1

BAB I PENDAHULUAN

A. Maksud Percobaan

1. Mempelajari karakteistik pompa yaitu hubungan antara debit aliran (Q) dengan head

pompa (H).

2. Mempelajari hubungan antara panjang ekivalen (Le) dengan derajat permukaan (oK).

3. Mempelajari hubungan antara coefficient of discharge (Co) dengan bilangan Reynold

(Re).

4. Menera rotameter yaitu hubungan antara debit aliran (Q) dengan tinggi float (h).

B. Latar Belakang

Proses transportasi dengan menggunakan aliran fluida merupakan suatu hal yang

sangat penting, karena banyak digunakan dalam industri. Aliran fluida adalah salah satu cara

untuk mengangkut fluida dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara mengalirkanya melalui

pipa. Transportasi aliran fluida dapat dilakukan dengan menggunakan pipa karena lebih

mudah dan aman. Setiap pengangkutan dalam industri yang berupa cairan,larutan ataupun

suspensi akan sering dijumpai dalam transportasi fluida baik denganClosed Duck (pipa

tertutup) maupun Open Channel(saluran terbuka). Untuk pengangkutan zat padat dilakukan

secara fluidized,artinya zat padat tersebut di masukkan ke dalam fluida sehingga menjadi

campuran dua fase,dengan demikian zat padat dapat diangkut. Aliran fluida terjadi karena

adanya perbedaan tekanan dan elevasi ( pengaruh gravitasi ).

C. Tinjauan Pustaka

Dalam proses transportasi fluida, salah satu faktor yang berpengaruh adalah densitas

atau berat jenis. Fluida dapat dipengaruhi oleh tekanan dan suhu, tetapi ada pula fluida yang

tidak dipengaruhi oleh tekanan dan suhu.

1. Fluida adalah zat yang tidak dapat menahan perubahan bentuk secara permanen. Pada

suatu suhu dan tekanan tertentu. Setiap fluida mempunyai densitas tertentu,

berdasarkan pengaruh suhu dan tekanan, fluida dibagi dua :

a. Fluida Compresible, yaitu fluida yang sangat dipengaruhi oleh suhu dan tekanan.

b. Fluida Incompresible, yaitu jenis fluida yang densitasnya tidak dipengaruhi oleh

suhu dan tekanan atau biasanya fluida tidak termampatkan. Contohnya : air.

2.Jenis aliran fluida dapat dibagi tiga yaitu :

2

a. Aliran laminer, dalam jenis ini partikel-partikel fluida mengalir secara sejajar

dengan sumbu tabung.

b. Aliran turbulen, dalam jenis ini partikel-partikel fluida dalam aliran turbulen

tidak mengalir teratur dan mempunyai komponen kecepatan tegak lurus

dengan arah aliran.

c. Aliran transisi, pada aliran ini fluida dapat mengalir secara laminer atau turbulen

tergantung kondisi setempat.

3.Aliran zat cair dalam pipa dapat dibagi dua :

a. Aliran Steady State, untuk aliran yang harga dari masing-masing kuantitanya

yang ada dalam aliran tersebut tidak berubah dengan waktu.

b. Aliran Unsteady State, untuk aliran yang harga dari kuantitasnya berubah menurut

waktu.

Jika fluida mengalir dari sebuah pipa tertutup, maka akan terjadi perbedaan bentuk aliran,

yang dapat ditentukan dengan bilangan Reynold (Re):

..Re uD=

Dimana :

= massa jenis cairan (kg/m3)

u = kecepatan aliran (m/det)

D = diameter pipa (m)

= viskositas (kg/m.det)

Persamaan kontinuitas dapat dipergunakan untuk menyelasaikan permasalahan dalam aliran

fluida.

Persamaan kontinuitas untuk aliran incompressible adalah :

Asumsi 1 = 2

Maka : Q = A1.u1 = A2.u2 .(1)

Persamaan kontinuitas untuk aliran compressible adalah :

m = 1.A1.u1 = 2.A2.u2 (2)

Hubungan energi pada fluida atau zat material yang mengalir melintasi pipa dapat ditentukan

dengan kesetimbangan energi. Energidibawa oleh fluida yang mengalir dan juga ditransfer

dari fuida kesekeliling atau sebaliknya. Energi yang dibawa fluida mencakup:

1. Internal energi(E),yaitu energi yang disebabkan oleh gerakan molekul atom atau elektron

yang mempunyai sifat-sifat khusus darri fluida ,tanpa memperhatikan lokasi atau tempat

relatifnya atau posisinya.

