Laporan Praktikum Minor losses

LAPORAN PRAKTIKUM

FENOMENA DASAR RUGI-RUGI ALIRAN PADA SISTEM

PERPIPAAN

Disusun oleh:

DIAN PUTRA SATRIA / 14 071 677 90

LABORATORIUM KONVERSI ENERGI PROGRAM STUDI S-1

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS RIAU 2015

2015

LAPORAN PRAKTIKUM FENOMENA DASAR

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala

berkat dan limpahan nikmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

laporan praktikum mengenai “Fenomena Dasar” khususnya praktikum ruhi-rugi aliran

pada sistem perpipaan.

Dalam penulisan laporan ini, penulis membahas tentang teori dasar , alat dan

bahan yang digunakan, prosedure dan langkah kerja, analisa dan kesimpulan serta saran

pada praktikum fenomena dasar dalam materi rugi-rugi aliran.

Dalam penyusunaan laporan ini tentunya terdapat berbagai kekurangan, baik itu dari

penulisan maupun dalam penyusunan materi praltikum. Oleh kerena itu penulis mengharapkan

kritik serta saran yang dapat membangun untuk perbaikaan laporan ini.

Pekanbaru, Juni 2015

Penulis

2 LAPORAN PRAKTIKUM FENOMENA DASAR

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR 1 DAFTAR ISI 2 DAFTAR GAMBAR 3 DAFTAR TABEL 4

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 5 1.2 Tujuan 5 1.3 Manfaat 5 1.4 Batasan Masalah 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi 6 2.2 Jenis Katup dan sambungan pada sistem perpipaan 7

BAB III ALAT DAN BAHAN 3.1 Alat Percobaan 9 3.2 Bahan 10

BAB IV PROSEDUR KERJA 11

BAB V PEMBAHASAN 5.1 Data 14 5.2 Pengolahan Data 15

5.3 Analisa Data 21

BAB PENUTUP 6.1 Kesimpulan 26 6.2 Saran 26

DAFTAR PUSTAKA 28


DAFTAR GAMBAR


DAFTAR TABEL DAN GRAFIK


I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam perkembangannya sistem perpipaam sangat penting dalam dunia industri,

Seperti dalam pemenuhan kebutuhan akan pemenuhan kebutuhan utilities air untuk

industri tersebut. Perusahaan atau industri yang paling dominan dalam memanfaat

sistem perpipaan adalah perusahaan pengolahan air dan perusahaan perminyakaan.

Agar suatu industri mendapatkan keuntungan yang optimal dari suatu proses dari

sistem perpipaan, sehingga untuk mendapatkan effisiensi diperlukan perhitungan rugi-

rugi aliran untuk mendapatkan output aliran yang di perlukan dengan optimal.

Praktikum fenomena dasar dengan materi rugi-rugi aliran, ialah percobaan yang

dilakukan untuk mengetahui adanya rugi-rugi minor pada suatu sistem perpipaan.

Sehingga aplikasinya dalam industri yang banyak memakai jaringan perpipaan dapat

dihitung rugi-rugi alirannya.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan percobaan yang dilakukan adalah:

6.1.Mengetahui nilai koefisien minor losses pada elbow 90o, elbow 45o, T jungtion, Y-

Jungtion, suddenly constraction, expantion, ball valve dan gate valve.

6.2.Mengetahui pengaruh vaariasi kecepatan aliran rata-rata terhadap koefIisien minor

losses.

1.3. Manfaat

Adapun manfaat percobaan yang dilakukan adalah:

1. Memahami permasalahan yang terjadi dalam system perpipaan.

2. Mengetahui aplikasi system perpipaan di lapangan dan pemanfaatan pipe

and fitting yang tepat dan benar.

1.4. Batasan masalah

Adapun batasan masalah dalam laporan praktikum ini adalah menghitung minor

losses dan mencari pengaruh kevcepatan aliran terhadap koefisien minor losses yang

terjadi pada sistem perpipaan.


II. TINJAUAN PUSTAKA

3.1. Definisi

Aliran fluida tak mampu mampat adalah aliran di dalam suatu laluan yang

penampangnya berupa kurva tertutupdan massa jenis fluida sepanjang medan aliran

adalah tetap, tidak berubah.

Hukum kekekalan energi (HKE) menyatakan energi tiak dapat diciptakan dan

tidak dapat dimusnahkan namun dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain.

Energi yang ditunjukan dari persamaan enrgi total, atau di kenal dengan head pada

suatu titik dalam aliran steady adalah sama dengan total energi pada titik lain sepanjang

aliran fluida tersebut. Hal ini berlaku selama tidak ada energi yang ditambahkan ke

fluida atau yang diambil dari fluida.

