-
KEHILANGAN ENERGI AKIBAT GESEKANPERSAMAAN DARCY :Head loss
akibat gesekan sebanding dengan: Perbandingan antara panjang dan
diameter pipa Velosity head Faktor gesekan Persamaan Darcy berlaku
untuk aliran laminer atau turbulen Faktor gesekan untuk laminer
dapat dihitung seara analisis sedangkan untuk aliran turbulen harus
ditentukan secara empiris
L=Panjang pipaD=Diameter pipaV=Kecepatan rata-rataf=Faktor
GesekanhL=Head loss
-
PERSAMAAN HAGEN-POISEEUILLE Dapat digunakan untuk menghitung
head loss pada aliran laminer Sudah diiuji dalam berbagai
eksperimenDengan menggunakan persamaan Darcy, faktor gesekan pada
aliran laminer dapat ditentukan
-
KEKASARAN DINDING DALAM PIPA Faktor gesekan pada aliran turbulen
dipengaruhi oleh kekasaran relatif dari pipa
-
FAKTOR GESEKAN PADA ALIRAN TURBULEN Tidak bisa dihitung secara
analitis Tergantung pada bilangan Reynold dan kekasaran relatif
Harus ditentukan secara empiris (grafik, tabel, persamaan
empiris)Persamaan Blasius Hanya berlaku untuk pipa licin (smooth
pipe) Bilanan Reynold 3000 100000Persamaan Karman-NikuradseHanya
berlaku untuk bilangan Reynold yang besar (fully turbulent) Hanya
tergantung pada kekasaran relatif
-
Persamaan Colebrook Persamaannya implisit (harus dilakukan
secara iteratif) Berlaku untuk sembarang pipa dan sembarang
bilangan ReynoldGrafik MoodyFaktor gesekan daoat diperkirakan dari
grafik dengan absis bilangan Reynold, ordinat faktor gesekan dan
parameter kekasaran relatif Dapat juga digunakan tabel yang dibuat
berdasarkan persamaan Colebrook
-
Grafik Moody
-
Grafik Moody
-
Contoh Soal No. 1Air pada 160o F mengalir dengan kecepatan 30
ft/s melalui uncoated ductile iron pipe yang mempunyai diameter
dalam sebesar 1 in.Tentukan faktor gesekannyaJawab :Kekasaran
relatif :
-
Viskositas kinematik
-
SSU (Saybolt Second Universal)
-
Contoh Soal No. 2Ethyl alcohol pada 25o C mengalir dengan
kecepatan 5,3 m/s melalui Standard 11/2 in Schedule 80 sttel pipe.
Tentukan faktor gesekannya.
Jawab :
-
Kekasaran relatif commercial steel :
-
Ethyl alcohol pada 25o C :Bilangan Reynold :
-
Contoh Soal No. 3 In a chemical processing plant, benzene at 50o
C (sg = 0,86) must be delivered to point B with a pressure of 550
kPa. A pump is located at point A 21 m below point B, and two point
are connected by 240 m of plastic pipe having an inside diameter of
50 mm. If the volume rate is 110 L/min, calculate the required
pressure at the outlet of the pump.
-
Jawab :Hitung rapat massa :Hitung kecepatan rata-rata :
-
Menentukan viskositas dinamik benzene :Menghitung bilangan
Reynold :
-
Menentukan faktor gesekan (smooth pipe):
-
Menghitung head loss :Menentukan tekanan di titik B :
-
Persamaan Swamee & Jain (1976) Berlaku untuk kekasaran
relatif dari 102 sampai 106 Berlaku untuk biolangan Reynold dari 5
x103 sampai 106ContohFaktor gesekan untuk bilangan Reynold 1x106
dan kekasaran relatif 2000 adalah :
-
Soal Latihan No. 1Water at 10o C flows at the rate of 900 L/min
from the reservoir and through the pipe in Figure below. Compute
the pressure at point B considering the friction loss due to
friction, but neglect other lossesAnswer : pB po =89,9 kPa
-
Soal Latihan No. 2Figure below shows a portion of a fire
protection system in which apump draws water at 60 F from a
reservoir and delivers it to point B at the flow rate of 1500
gal/mina). Calculate the required height of the water level in the
tank in order to maintain 5.0 psig pressure at point A. Answer : h
= 12,6 ftb). Assuming that the pressure at A is 5.0 psig, calculate
the power delivered by the pump to the water in order to maintain
the pressure at point B at 85 kPa. Include energy lost due to
friction but neglect any other energy losses. PA =19,2 hp
-
Soal Latihan No. 3Water at 60o F is being pumped from a stream
to a reservoir whose surface is 210 ft above the pump. The pipe
from the pump to the reservoir is an 8-in Schedule 40 steel pipe
2500 ft long. The pressure at the pump inlet is 2,36 psig. If 4.00
ft3/s is being pumped, a). Compute the pressure at the outlet of
the pump. Answer : 0,997 MPa b). Compute the power delivered by the
pump to the water. Answer : 151 hpConsider the friction loss in the
discharged line, but neglect other losses