3

2. Energi yang dibawa fliodakarena kondisi aliranya atau posinya

a. Energi kinetik (Ek) adalah energi fluida karena gerakanya.

Ek = mu2/2gc

b. Energi potensial (Ep) yaitu energi fluida karena tempat kedudukannya yang

dipengaruhi gravitasi.

Ep = mgz/gc

c. Energi tekanan (Et) adalah energi untuk melakukan kerja melawan tekanan yang

dibawa oleh zat karena aliranya dari awal masuk sampai keluar.

Energi yang ditransfer antara fluida atau sistem dalam aliran dan sekelilingnya ada dua jenis :

1. Energi panas (q), yaitu energi yang diserap oleh zat alir dari seklilingnya selama

aliran.

2. Energi kerja (W), yaitu kerja yang diterima atau dihasilkan atau yang dilakukan oleh

zat yang mengalir ke sekliling selama aliran dan sering disebut shaf work. (Brown,

G.G.,1978).

Selain itu ada juga yang disebut energi friksi (F) yaitu energi yang hilang karena gesekan.

Rugi energi tersebut pada sambungan , pipa lurus atau penampang yang tidak sama.

Neraca energi unutk sistem aliran fluida dapat ditulis sebagai berikut :

Energi masuk :

mE1 + ((mu12)/2gc) + ((mgz1)/gc) + mP1V1

Energi keluar :

mE2 + ((mu22)/2gc ) + ((mgz2)/gc) + mP2V2 + mq-mWs

maka :

Energi masuk = energi keluar

mE1 + ((mu12)/2gc) + ((mgz1)/gc) + mP1V1 = mE2 + ((mu22)2gc) + ((mgz2)/gc) + m p2V2 +

mq-mWs ..(3)

Bila :

E = E1 E2

(PV) = P1V1-P2V2

u2 = u12-u2z = z1-z2

Maka diperoleh neraca energi untuk setiap satuan massa yaitu :

E + (u2/2gc) +(gz/gc) + (PV) = q-Ws (4)

Bila aliran isothermal (E=0) dan fluida incompressible, sedangkan volumenya diasumsikan

konstan, maka persamaan diatas menjadi :

(u2/2gc) + (gz/gc) + P/ = q Ws (5)

4

Apabila ada gesekan ( 0) dan diasumsikan aliran adiabatis (q=0) maka dikenal dengan

persamaan Bernoully :

(u2/2gc) + (gz/gc) + P/ = -(Ws + F)(6)

keterangan :

P = Beda tekanan posisi 2 dan 1 (lbf/ft2)

u2 = Beda kecepatan posisi 2 dan 1 (ft/sec2)

= Berat jenis fluida (lbm/ft3)

g = Akselerasi (ft/sec2)

gc = Akselerasi (lbm/lbf.ft/sec2)

z = Beda tinggi posisi 2 dan 1 (ft)

F = Kerja yang hilang (lbf.ft/lbm)

Ws = Kerja pompa (lbf.ft/lbm)

Jika persamaan (6) dibagi g/gc dimensi masing-masing suku dinyatakan dalam ft cairan (cm

cairan) dengan :

w = .g/gc (lbf/ft3)

( )ggcWs

ggcFZ

gu

WP

=+

+

2

2

( ) WsFZgu

WP

=+

+

2

2

..(7)

(Brown, G.G., 1978)

Alat-alat aliran fluida :

a. Pompa

Pompa adalah alat unutk mengalirkan fluida dari suatu tempat ke tempat yang lain.

Dari berbagai jenis pompa dapat digololongkan menjadi dua golongan :

1. Centrifugal Pump

Pada pompa jenis ini gaya sentrifugal yang dihasilkan akan melemparkan fluida yang ada

kedinding pompa (casing), sehingga zat memiliki tenaga kinetik yang membuat cairan

meninggalkan impeler.

2. Positif Displacement Pump

Yang termasuk jenis ini adalah :

* Rotary Pump

Pompa ini cocok untuk cairan yang kental pompa rotary memliki unsur- un

sur yang memberikan putaran energi ke cairan.

5

* Reciprocating Pump

Pada jenis ini tenaga yang dihasilkan diberikan ke sistem adalah berupa ge-

rakan piston yang menekan sistem tersebut.

b. Kran (valve)

Kran adalah suatu jenis fitting yang dipakai untuk mengatur, mengomtrol dan membuka

ataupun menutup aliran. Pemilihan terhadap jenis kran tergantung jumlah dan jenis cairan

yang akan dialirkan serta tujuan pemakainanya.

c. Orificemeter

Orificemeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan. Alat

ini membutuhkan tempat yang besar dan rasio diameter leher terhdap pipa tidak dapat

diubah-ubah.