Konsep ini dinyatakan ke dalam bentuk persamaan yang disebut dengan

persamaan Bernoulli, yaitu:

.....(1)

Pesamaan (1) di gunakan jika assumsikan tidak ada kehilangan energi antara dua

titik yang terdapat dalam aliran fluida, namun biasanya beberapa head losses terjadi

diantara dua titik. Jika head losses tidak di perhitungkan maka akan menjadi masalah

dalam penerapannya di lapangan. Jika head losses dinotasikan dengan “h1” maka

persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis menjadi persamaan baru dirumuskan pada

persamaan (2) berikut:

.....(2)

Kerugianminor adalah kehilangan tekanan akibat gesekan yang terjadi pada

katup-katup, T Junction, sambungan da pada penampang yang tidak konstan. Kerugian

minor meliputi sebagian kecil penampang sistem aliran, sehingga pergunakan istilah

“minor”. Head losses minor dapat dihitung dengan persamaan (3):

.....(3)


atau

3.2. Jenis Katup dan Sambungan pada Sistem Perpipaan

Dalam sistem perpipaan apapun, penambahan ke dalam diagram Moody, rugi-

rugi gesekan di hitung sepanjang aliran perpipaan. Penambahan tersebut disebut dengan

minor losses yang berhungan dengan dengan:

• Pipa masuk atau keluar,

• Sudden constraction atau expantion,

• Bend, elbows, Tees, dan fitting lainnya,

• Valve, Open atau partial closed,

• Gradual expantion atau constraction.

Gambar geometrik valve: (a) gate valve; (b) globe valve; (c) angle valve (c)

swing check valve; (c) disk type gate valve.

Jenis-jenis katup (valve) dan sambungan (fitting) antara lain:

• Gate valve;

• Globe valve;

• Angle valve;


• Check valve;

• Reducer;

• Bend, elbow, Tees, Y-junction dan;

• Sambungan lainnya.


III. ALAT DAN BAHAN 3.1. Alat Percobaan

Adapun peralatan yang dipakai dalam praktikum adalah

1. Alat uji rugi-rugi aliran (Lihat gambar seperangkat alat uji rugi-rugi

aliran);

2. Manometer “U”;

Air raksa

Gambar differensial Manometer; ujung ke ujung di hubungkan ke objek

pipa/ fitting yang akan di amati rugi-rugi alirannya.

3. Flowmeter;

Gambar Flowmeter tipe Float untuk mengukur Fluid-flow rate (Debit

air).

4. Pompa;

5. Bak penampung air I;

6. Bak penampung air II;


7. Reducer dia. 1 Inch – ½ Inch ( dipasang dengan membentuk aliran

Suddenly contraction);

8. Reducer dia. 1 Inch – ½ Inch (dipasang dengan membentuk aliran

expantion);

9. Reducer dia. 1 Inch – ¾ Inch ( dipasang dengan membentuk aliran

Suddenly contraction);

10. Reducer dia. 1 Inch – ¾ Inch (dipasang dengan membentuk aliran

expantion);

11. Ball valve;

12. Gate valve;

13. Elbow 90o dia. 1 Inch:

14. Elbow 45 .

15. Y_Junction;

16. T-Junction;

3.2. Bahan

Bahan yang dipakai dalam praktikum adalah fluida air, dan seperangkat alat tulis

untuk mencatat hasil pengamatan serta modul praktikum fenomena dasar.


IV. PROSEDUR KERJA

Gambar Seperangkat alat uji rugi-rugi aliran

Keterangan gambar:

1. Suddenly contraction dia. 1 Inch – ½ Inc.

2. Expantion dia. ½ Inch – 1 Inc.

3. Ball valve No.1

4. Elbow 90o dia. 1 Inch.

5. Suddenly contraction dia. 1 Inch – ¾ Inc.

6. Expantion dia. ¾ Inch – 1 Inc.

7. Ball valve No.2.

8. Ball valve No.3.

9. Y-Junction.

10. T-Junction.

11. Ball valve No.5.

12. Elbow 45o


13. Gate valve.




17. Flow meter

18. Pompa.

Prosedur Percobaan yang dilakukan dalam praktikum fenomena dasar dengan

materi rugi-rugi aliran pada sistem perpipaan adalah (Lihat gambar seperangkat alat uji

rugi-rugi aliran di atas):

1. Tutup Ball valve No.7 dan buka Ball valve No.6,

2. Hidupkan pompa,

3. Buka Ball valve No.1 dan tutup Ball valve No.2, Ball valve No.3, Ball valve

No.4 dan gate valve,

4. Buka/tutup sebagian Ball valve No.7 dan tutup/buka sebagian Ball valve No.6

hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18 dan 20 (LPM))

