panjang pitot statis tube (Lo) diatur 60 mm.
4. Valve venturi ditutup dan valve pitot tube dibuka kemudian hs, ht, dan
hv diukur.
5. Valve venturi dibuka dan valve pitot tube ditutup kemudian h1, h2,
dan ∆h diukur.
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
14/26
6.
Pitot tube ditarik sepanjang 18 mm kemudian langkah (4) dan (5)
diulangi.
7. Langkah (6) diulang sebanyak 12 kali sampai panjang pitot tube
menjadi 258 mm.
8. Bukaan valve diatur menjadi fully open, kemudian langkah (3) sampai
(7) diulangi.
9. Semua data hasil pengamatan dicatat pada tabel pengukuran dan
perhitungan.
TABEL I
DENSITY AND KINEMATIC VISCOSITY OF DRY AIR
Temperatur, T (oC) Density, ρ (kg/m3) Viskositas Kinematik, µ (m2/s)
0 1,293 0,133 x 10-4
10 1,247 0,142 x 10-4
20 1,205 0,151 x 10-4
30 1,165 0,160 x 10-4
40 1,128 0,170 x 10-4
Tabel 3.1 Density dan Kenimatic Viscosity udara kering
3.3 Contoh Perhitungan
3.3.1 Half Open
1. Perhitungan Berdasarkan Hasil Pengukuran Pitot Tube (L0 = 222 mm)
i. Lokasi Pitot Tube (Ls, mm)
Ls = Lp – L0
Diketahui: Lp (panjang total pitot tube) = 382 mm
L0 = 222 mm
Maka: Ls = 382222 = 160 mmii. Tekanan Dinamis Pitot Tube (Pv, N/m2)
Pv = K 1 x hv
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
15/26
Diketahui: K 1 = 10 N/m2 / mmH2O
Hv = 16 mmH2O
Maka: Pv = 10 x 16 = 160 N/m2
iii.
Kecepatan Udara pada Inlet Venturi (VD, m/s)
VD = √ Diketahui: = 1,177 kg/m3
Pv= 160 N/m2
Maka: VD = √ ×, = 15.19842 m/s iv.
Laju Aliran Didasarkan pada VD (QD, m3/s)
QD = × × VD
Diketahui: D (diameter inlet venturi) = 0,05 m
VD = 15,198 m/s
=
× 0,05
×15,198 = 0,0298 m3/s
2. Perhitungan Berdasarkan Hasil Pengukuran Venturi Tube (L0 = 222 mm)
i.
Perbedaan antara Tekanan Hulu (h1) dan Tekanan Hilir (h2) sepanjang
Venturi (ΔP, N/m2)
Δ P = K 2 x Δh
Diketahui: K 2 = x g = 10 N/m2/mmH2OΔh = 32 mmH2O
Maka: ΔP = 10 x 32 = 320 N/m2
ii. Kecepatan Udara pada Leher Venturi (Vm, m/s)
Vm = √ ∆ { −} Diketahui: ΔP = 320 N/m2
d = diameter leher venturi = 0,03 m
Maka : Vm = √ ×, { −,,} = 24.99438 m/s
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
16/26
iii.
Laju Aliran Didasarkan pada Vm (Qm, m3/s)
Qm = Cv x Cc x × d2
x Vm
Diketahui: Cv = 1,07
Cc = 0,987
Vm = 24.99438 m/s
Maka: Qm = 1,07 x 0,987 x × 0,032 x 25.76361
Qm = 0.018658 m3/s
iv.
Bilangan Reynold pada Leher Venturi (Red)
Re-d = ×
Diketahui: (viskositas kinematik udara) = 0,0000153 m3/sMaka: Re-d =
, ×,, = 49008.58
v. Bilangan Reynold pada Inlet Venturi (ReD)
Re-D = ×(× ) Diketahui: QD = 0,04504 m
3/s
Maka: Re-D =, ×.