Prinsip orifice ini adalah penurunan penampang arus aliran melalui orifice itu, akan

menyebabkan tinggi tekan kecepatan meningkat tetapi tinggi tekan tekanan menurun dan

penurunan tekanan antara kedua titik diukur dengan manometer. Persamaan Bernoully

memberikan dasar unutk mengkorelasikan peningkatan tinggi kecepatan dan tinggi tekan

tekanan.

d. Rotameter

Rotameter adalah alat untuk fluida yang area alirannya berubah-ubah. Rotameter terdiri

dari tabung gelas yang bentuknya kerucut (tappered glass tube), yang didalamnya

terdapat pelampung (float) yang bergerak naik turun. Bila alirannya besar, float akan

terangkat dan sebaliknya.

e. Manometer

Manometer adalah piranti yang berfungsi dalam mengukur beda tekanan. Pada gambar

berikut ini bentuk manometer. (Mc Cabe, 1976)

e.1 Manometer untuk pipa

Bila : Z1 = Z2, karena tidak ada beda ketinggian

u1 = u2, karena luas penampang sama

F = 0

Maka persamaan (6) menjadi :

( )

airPP

airPWs

12 =

=

Tekanan di A = tekanan di B

gc

ghHggc

gYairPPA....

1

+

+=

6

( )gc

ghYairPPB..

2+

+=

( )

=+

+gc

ghYairP ..2

gcghHg

gcgYairP ....1

+

+

gc

ghHggc

ghairgc

ghHggc

gYairPP ........12

+

=

( )

gcairghairHg

..

=

( )

gcairghairgWs

..

= ..(9)

bila persamaan (9) dibagi g/gc,maka persamaannya menjadi :

hairgc

airHgHWs == ..

.(10)

dimana :

-Ws = H = head pompa (cm)

Hg = densitas air raksa (gr/cm3)

air = densitas air (gr/cm3)

h = perbedaan tinggi dalam manometer (cm)

e.2. Manometer kran

Bila :

Z1 = Z2 , karena tidak ada beda ketinggian

u1 = u2 , karena luas penampang sama

Ws = 0 , karena tidak ada kerja

Maka persamaan (6) menjadi :

ghhcair

airgPF ..

=

=

DgcuLefF

.2.. 2

=

Maka :

ghgcair

airHgDgcuLefF .

..2.. 2

==

..(11)

Kalau persamaan (11) dibagi g/gc maka menjadi :

7

..2.. 2 h

airairHg

DguLef

=

airuf

hairHgDgLe

..).(.2

2

= .(12)

Dimana :

Le = panjang ekuivalen (cm)

g = percepatan gravitasi (cm/det2)

D = diameter pipa (cm)

f = faktor gesekan

u = kecepatan (cm/det)

e.3. Manometer orifice

Bila :

Z1 = Z2 , karena tidak ada beda ketinggian

Ws = 0 , karena tidak ada kerja

Maka persamaan (6) menjadi :

( ) ( ) Fgcu =+ /2/2 (13)

Fgcuu =

22122 (14)

Dari persamaan (1) diperoleh :

u1.A1

u2 = .(15)

A2 Substitusi persamaan (15) ke persamaan (14) :

FgcuA

Au

=

2. 212

2

21

21

( ) 1/2

22

21

1

=AA

Fgcu

..(16)

(P/) F = Co2 (-P/) .(17)

Persamaan (17) dikombinasikan dengan persamaan (16) :

8

( ) 1/2

22

21

1

=AA

FgcCou

( ))(2122

21

1

=gc

AAuCo .(18)

Karena persamaan A12/A22 = D14/D24 , maka persamaan (18) menjadi :

( )

)(2142

41

1

=gc

DDairuCo

Diketahui :

(Hg - air)h.g

( )

( )gc

gcghairHgDDairuCo

..2142

41

1

=

( )

( ) ghairHgDDairuCo

.2142

41

1

=

Dimana :

Co = Coefficient of discharge

D1 = Diameter pipa (cm)

D2 = Diameter orifice (cm)

f. Pipa

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pipa yaitu :

1. Suhu operasi

Suhu operasi ini akan menentukan bahan pipa yang akan dipakai dan perlu tidaknya

isolasi.

2. Internal/eksternal pressure

Ini akan menetukan schedul number, dimana :

Schedul Number = 1000 (P/S)

P = Internal pressure yang bekerja (psi)

S = Tegangan yang diijinkan oleh pipa (psi)

3. Fluida yang mengalir

4. Jenis-jenis fitting

Head pompa (Ws atau H) adalah

9

Tinggi kolom cairan yang ekivalen dengan perbandingan tenaga dari masing-masing jenis

tenaga dari tenaga tinggi dan tenaga rendah.

