LAPORAN FENOMENA DASAR MESIN PENYEMPITAN MENDADAK TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UUNNIVERSITAS

PENYEMPITAN MENDADAK

A.  TUJUAN

Menentukan kehilangan head tekanan akibat penyempitan mendadak penampang pipa aliran.

B.  PERLENGKAPAN

1.      Satu unit Piranti Hydraulic Bench

2.         Satu unit Piranti friction Loss

3.         Alat pencatat waktu atau stopwatch

4.         Timbangan

C.  TEORI SINGKAT

       Kehilangan tinggi tekannan akibat penyempitan mendadak terjadi disebabkan perubahan penampang aliran yang dilalui fluida sehingga kecepatan mengalami perubahan.

       Dipandang dari segi lintasan arus, kehiliangan seperti ini dikatakan akibat terbentuknya Vena contracta yakni pengecilan lintasan tabung arus pada suatu daerah yang reatif pendek dari bahagian pengecilan lintasan pipa seperti tergambar

     Pada bagian (1-1) dan (2-2) terjadi kehilangan tinggi pengaruh kecepatan,

            dimana K = koefisien kontraksi

Secara umum persamaan tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk ;

 

Nilai K’ dapat ditemtukan melalui grafik fungsi log seperti tergambar

 

D.  PROSEDUR (LANGKAH KERJA) PELAKSANAAN PERCOBAAN

1.      periksa perlengkapan dan peralatan Hydraulic Bench dan Pipe Friction Loss yang digunakan kemudian pelajari dan kenali bagian-bagian utamanya (lihat gambar).

2.      pilih dan gunakan pipa percobaan yang mempunyai ukuran yang berbeda, kemudian tentukan besar masing-masing diameternya.

3.      pasang dan tempatkan piranti Pipe Friction Loss di atas Hydraulic Bench serta papan piezometer disampingnya.

4.      tutup kran utama pengisian meja Hydraulic, buka kran pemasukan air pompa.

5.      hidupkan motor penggerak pompa, kemudian atur kecepatan pemasukan air kedalam dan keluar piranti Pipe Friction Loss, dengan memutar perlahan-lahan kran utama pengaliran dan kran buang pipa percobaan. Uasahkan tinggi air dalam tabung piezometer menunjukkan angka tetap dan juga air jangan  masuk ke dalam monifol.

6.      perhatikan dan catat perbedaan tinggi air dalam piezometer 1,2,3 dan 4. kemudian untuk mencari ∆L adalah perbedaan antara tinggi h1 dan h3.

7.      dalam waktu  yang bersamaan hidupkan stopwatch dan tampung air dari kran buang pipa percobaan selama beberapa detik.

8.      timbang air yang sudah ditampung untuk mendapatkan massa aliran.

9.      ulangi percobaan sampai 5 kali dengan mengambil tinggi air dalam piezometer yang berbeda-beda.

           Gambar piranti Friction loss dalam penyempitan mendadak

 

E.   TABEL HASIL PENGUJIAN

NO	Ukuran Pipa		Tinggi Tekanan				∆h	Waktu	Massa kg
	d1	d2	h1	h2	h3	h4	h1-h3	t	m	Q
1	15	7	10	10	7	6	3	5	0,07	1,4
2	15	7	13	13	9	8,5	4	5	0,08	1,6
3	15	7	16	16	14,5	13,5	1,5	5	0,09	1,8
4	15	7	20	20	15	14	5	5	0,1	2,0
5	15	7	24	24	21	19	3	5	0,11	2,2
6	15	7	30	30	28	27	2	5	0,11	2,2
7	15	7	35	35	34	33	1	5	0,12	2,4
8	15	7	40	40	38,5	36,5	1,5	5	0,14	2,8

F.     ANALISA DATA

             Dalam Kasus Ini Untuk Menentukan Q (Debit) Aliran maka digunakan persamaan

1.      m = 0,07 kg

m =   

2.      m = 0,08 kg

m = 

3.              m = 0,09 kg

m =   

4.      m = 0,1 kg

m = 

5.              m = 0,11 kg

m =   

6.      m = 0,11 kg

m = 

7.              m = 0,12 kg

m =   

8.      m = 0,14 kg

m = 

     h₁ secara praktek dapat ditentukan dengan melihat pada piranti friction lass sehingga ∆h secara peraktek dapat ditentan. Secara teoritis h₁ dapat ditentukan dengan :

           untuk data no 2 dimana

           d₁ = 0,015 m                 m = 0,08 kg

           d₂ = 0,007 m                  = 1000 kg/m³                

               

              

                

             

               

           ∆h = h₁ – h₃ = 0,1136 – 0,07m = 0,0436 m

                                                             = 4,36 cm

G.    INTERPRESTASI DATA

Perbedaan hasil pratikum yang dilkukan dapat disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya yaitu :

1.      Pengamatan bahan ukur dan pengambilan data dilakukan oleh orang yang berbeda.

2.      Pembacaan peizometer yang tidak tepat.

3.      Saat mengambil data tinggi air pada tabung tidak keadaan konstan.

H.    KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasrkan hasil pratikum dan perhitungan secara analitis, dapat dimbil beberapa kesimpulan dan saran sebagai berikut :

1.      Kesimpulan

ü  Pengaruh gesekan dan perubahan penampag pipa menyebabkan tinggi air dalam piezometer akan lebih rendah dari head teoritisnya. Dari percobaan ini kita juga dapat memahami betapa pentingnya perhitugan untuk penerapannya dilapangan seperti pada aliran pipa PDAM.

ü  Karen adanya gesekan ataupun pengaruh penampang aliran, maka debit yang dialirkan lebih kecil dari hasil debit secara teoritis.

2.      Saran

ü  Lakukan percobaan dengan hati – hati terutama dalam pembacaan piezometer.

ü  Saat mengambil data diharapkan tinggi air pada tabung dalam keadaan konstan.

ü  Sebelum melakukan percobaan cek terlebih dahulu saluran air jangan sampai ada yang tersumbat.

I.       LAMPIRAN

Grafik hubungan  antara ∆h dengan masa pada waktu yang sama