( × . ), = 2.15069 x 10-12
3.3.2 Fully Open
1. Perhitungan Berdasarkan Hasil Pengukuran Pitot Tube (L0 = 222 mm)
i. Lokasi Pitot Tube (Ls, mm)
Ls = Lp – L0
Diketahui: Lp (panjang total pitot tube) = 382 mm
L0 = 222 mm
Maka: Ls = 382222 = 160 mmii. Tekanan Dinamis Pitot Tube (Pv, N/m2)
Pv = K 1 x hv
Diketahui: K 1 = 10 N/m2 / mmH2O
Hv = 22 mmH2O
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
17/26
Maka: Pv = 10 x 22 = 220 N/m2
iii. Kecepatan Udara pada Inlet Venturi (VD, m/s)
VD = √ Diketahui: = 1,177 kg/m3
Pv = 220 N/m2
Maka: VD = √ , = 17.82173 m/s
iv. Laju Aliran Didasarkan pada VD (QD, m3/s)
QD = × × VD
Diketahui: D (diameter inlet venturi) = 0,05 m
VD = 17.82173064 m/s
QD = × 0,052 ×17.82173064 = 0,034992886 m3/s
2. Perhitungan Berdasarkan Hasil Pengukuran Venturi Tube (L0 = 222 mm)
i.
Perbedaan antara Tekanan Hulu (h1) dan Tekanan Hilir (h2) sepanjang
Venturi (ΔP, N/m2)
Δ P = K 2 x Δh
Diketahui: K 2 = x g = 10 N/m2/mmH2OΔh = 55 mmH2O
Maka: ΔP = 10 x 55 = 550 N/m2
ii. Kecepatan Udara pada Leher Venturi (Vm, m/s)
Vm = √ ∆ { −} Diketahui: ΔP = 550 N/m2
d = diameter leher venturi = 0,03 m
Maka: Vm = √ ×, { −,,} = 32.7679 m/siii.
Laju Aliran Didasarkan pada Vm (Qm, m
3
/s)
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
18/26
Qm = Cv x Cc x × d2 x Vm
Diketahui: Cv = 1,07
Cc = 0,987
Vm = 32.7679 m/s
Maka: Qm = 1,07 x 0,987 x × 0,032 x 32.7679
Qm = 0.024461 m3/s
iv. Bilangan Reynold pada Leher Venturi (Red)
Re-d = × Diketahui: (viskositas kinematik udara) = 0,0000153 m3/s
Maka: Re-d =, ×., = 64250.79
v. Bilangan Reynold pada Inlet Venturi (ReD)
Re-D =×
(× )
Diketahui: QD = 0.034992886 m3/s
Maka: Re-D =,×,
(× , ), = 5.82409 x 10-12
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
19/26
BAB IV
PEMBAHASAN DAN ANALISA GRAFIK
4.1 Pengaruh Ls Terhadap ht, hs, hv pada Bukaan Ful ly Open
Grafik 4.1 Grafik Pengaruh Ls Terhadap ht, hs, hv pada Bukaan Fully Open
Pada awal percobaan, diukur nilai Head Total (ht), Static Head (hs),
dan VSL Head (hv) dari Pitot tube fully open. Setalah melakukan ujia coba
pada Pitot tube fully open di dapatkan data – data. Berdasarkan data yang
didapat terbentuk grafik seperti di atas. Grafik tersebut merupakan grafik
ht,hs,hv VS Ls. Dapat dilihat bahwa nilai ht sangat stabil karena hanya berada
pada rentang (-13) sampai dengan (-15) mm H2O. Sedangkan nilai hs dan hv
cenderung fluktuatif . Nilai hs tidak terlihat stabil pada awal (Lo = 60 mm)
hingga akhir (Lo = 258 mm), lalu terjadi penurunan maksimum pada Lo = 168
mm, setelah itu mengalami kenaikan lagi hingga Lo = 258 mm. Sedangkan
nilai hv di awal mengalami kenaikan sedikit demi sedikit dari Lo = 60 mm
hingga Lo = 114 mm. Nilai minimum terjadi pada Lo = 60 dengan nilai Head
Pitot Tube Hv = 4 mm H2O. Setelah itu terjadi kenaikan terus menerus hingga
nilai maksimum pada Lo = 168 dengan nilai Head Pitot Tube Hv = 55 mm
-60
-40
-20
0
20
40
60
322 304 286 268 250 232 214 196 178 160 142 124
H e a d P i t o t T u
b e
Panjang Pitot
Ht,Hs,Hv vs Ls (FULLY OPEN)
ht mm H20 hs mm H2O hv mm H2O
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
20/26
H2O, selepas Lo = 168 lalu mengalami penurunan sampai pada titik Lo = 258
mm.