Panjang ekivalen (Le) adalah

Panjang pipa lurus yang memberikan gesekan yang sama atau ekivalen dengan gesekan yang

diberikan oleh fitting yang bersangkutan.

10

BAB II

PELAKSANAAN PERCOBAAN

A. Alat-alat yang digunakan :

1. Rangkaian alat aliran fluida

2. Beker glass

3. Termometer

4. Gelas ukur

5. Stop watch

6. Piknometer

B. Bahan-bahan yang digunakan

1. Air

2. Air raksa

C. Rangkaian alat

11

Keterangan :

1. Bak penampung air

2. Pompa air

3. Manometer pompa

4. Manometer kran

5. Kran

6. Busur derajat

7. Manometer orifice

8. Flometer

D. Cara Kerja

1. Memerikasa rangkaian alat.

2. Mengisi air kedalam tangki dan menghidupkan pompa.

3. Membuka kran dengan derajat pembukaan penuh kemudian menghidupkan pompa

hingga keadaan aliran konstan (steady state).

4. Setelah aliran konstan, mencatat kedudukan dari beda tinggi manometer pompa,

manometer kran, manometer orificemeter dan tinggi float pada rotameter.

5. Menutup kran dengan sudut 75 dari kedudukan semula setelah mencapai keadaan

steady state, mengulangi langkah seperti nomor 4

6. Mengukur debit aliran denga alat penampung dan stopwatch.

7. Mengulangi langkah 2,3,dan 4 dengan derajat pembukaan kran yang berbeda-beda.

8. Menghentikan percobaan setelah manometer kran mencapai titik maksimum (kritis)

9. Mengukur :

a. Temperature air

b. Densitas air dengan menggunakan piknometer

c. Diameter pipa dan diameter orifice

12

BAB III

PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

KRAN VOLU ME Ml

WAKTU Detik

Q Ml/Detik

MANO METER POMPA

MANOMETER KRAN

MANOMETER ORIFICE

TINGGI

FLOAT

KIRI KANAN KIRI KANAN KIRI KANAN 1080 535 2,12 252,56 45,95 16 17 17 24,45 10,45 41,35 880 535 2,195 243,7 45,95 16,05 17 17 24,65 10,35 41,1 820 475 2 237,44 45,6 16,4 17 17 24,65 10,35 40,9 760 487,5 2,095 232,675 45,4 16,6 17,25 16,75 24,55 10,45 40,7 700 480 2,085 230,22 45,5 16,5 17,5 16,5 24,65 10,35 40,45 640 495 2,17 228,12 45,6 16,4 17,6 16,4 24,5 10,5 40,4 580 505 2,22 227,49 45,55 16,35 17,6 16,4 24,5 10,5 40,35 520 505 2,24 225,445 45,4 16,6 17,6 16,4 24,65 10,35 40,25 460 520 2,32 224,15 45,4 16,6 18 16 24,1 10,9 40,1 400 475 2,14 221,995 45,45 16,55 18,15 15,85 24,15 10,85 39,95 340 475 2,19 220,935 45,8 16,2 18 16 23,8 10,2 39,7

Temperature = 30 oC

H2O = 0,993687 gr/cm3

Hg = 13,5213 gr/cm3

Diameter orifice = 0,8 cm

Diameter dalam pipa = 1,85 cm

Diameter luar pipa = 2,15 cm

Berat piknometer kosong = 16,15 gr

Berat piknometer + aquadest = 40,08 gr

Berat aquadest = 23,93 gr

Suhu aquadest = 30 oC

aquadset = 0,995647 gr/cm3

Berat pikno + air = 40,08 gr

Berat air = 23,93 gr

13

GRAFIK HUBUNGAN ANTARA Q Vs H

NO Q=X Y DATA Y HITUNG %KESALAHAN 1 252,56 176,498 181,33 2,7 2 243,7 180,280 179,022 0,69 3 237,44 180,280 177,394 1,6 4 232,675 177,759 176,155 0,9 5 230,22 180,280 175,517 2,64 6 228,12 176,498 174,971 0,87 7 227,49 176,498 174,807 0,9 8 225,445 180,280 174,276 3,33 9 224,15 166,412 173,939 4,52 10 221,995 167,673 1773,379 3,4 11 220,935 171,455 173,103 0,96

