Jawaban Soal No Diameter pipa : D=150 mm = 0,15 m. Kekentalan Kinematik : Kecepatan Aliran :

Transkripsi

1 Jawaban Soal No.01 Diameter pipa : D150 mm 0,15 m Kecepatan liran : 6 ν 1,3 x 10 m / V 5,5m d Tipe liran dapat diketahui dari angka Renolds : Re VD 5,5x0,15 6,35x10 ν 1,3 x Karena angka Renolds > 000 berarti aliran adalah turbulen.

2 Jawaban Soal No.0 Diameter pipa : D cm 0,0 m ν 6 1,0 x 10 m Nilai angka Renolds maksimum di mana aliran aminer adalah Re000 VD Vx0,0 Re ν 1,0x10 V 0,05m Debit liran dihitung dengan rumus berikut : Q V. π ( ) 0,0 x0,05 6,83x10 5 m 3

3 Jawaban Soal No.03 Diameter pipa : D,5cm 0,05 m Panjang pipa : 50 m uas Penampang liran Kecepatan liran : ν 1,67 x 10 m 3 Debit liran : Q 3l 0,003m π VD ν 6,111x0,05 1,67x10 Nilai angka Renolds : Re 91, 8 Rapat Relatif : S 0,9 x 0,05 liran : ( ) 3 Q 3x10 V 6,111m,909x10,909 x10 Karena Nilai angka Renolds Re <000 adalah aminer, kehilangan tenaga Dihitung dengan rumus : 3ν. V. 3x1,67 x10 x6,111x 50 hf 66, 318m g. D 9,81x ( 0,05) m

4 Jawaban Soal No.0 Diameter pipa : D 6 cm 0,06 m ν 0,000m Panjang pipa : 10 m Rapat Massa minyak ρ 900kg/m 3 Sudut kemiringan pipa α5 0 : Tekanan di titik dan : P P 350kPa 50kPa a. rah aliran ρ. g Z 10sin N / m 50000N / m 3 900x9,81 889N / m 0 5

5 Persamaan ernoulli untuk titik dan : p V p V Z + + Z hf. g. g Oleh karena diameter pipa seragam maka VV sehingga : ,6 35,387 + hf + hf Karena tinggi tekanandi lebih besar dari tinggi tekanan di tambah tinggi elevasi di titik, berarti zat cair mengalir ke. b. Kehilangan Tenaga : c. ngka Renolds hf 39,6 35,387, 55m Renolds : 3ν. V. gd hf 9,81x( 0,06) hf g. D V 3ν. 3xx10 x,55 x10 V,38m VD,38x0,06 Re 70, ν x10 d. Mengingat Re < 000 maka anggapan bahwa aliran laminer adalah benar.

6 Jawaban Soal No.05 Diameter pipa : D 8 cm 0,08 m Kecepatan liran : a. air ν 1,3 x10 b. bensn ν 6 m,06x10 7 a. glycerin ν 1,18x10 VD ν 0,1393x0,08 1,3 x10 a. Tipe aliran air : Re 857, 30 6 Debit aliran Q0,7 l/d0,7x10-3 m 3 /d 3 Q 0,7x10 V 0,1393m π x( 0,08) m 3 m Karena Nilai angka Renolds Re >000 adalah Turbulen,

7 VD ν 0,1393x0,08,06x10 b. Tipe aliran ensin : Re 7.8, 8 7 Karena Nilai angka Renolds Re >000 adalah Turbulen, VD ν 0,1393x0,08 1,18x10 c. Tipe aliran Glycerin : Re 9, 3 Karena Nilai angka Renolds Re <000 adalah aminer.

8 Jawaban Soal No.06 Diameter pipa : D 10 mm 0,01 m Kehilangan tenaga tiap 100 m : hf 30 m Q hf ν. V. g. D Didapat Kecepatan liran : V 1,866m π V. x 3ν V.. VD D g 100 V x x. 0,01 9,81 ngka Renolds : Re 1800 Karena Nilai angka Renolds Re 1800 maka aliran adalah laminer dan Kehilangan tenaga dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut: 3. V Re. D. g 3 ( 0,01) x1,866 1,0105x10 m 0,0101l

9 Jawaban Soal No.07 Panjang pipa : 000 m Diameter pipa : D 30 cm 0,3 m Rapat Relatif : S 0,9 Kecepatan liran : ν,1x 10 m 3 ρ 900kg / m VD ν 0,566x0,3,1x 10 ngka Renolds : Re 808, 6 Debit aliran Q0 l/d0,0 m 3 /d Elevasi ujung atas pipa () terhadap ujung bawah () : Z-Z50m Q 0,0 V 0,566m π x( 0,3) Karena Nilai angka Renolds Re < 000 adalah aminer

10 Kehilangan Tenaga : Dengan menggunakan persamaan ernoulli untuk kedua ujung pipa : Dibuat garis referensi melalui titik. Karena tampang sepanjang pipa adalah seragam dan ujung pipa terbuka ke udara luar, maka kecepatan aliran adalah seragam (V V) dan P 0, sehingga : 0 + P P ,3 x N / 3. ν. V. 3x,1x10 x0,566x000 hf 17, 3m g. D 9,81x0,3 p V p V Z + + Z hf. g. g ,3 67 m P,3 x 900 x 9,81 593,57 kpa 67,3 m