Dari ketiga parameter tersebut punya teori masing-masing. Nilai ht
harusnya stabil, berdasarkan rumus EGL (Hukum Bernoulli). Selama satu
fluida yang mengalir dalam aliran tersebut maka nilai ht harusnya relatif sama.
Karena perubahan tekanan dan kecepatan menurut Hukum Bernoulli
sebanding. Untuk hs dapat ditinjau dari rumus HGL. Rumus HGL bergantung
pada tekanan. Pada saat aliran masuk ke penampang yang lebih kecil, maka
tekanan juga mengecil sehingga grafik menurun, dan kembali naik saat aliran
memasuki penampang yang lebih besar. Untuk hv bergantung pada kecepatan.
Saat aliran masuk ke penampang yang lebih kecil kecepatan naik sehingga
grafik menunjukkan kenaikan.
Dari percobaan yang dilakukan data yang didapat mengalami
kesalahan pada nilai hs yang tidak beraturan. Grafik hs sudah sesuai dengan
teori, awalnya mengalami penurunan lalu mengalami kenaikan kembali. Pada
grafik hv juga sudah sesuai dengan teori, awalnya mengalami kenaikan lalu
penurunan sesuai dengan teori.
4.2 Pengaruh Ls Terhadap ht, hs, hv pada Bukaan Half Open
Grafik 4.2 Grafik Pengaruh Ls Terhadap ht, hs, hv pada Bukaan Half Open
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
322 304 286 268 250 232 214 196 178 160 142 124 H e a d P i t o t T u b e
Panjang Pitot
Ht,Hs,Hv vs Ls (half open)
ht mm H20 hs mm H2O hv mm H2O
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
21/26
Pada awal percobaan, diukur nilai Head Total (ht), Static Head (hs),
dan VSL Head (hv) dari pitot tube half open. Setalah melakukan ujia coba pada
Pitot tube fully open di dapatkan data – data. Berdasarkan data yang didapat
terbentuk grafik seperti di atas. Grafik tersebut merupakan grafik ht,hs,hv VS
Ls. Terlihat bahwa nilai ht sangat stabil karena hanya berada pada rentang (-9)
sampai dengan (-10) mm H2O. Sedangkan nilai hs dan hv cenderung fluktuatif .
Nilai hs awalnya tampak setabil dua titik awal Lo = 60 mm dan Lo 78 mm, lalu
terjadi penurunan secara berlahan – lahan hingga mencapai penurunan
maksimum pada Lo = 168 mm, setelah itu mengalami kenaikan lagi hingga Lo
= 258 mm. demikian pula dengan nilai hv awalnya mengalami kestabilan pada
dua titik awal yaitu Lo = 60 mm samapai dengan Lo = 78 mm dan mengalami
kenaikan secara berlahan – lahan hingga mencapai nilai maksimum pada titik
Lo = 168 mm. Lalu mengalami penurunan perlahan – lahan sampai pada titik
Lo = 258 mm. Nilai minimum hanya terjadi pada titik awal Lo = 60 mm dan
Lo = 78 mm.
Dari ketiga parameter tersebut punya teori masing-masing. Nilai ht
harusnya stabil, berdasarkan rumus EGL (Hukum Bernoulli), yaitu = + + z . Selama hanya satu fluida yang mengalir dalam aliran tersebut makanilai ht harusnya relatif sama. Karena perubahan tekanan dan kecepatan
menurut Hukum Bernoulli sebanding. Untuk hs dapat ditinjau dari rumus HGL,
yaitu HGL = + z . Pada saat aliran masuk ke penampang yang lebih kecil,maka tekanan juga mengecil sehingga grafik menurun, dan kembali naik saat
aliran memasuki penampang yang lebih besar. Untuk hv bergantung pada
kecepatan. Saat aliran masuk ke penampang yang lebih kecil kecepatan naik
sehingga grafik menunjukkan kenaikan.
Berdasarkan percobaan data yang didapat banyak terjadi
penyimpangan dengan teori yang ada. Nilai ht sudah benar yaitu cenderung
stabil, nilai hs mengalami kenaikan pada awalnya kemudian turun dan
kemudian naik lagi, sementara nilai hv awalnya naik dan kemudian mengalami
penurunan. Terdapat sedikit kesalahan. Kesalahan ini terjadi dikarenakan alat
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
22/26
pratikum sudah kotor sehingga data yang di hasilkan tidak bisa akurat dan juga
karena praktikan kurang cermat dan terburu-buru melihat hasil sebelum alat
dalam kondisi stabil.