= 22,57 % Rerata

2,052

Dengan bertambah besar derajat pembukaan kran akan menyebabkan laju

debit alir semakin besar demikian pula harga head pompanya.Sehingga dari grafik

tersebut diatas diperoleh persamaan garis linier : Y= 0,26 X + 115,66 Dengan prosen kesalahan rerata: 2,052 % GRAFIK HUBUNGAN ANTARA KRAN Vs Le

NO Ln Y = P KRAN (X)

Y HITUNG % KESALAHAN

1 7,923 1080 2896,354 4,99 2 8,009 880 3040,229 1,015 3 8,053 820 3081,769 1,881 4 8,075 760 3129,615 2,569 5 8,106 700 3175,816 4,213 6 8,099 640 3222,551 2,169 7 8,114 580 3269,099 2,128 8 8,145 520 3317,451 3,694 9 8,072 460 3366,052 5,036 10 8,101 400 3415,366 3,035 11 8,127 340 3465,402 2,343 33,073 3,007

14

Dari data setelah dilakukan analisis perhitungan didapat nilai (U) yang semakin besar selaras

dengan bertambahnya derajat pembukaan kran,dimana (U) berbanding terbalik dengan

(Le).Sehingga dari grafik dan data Le, terlihat semakin besar derajad pembukaan kran, maka

semakin kecil panjang equivalen ( Le ). Sehingga dari grafik diperoleh persamaan garis linier

:

Y= 3763,1076 e-0,0002424X

Dan prosen kesalahan rata-rata yang diperoleh sebesar = 3,007 %

GRAFIK HUBUNGAN ANTARA Re Vs Co

NO Re (X) Co (Y) h U Y HITUNG % KESALAHAN

1 48733,767 4,487 14 502,695 4,479 1,495 2 47024,239 4,284 14,3 485,061 4,292 0,191 3 45758,622 4,168 14,3 472,006 4,198 0,711 4 44896,780 4,119 14,1 463,116 4,133 0,346 5 44423,01 4,047 14,3 458,229 4,098 1,26 6 44017,877 4,053 14 454,05 4,067 0,358 7 43845,897 3,995 14 452,276 4,055 1,493 8 43501,742 3,963 14,3 448,726 4,029 1,666 9 43251,828 4,101 13,2 446,148 4,01 2,219

10 42836,021 4,046 13,3 441,859 3,979 1,649 11 42631,467 3,983 13,6 439,749 3,964 0,477

11,865

1,079

Kecepatan aliran (U) sebanding dengan nilai Coeffisien discharge.Dari

grafik dapat dibaca bahwa semakin besar harga Re maka akan semakin besar pula harga Co.Hal ini disebabkan karena adanya kecepatan aliran ( U ) yang semakin

besar.Sehingga dari grafik tersebut diatas diperoleh persamaan garis linier :

Y = 4,471 x 10-5 + 0,799

Dengan prosen kesalahan rerata: 1,079 %

15

HUBUNGAN ANTARA DEBIT ALIRAN DENGAN TINGGI FLOAT

N0 KRAN Q=X Y =H FLOAT

Y HITUNG % KESALAHAN

1 1080 252,56 41,35 41,51 0,389 2 880 243,7 41,1 41,08 0,049 3 820 237,44 40,9 40,77 0,307 4 760 232,68 40,7 40,54 0,388 5 700 230,22 40,45 40,42 0,067 6 640 228,12 40,4 40,32 0,197 7 580 227,49 4035 40,29 0,149 8 520 225,44 40,25 40,19 0,149 9 460 224,15 40,1 40,13 0,068

10 400 221,99 39,95 40,02 0,181 11 340 220,94 39,7 3997 0,699

2,643 0,240

Dengan bertambahnya debit aliran menyebabkan semakin tinggi float terdorong oleh aliran

karena float dapat bergerak bebas sesuai dengan besarnya aliran yang terdorong,sehingga

semakin besar aliran air pada pipa maka tinggi float semakin besar. Dari percobaan didapat

persamaan garis linier Y= 0,0487 X + 29,211

Dengan prosen kesalahan rerata 0,240 %

16

B. PEMBAHASAN

1. Mempelajari karakteristik pompa yaitu, hubungan antara debit aliran (Q) dengan

head pompa (H).

Dari percobaan diperoleh bahwa semakin besar derajat pembukaan kran, debit aliran

semakin besar. Hal ini menyebabkan head pompa semakin besar , sehingga energi

yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida semakin besar.

hair

airHgHWs == .

2. Mempelajari hubungan panjang ekuivalen (Le) dengan derajat pembukaan kran (oK),

untuk menentukan panjang ekuivalen (Le) menggunakan rumus :

( ) hairUf

airHgDgLe = ...

