DIAGRAM MOODYHilang Tinggi Tekanan Kecil (Minor Losses), hfPersamaannya untuk perhitungan Minor Losses, adalah :

dimana : = hilang tinggi tekanan kecil (m)k = koefisien hilang tinggi tekanan (hambatan minor)v = kecepatan aliran (m/det)g = grafitasi (=9,81 m/det2)

Tabel k untuk perlengkapan pipa yangdiperdagangkanNo.

Fittingk

1 Globe valve (bola), terbukapenuh

10

2Gate valve

0,2

3 900 bend

0,25

4 450 bend 0,2

5 T cabang 1

Rumus k untuk perubahan penampang melintang :

k = c Penyempitan (kontraksi) tiba-tiba, c = 0,4 - 0,5

Pembesaran (ekspansi) tiba-tiba, c = 1,0 -1,2

Jaringan Pipa

Sistem penyaluran air minum kota terdiri dari beberapasambungan pipa sejajar dan pipa cabang, sistem inidikenal sebagai jaringan pipa

Perhitungan jaringan pipa diselesaikan dengan metoda Hardy Cross Jaringan pipa harus memenuhi 3 syarat :1. Ditiap pertemuan pipa, aliran masuk = aliran keluar2. Jumlah dari hilang tinggi tekan pada sirkuit tertutup = 03. Hilang tinggi tekan ditiap titik harus sama.

Rumus hilang tinggi tekan, hgs adalah sbb :hgs = k dimana :k = konstanta untuk pipaQ = debitn = konstanta, untuk pers. Darcy Weisbach & MGS, n =2Untuk pers. Darcy Weisbach, k adalah sbb :

Untuk pers. MGS, k adalah sbb :

Prosedur perhitungan Hardy Cross untuk pers. Darcy Weisbach dan MGS, adalah :1. Mulai dengan memperkirakan debit pada tiap ruas (debit misal)2. Hitung harga k3. Hitung harga hgs ditiap pipa4. Hitung hgs pada sirkuit tertutup = 0

Jika hgs 0 koreksi debit pada langkah 1 dengan:

Q Q

dimana :Q = debit setelah dikoreksi= debit misalQ = selisih debitRumus umum untuk Q adalah :

Rumus Darcy Weisbwch & MGS untuk Q adalah :

5. Ulangi hitungan sampai Q Kerugian yang terdapat di dalam aliran fluida Kerugian tekanan (Pressure Drop) atau Kerugian head ( Head Loss)

Faktor yang mempengaruhi kerugian di dalam aliran fluida: Kecepatan aliran Luas penampang saluran Faktor friksi Viskositas Densitas fluidaModel uji ini menggunakan elbow 90 dengan dua variasi kelengkungan. Elbow 90 yang digunakan adalah elbow dengan R/d= 4,199 dan elbow dengan R/d=6,299 seperti pada gambar 5

Head loss pada sambungan elbow 90Gambar 11 dan gambar 12 menunjukkan head loss yang tejadi pada sambungan pipa elbow 90 dengan R/d =4,199 lebih kecil daripada sambungan pipa elbow 90 dengan R/d=6,299. Hal ini dikarenakan pada sambungan elbow 90 dengan R/d= 6,299 memiliki panjang daerah belokan yang lebih besar dari sambungan elbow 90 dengan R/d= 4,199 sehingga terjadi proses ekspansi streamtube yang lebih intensif, dan memicu peristiwa adverse pressure gradient yang lebih hebat, seperti terlihat pada grafik distribusi koefisien tekanan. Adanya peristiwa adverse pressure gradient yang lebih intensif ini menyebabkan harga head loss meningkat. Adapun pengaruh variasi debit aliran pada aliran fluida berdasarkan analisis data dan lebih jelasnya tampak pada gambar 11 dan gambar 12 bahwa semakin besar debit aliran maka harga head lossnya pun semakin besar. Harga Head loss aliran fluida yang terjadi pada sambungan elbow 90 dengan R/d=4,199 lebih kecil dibandingkan sambungan elbow 90 dengan R/d =6,299. Semakin besar debit aliran maka harga distribusi koefisien tekanan semakin kecil, begitu pula harga head loss.Cara menentukan nilai koefisien kerugian, K untuk berbagai bentuk transmisi pipa dan berbagai jenis komponen sistem pipa akan diperinci seperti di bawah ini.1. Perubahan penampang pipa mendadak Pada kerugian yang terjadi karena perubahan penampang, nilai K merupakan fungsi aspek rasio. Aspek rasio adalah perbandingan penampang yang lebih kecil dengan penampang yang lebih besar. Untuk perubahan penampang seperti pengecilan penampang pipa mendadak (sudden contraction) dan pembesaran penampang pipa mendadak (sudden expansion), nilai K diberikan dalam Gambar 2.15 (a) dan (b).

Gambar 2.15. Koefisien kerugian pada perubahan pipa mendadak : (a) sudden contraction, (b) sudden expansion

2 .Ujung masuk (inlet) dan ujung keluar (exit) pipa Fluida mungkin mengalir dari reservoir ke dalam pipa dengan bentuk ujung masuk tertentu. Jika V menyatakan kecepatan aliran setelah masuk pipa, maka nilai koefisien kerugian, K dari persamaan 44 untuk berbagai bentuk ujung masuk pipa yang terhubung dengan reservoir diperlihatkan pada Gambar 2.14.Untuk menghitung kerugian pada ujung pipa keluar, menurut Sularso [12] digunakan rumus seperti persamaan 46 :

dimana K = 1 dan V adalah kecepatan rata di pipa keluar.

Contoh soal.Suatu sistem pemipaan terdiri dari komponen seperti gambar. Air mengalir dengan kecepatan sebesar 9,7 fps dan diameter 6 inch. Pipa tersebut adalah pipa baru dengan panjang 1200 ft. Katup gerbang berada pada posisi terbuka penuh. Tentukan kerugian tekanan dari titik 1 hingga titik 3.

Penyelesaian:Kerugian aliran dari titik 1s.d 3 adalah jumlah dari kerugian-kerugian aliran pada pengecilan penampang di titik 1, kerugian friksi sepanjang pipa 1 s.d 2 dan kerugian pada katup. Dari grafik resistance coefficient for expantion and constraction diperoleh harga K= 0,42 untuk titik 1, sehingga kerugiannya:

Aliran yang terjadi adalah turbulen. Jika kekasaran pipa 0,0017 maka dengan mengunakan diagram Moody diperoleh f = 0,023Kerugian friksi pada saluran pipa :

Kerugian melalui katup :Dari tabel Representative Equivalent Length in Pipe Diameters (L/D) dengan l/D = 13 maka diperoleh:

Jadi kerugian aliran total dari sistem antara 1 s.d 3 adalah 1,46 + 80,6 + 0,43 + ft = 82,49 ft atau 35,7 psi

Nama : aman triyudha Tugas mekanika fluida 5414240004T mesin cevest