11 Jawaban Soal No.08 Rapat Relatif : S 0,9 Diameter pipa : D,5 cm 0,05 m Penurunan Tekanan : Debit aliran : Q ν,1x 10 m 3 900kg / m p p V. 0,1kgf / cm hf π x0,05 100kgf / m 1,3333m Dianggap aliran adalah laminer, sehingga kehilangan tenaga adalah : hf 3. ν. V. 1,3333 g. D V 1,165m 3x,1x10 xvx1 9,81x0,05 x1,165 5,971x10 3 m

12 Jawaban Soal No.09 Panjang pipa : 600 m Diameter pipa : D 15 cm 0,15 m Kecepatan liran : ν 19cm 19x10 m V 50 cm 0,5m Tipe aliran diselidiki berdasarkan angka Reynolds : 0,5 0,15 Re VD x ν x 39,7 Karena Nilai angka Renolds Re < 000 adalah aminer, kehilangan tenaga : 3. ν. V. 3x19x10 x0,5x600 hf 8, 6m g. D 9,81x0,15

13 Jawaban Soal No.10 Diameter pipa : D 0 cm 0,0 m ν,1x 10 m Panjang pipa : 100 m Debit aliran Q 0 l/d 0,00m 3. Rapat relatif minyak : 3 S 0,9 ρ m 900kg / m Kecepatan liran : V Q 0,0 1,73m d x0, / π Kekentalan absolut : Kehilangan tenaga : µ ν. ρ,1x 10 x900 0,189kg / md 3. ν. V. 3x,1x10 x1,73 x100 hf, 18m g. D 9,81x0,

14 a. Pipa datar : Persamaan ernoulli antara titik dan : Z + p + dp p V. g p Z Kecepatan maksimum : + p + p hf V V + hf. g a dp. ds 0,1 x,18x900x9,81 x0,189x100 p a p. p hf,56m a hf x a hf Kecepatan pada jarak 5 cm dari dinding. Jarak dari sumbu pipa : r0,1 0,05 0,05 m V ( ) ( a r dp a r ) ( 0,1 0,05 ),18x900x9,81 x 1,909m x0,189. ds 100. x hf

15 b. Pipa miring : Persamaan ernoulli antara titik dan : Z + dp p + p p p V. g p dh h h Z ( Z Z ) p + ( Z Z ) hf ( Z Z ) dh ( Z Z ). ( Z Z ) + hf V + hf. g

16 Kecepatan maksimum : V a dp dh. + ds ds a hf. a. 01,18 x900x9,81 x x0, ( Z Z) hf ( Z Z),56m Dengan cara yang sama Kecepatan pada jarak 5 cm dari dinding. dalah : V ( ) ( a r dp hf a r ) ( 0,1 0,05 ),18x900x9,81 x 1,909m x0, ds ds 100 x DRI KSUS INI DPT DISIMPUKN HW KECEPTN IRN TIDK TERGNTUNG PD KEMIRINGN PIP hf

17 Jawaban Soal No.11 Panjang pipa : 100 m ngka Reynolds : Re 1800 Diameter pipa : D 100 mm 0,1 m ν 0,7x 10 m Persamaan distribusi Kecepatan pada liran aminer : ( a r ) d. ( p h )...(1 ) V + ds Kecepatan maksimum pada sumbu pipa apabila r 0, sehingga : a d V. + ds ( p h )...( ) Kecepatan rerata diberikan oleh bentuk berikut : a d V. + 8µ ds ( p h )...(3 )

18 Persamaan () dan (3) dapat ditulis dalam bentuk : d ( p + h ) µ V...() ds a d 8 ( p + h ) µ ds a V...(5) Substitusi Persamaan () kedalam persamaan (1) dalam bentuk : V ( ) ( a r µ a r ) r V 1 a V x a V a...(6) V

19 Substitusi Persamaan (5) kedalam persamaan () dalam bentuk : V V a x 8µ V a Dari soal diketahui Re1800, sehingga : V...(7) VD Vx0,1 Re 1800 V 1,33m ν 0,7x10 Kecepatan maksimum : V. V x1,33,66m Kecepatan pada jarak 0,01 m dari dinding pipa : r 0,05 0,01 V 1 r a Kehilangan tenaga adalah : hf 3. ν. V. g. D V 0,0m _ dari _ sumbu _ 1 0,0 0,05 x,66 3x0,7x10 x1,33 x100 9,81x0,1 pipa, sehingga : 0,959m 3,15m

20 Jawaban Soal No.1 Panjang pipa : 10 km10.000m Kemiringan pipa : 1:00 Diameter pipa : D 5 cm 0,5 m Debit liran Q 0,0 m 3 /d Rapat relatif : Tekanan di : ν,1x 10 m 3 S 0,9 ρ 900kg / m P 10kPa N / m

21 Kecepatan liran : Q V 0,07m 0,0 π / x0,5 VD ν 0,07x0,5,1x 10 ngka Reynolds : Re 85 Selisih ke dua ujung : Karena angka Reynolds Re<000 berarti aliran adalah aminer. Kehilangan tenaga karena gesekan : 3. ν. V. 3x,1x 10 x0,07x hf, 65m g. D 9,81x0,5 1 Z x m 00 Persamaan ernoulli untuk kedua titik dan : p V p V Z + + Z hf. g. g p p ,65 95,78m 900x9,81 p 95,78x900x9, N / m 85,6kPa