(Lihat lampiran tabel data untuk aliran 1),

5. Lakukan pencatatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 1),


No.4 dan Gate valve,


hingga mencapai debit yang diinginkan (8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 dan 26

(LPM)) (Lihat lampiran tabel data untuk aliran 2),

8. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 2),














15. Buka Gate valve dan tutup Ball valve No.1, Ball valve No.2, Ball valve No.3,

dan Ball valve No.4,




17. Lakukan pencacatan pada (lampiran tabel data untuk aliran 5).


V. PEMBAHASAN 5.1. Data

Tabel: 1. Data untuk aliran 1






5.2. Perhitungan dan Pengolahan Data

Sample perhitungan diambil dari Tabel data Aliran 1 dengan debit 8

LPM. Untuk data selanjutnya menggunakan rumus dan perhitungan yang sama.

,

,

,

,


,

Data diatas bisa dipakai untuk mencari rugi-rugi aliran pada reducer

(Suddenly Contraction dan expantion). untuk pengolahan diatas memakai data

suddenly contraction dia. 1 Inch – ½ Inch.

Tabel: 6. Hasil Perhitungan dan pengolahan data untuk aliran 1


Tabel: 7. Hasil Perhitungan dan pengolahan data Y junction dan Elbow 90o









5.3. Analisa

Dari pengolahan data diatas, didapatkan nilai koefisien minor losses pada elbow

90o, elbow 45o, T junction, Y-Junction, suddenly constraction, expantion, ball valve dan

gate valve. Serta juga didapatkan nilai kecepatan rata-rata aliran pada reducer dan

kecepatan aliran pada sambungan lainnya dalam sistem perpipaan.


1. Analisa Reducer ukuran diameter 1 inch – ½ Inch:

2. Analisa Reducer ukuran diameter 1 inch – ¾ Inch:


3. Analisa Elbow 90o dan Elbow 45o:

4.


5. Analisa Y-Junction lurus dan Y Junction Cabang dan T Junction:

6. Analisa Gate valve dan ball valve:



VI PENUTUP

6.1.Kesimpulan

Dari hasil praktikum yang dilakukan, dapat disimpulkan:

1. Semakin besar debit fluida yang mengalir pada sisi masuk dan keluarnya

fluida tersebut sepanjang sistem perpipaan, maka akan semakin besar pula

kecepatan fluida yang melalui sistem perpipaan tersebut,

2. Nilai koeefisien minor losses pada Elbow 90o dan Elbow 45o, berbanding

terbalik dengan dengan kecepatan rata-rata aliran,

3. Nilai koefisien minor losses terhadap Y-Junction dan T-Junction, Juga

mengalami perbandingan terbalik dengan kecepatan aliran fluida, namun

pada T-Junction sedekit ada gejolak, namun cendrung turun dengan semakin

besarnya kecepatan aliran yang terjadi,

4. Nilai koefisien minor losses terhadap Reducer, Pada Suddenly contraction

selalu berubah terhadap variable kecepatan namun sangat kecil, sementara

pada expantion terjadi berbanding terbalik terhadap varible kecepatan rata-

rata aliran,

5. Nilai koefisien minor losses terhadap Valve, juga mengalami kecendrungan

berbanding terbalik terhadap kecepatan aliran fluida.

Maka dapat disimpulkan bahwa Semakin besar debit fluida yang diterima

dalam sebuah sistem perpipaan, akan semakin besar pula kecepatan aliran rata-rata

fluida namun akan semakin kecil pula koefisien minor losses yang terjadi pada pipa

dan sambungannya (pipe and Fitting).

6.2.Saran

Agar praktikum ke depannya lebih baik lagi maka ada beberapa saran yang

dapat disampaikan:

1. Agar memahami materi praktikum,


2. Gunakan alat ukur yang akurat dan presisi,

3. Pastikan peralatan dibersihkan sebelum memulai praktikum, agar didapatkan

hasil yang optimal,

4. Lakukan praktikum dengan langkah-langkah yang benar.


DAFTAR PUSTAKA

Frank. M.White, Fluid Mechanics, 4th ed., McGraw-Hill, New York, 2004 J.P. Holman, Experimental Methods for Engineers, 6th ed., McGraw-Hill, New York, 1999. Tim Laboratorium Konversi Energi, Modul Praktikum Fenomena Dasar., Laboratorium Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin-Fakultas Teknik-Universitas Riau,. Riau, 2014

Laporan Praktikum Minor losses

Documents