.22

Dengan,

( ) 32,0Re

5,00056,0 +=f

Dari data setelah dilakukan analisis perhitungan didapat nilai (U) yang semakin besar

selaras dengan bertambahnya derajat pembukaan kran,dimana (U) berbanding

terbalik dengan (Le).Sehingga dari grafik dan data Le, terlihat semakin besar derajad

pembukaan kran, maka semakin kecil panjang equivalen ( Le ).

3. Mempelajari hubungan antara Coefficient of Discharge (Co) dengan bilangan

Reynold (Re). Untuk menentukan Co dengan rumus :

( )( ) ghairHg

DDairUCo.21/ 42

41

=

DU ..Re =

Kecepatan aliran (U) sebanding dengan nilai Coeffisien discharge.Dari

grafik dapat dibaca bahwa semakin besar harga Re maka akan semakin besar pula harga Co.Hal ini disebabkan karena adanya kecepatan aliran ( U ) yang

semakin besar.

4. Menera rotameter yaitu hubungan debit aliran (Q) dengan tinggi flaot (h). Dengan

bertambahnya debit aliran menyebabkan semakin tinggi float terdorong oleh aliran

karena float dapat bergerak bebas sesuai dengan besarnya aliran yang

terdorong,sehingga semakin besar aliran air pada pipa maka tinggi float semakin

besar.

17

KESIMPULAN

Dari hasil perhitungan dan grafik dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Dalam aliran fluida, semakin besar debit aliran (Q) maka semakin besar head pompa

(H) dengan persamaan garis :

Y = 0,26 X + 115,66.

Dengan persen kesalahan rata-rata : 2,052%

2. Untuk suatu kran yang digunakan untuk mengatur aliran fluida, panjang ekuivalen

akan berkurang dengan bertambahnya derajat kran, sehingga didapat persamaan garis

Y = 3763,106 e 0,0002424X dengan persen kesalahan rata-rata : 3,007 %

3. Untuk suatu orifice, harga Coeffisient Of Discharge (Co) akann bertambah besar

selaras dengan bertambahnya bilangan Reynold, sehingga diiperoleh persamaan garis

:Y = 7,471 x 10-5 + 0,779 dengan persen kesalahan rata-rata : 1,079%

4. Pada rotameter bertambahnya debit aliran menyebabkan semakin tinggi float

terdorong oleh cairan, maka diperoleh persamaan garis :

Y = 0,0487 X + 29,211

Dengan persen kesalahan rata-rata : 0,240 %

18

DAFTAR PUSTAKA

Brown, G.G., 1978,Unit Operation, 14th Printing, John willey and Suns.Inc, New York.

Mc Cabe, W.L. and Smith, J., 1976,Unit Operation of Chemical Engineering, International

Student Ediyion, Mc Graw Hill, Kogajuba, Tokyo.

Perry, H.R. and Dun Green, 1973, Perrys Chemical Engineers Handbook 6th edition, Mc

Graw Hill Book Company Inc., New York.

19

LAMPIRAN

I. Menentukan karakteristik pompa, hubungan antara debit aliran (Q),dengan head

pompa (H).

hair

airHgHWs == .

dimana : Hg = 13,5213 gr/ml

air = 0,993687 gr/ml

maka : H = 12,607 h

KRAN Q Ml/Detik

MANOMETER POMPA

h(cm) H =Y

KIRI KANAN 1080 252,56 45,95 16 14 176,498 880 243,7 45,95 16,05 14,3 180,280 820 237,44 45,6 16,4 14,3 180,280 760 232,675 45,4 16,6 14,1 177,759 700 230,22 45,5 16,5 14,3 180,280 640 228,12 45,6 16,4 14 176,498 580 227,49 45,55 16,35 14 176,498 520 225,445 45,4 16,6 14,3 180,280 460 224,15 45,4 16,6 13,2 166,412 400 221,995 45,45 16,55 13,3 167,673 340 220,935 45,8 16,2 13,6 171,455

Dari tabel dibuat grafik hubungan Q Vs H

Dari grafik diperoleh titik titik data yang mempunyai tendensi membentuk garis

lurus sehingga persamaan yang digunakan adalah :

Y = a X + b

Dengan metode Least Square :