4.3 Pengaruh Ls Terhadap h1, h2, Δh pada Bukaan Fully Open
Grafik 4.3 Grafik Pengaruh Ls Terhadap h1, h2, Δh pada Bukaan Fully Open
Berikutnya adalah venturi tube fully open. Nilai h1 dan Δh cenderung
fluktuatif namun tidak terlalu signifikan, untuk h2 dalam rentang antara -58
sampai dengan -41 untuk Δh dan antara 46 sampai dengan 56. Sedangkan nilai
h1 sudah relative konstan antara -13 sampai dengan -11.
Menurut teori yang ada, terdapat ketentuan untuk nilai ∆h, h1, dan h2
yang benar. Pada saat melakukan percobaan, venturi tidak berubah. Sehingga
semua pengambilan data dilakukan di satu titik yang sama dengan kecepatan
dan luas penampang yang sama, menurut rumus = . Oleh karena ituharusnya nilai ∆h, h1, dan h2 relatif sama pada semua pengambilan data.
Dari percobaan yang dilaksanakan data yang didapat memiliki
kesalahan. Yaitu terdapat pada nilai h2 dan Δh yang naik turun pada grafik.
Hanya grafik h1 yang cenderung konstan. Kesalahan ini terjadi dikarenakan
alat pratikum sudah kotor sehingga data yang di hasilkan tidak bisa akurat dan
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
322 304 286 268 250 232 214 196 178 160 142 124
H e a d V e n t u r i T u b e m
m H
2 O
Panjang Pitot
h1,h2, Δh vs Ls (fully open)
h1 mm H2O Δh mm H2O h2 mm H2O
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
23/26
juga karena praktikan kurang cermat dan terburu-buru melihat hasil sebelum
alat dalam kondisi stabil.
4.4 Pengaruh Ls Terhadap h1, h2, Δh pada Bukaan Half Open
Grafik 4.4 Grafik Pengaruh Ls Terhadap EGL dan HGL pada Bukaan Half Open
Berikutnya adalah mengukur ∆h, h1, dan h2 dari venturi tube half
open. Pada Δh terjadi nilai yang fluktuatif yang tidak terlalu signifikan saat
pengambilan data, dengan nilai maksimum pada Lo = 114 mm dan 168 mm
dan nilai minimum pada Lo = 258 mm. Nilai h1 cenderung stabil pada saat Lo
= 114 sampai dengan Lo = 258 mm, meskipun terjadi penurunan pada titik Lo
186 dan 258. Sedangkan nilai h2 mengalami perubahan yang fluktuatif yang
tidak terlalu signifikan sama seperti Δh, dengan nilai maksimum pada Lo = 114
mm dan Lo = 168 mm sedangkan nilai minimum pada Lo = 258 mm.
Menurut teori yang ada, terdapat ketentuan untuk nilai ∆h, h1, dan h2
yang benar. Pada saat melakukan percobaan, venturi tidak berubah. Sehingga
semua pengambilan data dilakukan di satu titik yang sama dengan kecepatan
dan luas penampang yang sama, menurut rumus = . Oleh karena ituharusnya nilai ∆h, h1, dan h2 relatif sama pada semua pengam bilan data.
Saat percobaan dilakukan, data yang didapatkan banyak terjadi
kesalahan. Ketiga nilai tersebut menghasilkan grafik yang fluktuatif yang
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
322 304 286 268 250 232 214 196 178 160 142 124
H e a d V e n t u r i T u b e m m H
2 O
Panjang Pitot
h1,h2, Δh vs Ls (half open)
h1 mm H2O Δh mm H2O h2 mm H2O
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
24/26
seharusnya konstan dari awal. Kesalahan ini terjadi dikarenakan alat pratikum
sudah kotor sehingga data yang di hasilkan tidak bisa akurat dan juga karena
praktikan kurang cermat dan terburu-buru melihat hasil sebelum alat dalam
kondisi stabil.