Y = a X + n b

XY = a X2 + Xb

Dari dua persamaan tersebut,dengan cara eliminasi dan substitusi, maka didapat nilai:

a = 0,26

b = 115,66

Sehingga didapat persamaan garis lurus : Y = 0,26 X + 115,66 Dan didapatkan prosen

kesalahan sebesar 2,052 %

20

N0 X Y X2 X.Y Y hitung % Kesalahan 1 252,56 176,498 63785,55 44576,33 181,33 2,7 2 243,7 180,280 59389,69 43934,24 179,022 0,69 3 237,44 180,280 56377,,75 42805,68 177,394 1,6 4 232,68 177,759 54137,66 41360,08 176,155 0,9 5 230,22 180,280 53001,25 41504,06 175,517 2,64 6 228,12 176,498 52038,73 40262,72 174,971 0,87 7 227,49 176,498 51751,70 40151,53 174,807 0,9 8 225,44 180,280 50825,45 40643,22 174,276 3,33 9 224,15 166,412 50243,22 37301,25 173,939 4,52

10 221,99 167,673 49281,78 37222,57 173,379 3,4 11 220,94 171,455 48812,27 37880,41 173103 0,96

2544,73 1933,913 589645,04 447642,09 22,57

Dari dua persamaan tersebut,dengan cara eliminasidan substitusi maka didapat nilai:

a = 0,26

b = 115,66

Sehingga didapat persamaan garis lurus : Y = 0,26 X + 115,66 Dan didapatkan prosen

kesalahan sebesar 2,052 %

II. Menentukan hubungan antara panjang ekuivalen (Le) dengan derajat pembukaan

kran (oKran)

A = 0,25..D12 = (0,25). (3,14).(1,85)2 = 2,686 cm3

Menentukan kecepatan linear: U = Q/A U = Q/2,686 U = 0,372 Q

Menentukan bilangan Reynold :

UDair ..Re 1=

(0,993687)(1,85)(0,372Q)

Re =

0,082

= 83,39 Q

= (Hg-air)h

= (13,5213-0,993687)h

= 12,5276 h

21

Untuk aliran turbulen :

F = 0.0056 +

Menentukan panjang ekuivalen :

( ) 32,0Re5,00056,0 +=f

( )airfU

airHggDLe

2

12 =

( ) h

airfUairHggDLe =

2

2

KRAN = X

Manometer kran

h Q f U fU2 Re Le = Y

Kiri kanan 1080 17 17 14 252,56 0,0263 93,952 232,1495 21060,978 2758,678 880 17 17 14,3 243,7 0,0265 90,564 217,3487 20322,143 3009,675 820 17 17 14,3 237,44 0,0267 88,277 208,0685 19800,122 3143,912 760 17,25 16,75 14,1 232,68 0,0268 86,555 200,7794 19402,768 3212,482 700 17,5 16,5 14,3 230,22 0,0269 85,642 197,2995 19198,046 3315,513 640 17,6 16,4 14 228,12 0,0270 84,860 194,4329 19022,927 3293,813 580 17,6 16,4 14 227,49 0,0270 84,263 191,7068 18970,391 3340,652 520 17,6 16,4 14,3 225,44 0,0270 83,865 189,9001 18799,858 3444,701 460 18 16 13,2 224,15 0,0271 83,384 188,4234 18691,869 3204,644 400 18,15 15,85 13,3 221,99 0,0271 82,582 184,4162 18512,163 3299,083 340 18 16 13,6 220,94 0,0272 82,188 183,7324 18423,769 3386,053

Dari tabel dibuat grafik hubungan OKran (X) Vs Le (Y)

Dari grafik diperoleh titik titik data yang mempunyai tendensi membentuk persamaan garis

Y = ae-bx

Dengan Least Square :

Y = ae-bx

Ln Y = ln a bx

P = q bx

p = nq b x

px = xq - bx2

Dari ketiga persamaantersebut,dengan cara eliminasi dan substitusi maka didapat nilai:

0,5 (Re) 0,32

22

a = 3763,106

b = 0,0002424

Sehingga didapat persamaan Y = 376,106e-0,0002424XDari persamaan diatas diperoleh Y hitung

seperti yang tercantum dalam tabel dibawah ini :

NO X Ln y = p

X2 px Y hitung % kesalahan

1 1080 7,923 1166400 8556,307 2896,354 4,99 2 880 8,009 774400 7048,437 3040,229 1,015 3 820 8,053 672400 6603,643 3081,769 1,881 4 760 8,075 577600 6136,847 3129,615 2,569 5 700 8,106 490000 5674,457 3175,816 4,213 6 640 8,099 409600 5183,387 3222,551 2,169 7 580 8,114 336400 4706,074 3269,099 2,128 8 520 8,145 270400 4235,188 3317,451 3,694 9 460 8,072 211600 3713,284 3366,052 5,036

10 400 8,101 144400 3078,532 3415,366 3,035 11 340 8,127 115600 2763,323 3465,402 2,343 7180 88,824 5168800 57699,479 33,073

Sehingga diperoleh prosen kesalahan rerata : 3,007 %

III. Menentukan hubungan Coefisient of Discharge (C0) dengan bilangan Reynold :

A = 0,25.(Do)2

= 0,25(3,14).(0,8)2

= 0,5024 cm2

U = Q/A

= Q/ 0,5024

= 1,9904.Q

UairD0Re = = 96,945U

( )

( ) hgairHgDDair

uCo

=

2

1424

11

23

KRAN h ORIFICE

U Q Re(X) CO (Y)

1080 14 502,695 252,56 48733,767 4,487 880 14,3 485,061 243,7 47024,239 4,284 820 14,3 472,006 237,44 45758,622 4,168 760 14,1 463,116 232,68 44896,780 4,119 700 14,3 458,229 230,22 44423,01 4,047 640 14 454,05 228,12 44017,877 4,053 580 14 452,276 227,49 43845,897 3,995 520 14,3 448,726 225,44 43501,742 3,963 460 13,2 446,148 224,15 43251,828 4,101 400 13,3 441,859 221,99 42836,021 4,046 340 13,6 439,749 220,94 42631,467 3,983

Dari tabel di atas dibuat grafik hubungan antara koefisien of discarge dengan

bilangan Reynold. Dari grafik diperoleh titik titik data yang mempunyai tendensi

membentuk linier, sehingga didekati dengan persamaan garis Y = AX + B

Dengan least square :

Y = aX + nb

XY = aX2 + b X

Dari kedua persamaan tersebut,dengan cara eliminasidan substitusi maka didapat nilai:

a = 7,471 x 10-5

b = 0,779

Sehingga didapat persamaanY = 7,471 x 10-5 + 0,779

NO X Y X2 x 109 XY Y hitung % kesalahan 1 48733,767 4,487 2,375 218668,413 4,487 1,495 2 47024,239 4,284 2,211 201451,839 4,284 0,191 3 45758,622 4,168 2,094 190721,937 4,168 0,711 4 44896,780 4,119 2,016 184929,937 4,119 0,346 5 44423,01 4,047 1,973 179779,922 4,047 1,26 6 44017,877 4,053 1,938 178404,455 4,053 0,358 7 43845,897 3,995 1,923 175164,358 3,995 1,493 8 43501,742 3,963 1892 172397,403 3,963 1,666 9 43251,828 4,101 1,871 177375,706 4,101 2,219 10 42836,021 4,046 1,835 173314,541 4,046 1,649 11 42631,467 3,983 1,817 169801,133 3,983 0,477 490921,24 45,246 21,945 2022009,644 11,865

Sehingga diperoleh prosen kesalahan rerata : 1,079 %

24

IV. Menera Rotameter N0 KRAN Q = X h FLOAT 1 1080 252,56 41,35 2 880 243,7 41,1 3 820 237,44 40,9 4 760 232,68 40,7 5 700 230,22 40,45 6 640 228,12 40,4 7 580 227,49 4035 8 520 225,44 40,25 9 460 224,15 40,1

10 400 221,99 39,95 11 340 220,94 39,7

Dari tabel dibuat grafik hubungan debit aliran (Q) dengan tinggi float (Y) Dari grafik diperoleh titik titik data yang mempunyai tendensi membentuk linier, sehingga

didekati dengan persamaan garis Y = AX + b

Dengan least square :

Y = aX + nb

XY = aX2 + b X

Dari kedua persamaan tersebut,dengan cara eliminasi dan substitusi maka didapat nilai:

a = 0,0487

b = 29,211

Sehingga didapat persamaan :

Y = 0,0487 X + 29,211

NO X Y X2 XY Y hitung % kesalahan 1 252,56 41,35 63785,55 10443,356 41,51 1,495 2 243,7 41,1 59389,69 10016,070 41,08 0,191 3 237,44 40,9 56377,75 9711,296 40,77 0,711 4 232,68 40,7 54137,66 9469,873 40,54 0,346 5 230,22 40,45 53001,25 9312,399 40,42 1,26 6 228,12 40,4 52038,73 9216,048 40,32 0,358 7 227,49 4035 51751,70 9179,221 40,29 1,493 8 225,44 40,25 50825,45 9074,161 40,19 1,666 9 224,15 40,1 50243,22 8988,415 40,13 2,219 10 221,99 39,95 49281,78 8868,003 40,02 1,649 11 220,94 39,7 48812,27 8771,119 3997 0,477 2544,73 445,25 589645,04 103049,961 11,865

Sehingga diperoleh kesalahan rerata : 0,240 %

25

PENDAHULUANMaksud PercobaanB. Latar BelakangC. Tinjauan Pustaka