4.5 Pengaruh Ls Terhadap EGL dan HGL pada Bukaan Half Open
Grafik 4.5 Grafik Pengaruh Ls Terhadap EGL dan HGL pada Bukaan Half Open
Nilai EGL sama dengan nilai Head Total atau ht, sehingga grafik ht
sama dengan grafik EGL. Dari grafik kita dapat melihat bahwa nilai EGL
relatif stabil, dengan rentang antara (-9) sampai dengan (-10). Sedangkan nilai
HGL sama dengan nilai Static Head atau hs. Berdasarkan grafik terlihat bahwa
nilai HGL naik pada awalnya, kemudian turun lalu naik sampai akhir. Grafik
HGL terlihat sangat fluktuatif.Berdasarkan percobaan data yang didapat grafik EGL sudah sesuai
tetapi untuk grafik HGL tidak sesuai, karena fluktuatifnya sangat signifikan.
Seharusnya menurun diawal dan mngalami kenaikan di akhir. Terdapat sedikit
kesalahan. Kesalahan ini terjadi dikarenakan alat pratikum sudah kotor
sehingga data yang di hasilkan tidak bisa akurat dan juga karena praktikan
kurang cermat dan terburu-buru melihat hasil sebelum alat dalam kondisi
stabil.
-30
-20
-10
0
10
322 304 286 268 250 232 214 196 178 160 142 124
m m H
2 O
Panjang Pitot
EGL dan HGL vs Ls (half open)
EGL Half Open HGL Fully Open
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
25/26
4.6 Pengaruh Ls Terhadap EGL dan HGL pada Bukaan Fully Open
Grafik 4.6 Grafik Pengaruh Ls Terhadap EGL dan HGL pada Bukaan Fully Open
Nilai EGL sama dengan nilai Head Total atau ht, sehingga grafik ht sama
dengan grafik EGL. Dari grafik kita dapat melihat bahwa nilai EGL relatif stabil
dengan rentang antara (-15) sampai denga (-13). Sedangkan nilai HGL sama
dengan nilai Static Head atau hs. Berdasarkan grafik terlihat bahwa nilai HGL
tidak terlihat stabil pada awal (Lo = 60 mm) hingga akhir (Lo = 258 mm), lalu
terjadi penurunan maksimum pada Lo = 168 mm, setelah itu mengalami
kenaikan lagi hingga Lo = 258 mm.
Nilai EGL dan HGL pada saat fully open tidak jauh berbeda dengan yang
half open. Grafik EGL sudah sesuai yaitu konstan. Sedangkan grafik HGL sudah
tepat terjadi kenaikan di awal tetapi seharusnya grafiknya mengalami kenaikan
pada awalnya dan penurunan di akhir. Terlihat di grafik hasil percobaan
mengalami kenaikan lalu menurun dan akhirnya terjadi kenaikan di akhir.
Terdapat sedikit kesalahan. Kesalahan ini terjadi dikarenakan alat pratikum
sudah kotor sehingga data yang di hasilkan tidak bisa akurat dan juga karena
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
322 304 286 268 250 232 214 196 178 160 142 124
m m
H 2 O
Panjang Pitot
EGL dan HGL vs Ls (Fully open)
EGL Fully Open HGL Fully Open
-
8/18/2019 Mekflu Modul 1
26/26
praktikan kurang cermat dan terburu-buru melihat hasil sebelum alat dalam
kondisi stabil.
4.7 Pengaruh Ls Terhadap EGL dan HGL pada Bukaan Half dan Fully
Open.
Grafik 4.7 Grafik Pengaruh Ls Terhadap EGL dan HGL pada Bukaan Half dan Fully
Open
Dengan membandingkan nilai EGL dan HGL saat half open serta saat
fully open kita dapat menentukan suatu teori. Dari percobaan secara empiris
didapatkan nilai EGL saat fully open diatas EGL saat half open. Begitu juga
dengan HGL.
Berdasarkan teori yang ada hal tersebut dapat terjadi karena adanya
hukum Bernoulli dan rumus mencari debit aliran (Q = V.A), dimana debit saat
fully open lebih besar daripada half open. Dengan demikian kecepatan saat fully
open juga lebih besar dari half open. Dari percobaan data yang didapat sudah
sesuai dengan teori tersebut.
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
322 304 286 268 250 232 214 196 178 160 142 124
m m H
2 O
Panjang Pitot
EGL, HGL (Half and Fully open)
EGL Half Open HGL Fully Open EGL Fully Open HGL Fully Open