BAB IV PENGUKURAN KEHILANGAN ENERGI AKIBAT BELOKAN DAN KATUP (MINOR LOSSES)

Transkripsi

1 BAB IV PENGUKURAN KEHILANGAN ENERGI AKIBAT BELOKAN DAN KATUP (MINOR LOSSES) 4.1 Pendahuluan Kerugian tekan (headloss) adalah salah satu kerugian yang tidak dapat dihindari pada suatu aliran fluida yang berupa berkurangnya tekanan pada suatu aliran, sehingga menyebabkan kecepatan aliran mengecil (Anonim,2010). Dalam suatu aliran fluida dalam saluran tertutup, baik itu jenis aliran laminar maupun turbulen, pasti mengalami kerugian head. Kerugian head ini disebabkan oleh kerugian gesek didalam pipa-pipa, reduser, katup dan lain-lain. Faktorfaktor yang diperhitungkan tidak hanya kecepatan dan arah partikel, tetapi juga pengaruh kekentalan (viscosity) yang menyebabkan gaya geser antara partikelpartikel zatcair dan juga antara zat cair dan dinding batas. Gerak zat cair tidak mudah diformulasikan secara matematik, sehingga diperlukan anggapan-anggapan dan percobaan-percobaan untuk mendukung penyelesaian secara teoritis (Anonim,2010). Kehilangan energy sepanjang aliran dapat disebabkan oleh geseran atau perubahan penampang aliran oleh gangguan lokal. Dibandingkan dengan kehilangan energy akibat geseran, kehilangan energy akibat perubahan penampang atau arah aliran adalah kecil oleh karena itu disebut kehilangan energi minor (minor losses). Akan tetapi apabila kehilangan minor ini berjumlah banyak di sepanjang aliran maka akan mengakibatkan kehilangan yang berarti bagi system aliran (Anonim,2010). 4.2 Tujuan Tujuan dari praktikum pengukuran kehilangan energi akibat belokan dan katup atau minor losses yaitu 1. mengukur kehilangan head minor karena katup, belokan pipa dan perubahan diameter pipa. 2. menentukan koefisien kehilangan head pada katup, belokan dan perubahan diameter 72

2 4.3 Alat Yang Digunakan dan Prosedur Percobaan Alat Yang Digunakan Gambar 4.1 Losses System Piping Keterangan Gambar: 1 Globe valve 2 Gate Valve 3 Piezoemeter tube 4 Standard Elbow Bend 5 Mitre Bend d. Gelas ukur Prosedur Percobaan 1. Nyalakan pompa dan buka kran air pada hydraulic bench. Tutup globe valve, dan buka gate valve utnuk memperoleh aliran maksimum melalui rangkaian biru gelap (dark blue circuit). 2. Catat bacaan pada piezometer tube dan u-tube. 3. Ukur laju aliran dengan mengukur waktu kenaikanmuka air pada volumetric tank. 4. Hitung debit 73

3 5. Ulangi prosedur di atas untuk 10 macam laju aliran yang diperoleh dengan cara menutup gate valve. 6. Catat temperatur air 7. Dengan menggunanakan g = 9,81 m/det 2 dan = V, hitunglah nilai koefisien katup,k. 8. Tutup gate valve dan buka globe valve. Ulangi prosedur percobaan untuk jaringan pipa biru muda (light blue circuit) 4.4 Landasan Teori Fluida Fluida adalah suatu zat yang bisa mengalami perubahan-perubahan bentuknya secara continue/terus-menerus bila terkena tekanan/gaya geser walaupun relatif kecil atatu bisa juga dikatakan suatu zat yang mengalir, kata fluida mencakup zat cair, gas, air, dan udara karena zat zat ini dapat mengalir. Sebaliknya batu dan benda2 keras (seluruh zat-zat padat tidak dapat dikategorikan sebagai fluida karena zat-zat tersebut tidak bisa mengalir secara continue) (Munson,etal,2003). Fluida adalah gugusan yang tersusun atas molekul2 dengan jarak pisah yang cukup besar untuk gas dan jarak pisah yang cukup kecil untuk zat cair. Molekul2 tersebut tidak dapat terikat pada suatu sisi, melainkan zat-zat tersebut saling bergerak bebas terhadap satu dengan yang lainnya(munson,etal,2003). Fluida merupakan salah zat-zat yang bisa mengalir yang mempunyai partikel kecil sampi kasat mata dan mereka dengan mudah untuk bergerak serta berubah-ubah bentuk tanpa pemisahan massa. Ketahanan fluida terhadap perubahan bentuk sangat kecil sehingga fluida dapat dengan mudah mengikuti bentuk ruang. Fluida adalah benda yang dapat mengalami perubahan bentuk secara terus menerus karena gaya gesek yang bekerja terhadapnya. Fluida di bagi menjadi2 bagian di antaranya adalah (Munson,etal,2003). 1. Fluidan statis (fluida yang diam) 2. Fluida dinamis (fluida yang bergerak) 74

4 Fluida Statis adalah fluida yang berada dalam fase tidak bergerak (diam) atau fluida dalam keadaan bergerak tetapi tak ada perbedaan kecepatan antar partikel fluida tersebut atau bisa dikatakan bahwa partikel-partikel fluida tersebut bergerak dengan kecepatan seragam sehingga tidak memiliki gaya geser (Munson,etal,2003). Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaranputaran) (Munson,etal,2003) Minor Losses Minor losses atau kerugian minor adalah kehilangan tekanan akibat geskan yang terjadi pada katup-katup karena sambungan belokan dan pada luas penampang yang tidak konstan. Pada aliran yang melewati aliran atau katup head loss minor yang terjadi dapat dihitung dengan rumus darcy-weisbach yaitu (Wihantoro,2006): Hm = k.v²/2g Dimana: Hm = head minor (m) k = koefisien krugian v = kecepatan (m/s) g = grafitasi bumi (m/s²) Kehilangan energi adalah besar tingkat kehilangan energy yang dapat mengakibatkan berkurangnya kecepatan aliran dalam saluran. Faktor-faktor yang mempengaruhi kehilangan-kehilangan energy tersebut antara lain (Wihantoro,2006): a. Tekanan b. Debit c. Efesiensi dari bagian-bagian hidraulik d. Kemampatan kerja dan efesiensi dari instalasi hidraulik e. Besarnya kecepatan hubungan dari system hidraulik 75

5 Minor losses terjadi akibat adanya beberapa faktor yaitu (Bambang, 1996): a. Kontraksi tiba-tiba atau perlahan Kontraksi tiba-tiba dapat membuat tekanan turun karena kehilangan energi akibat turbulensi dan meningkatnya kecepatan. Kehilangan energi terbesar pada ruas c-d yang vena contracta dimana kecepatan aliran tertinggi dan tekanan yang rendah. Ebergi kembali pulih ketika diruas d-e. Termasuk dalam kehilangan energi akibat kontraksi tiba-tiba adalag peralihan pipa masuk. b. Pelebaran tiba-tiba Termaasuk dalam kehilangan energ ini adalah pipa yang dihubungkan dengan reservoir. Kehilangan energi terjadi pada ruas a dan b dimana garis aliran menempel di dinding akibat terpisahnya garis aliran. Energi pulih kembai pada titik c karena aliran melemah pada titik tersebut. c. Kehilangan energi akibat tikungan Belokkan pada pipa menghasilkan kerugian head yang lebih besar dari pada jika pipa lurus. Kerugian tersebut di akibatkan daerah-daerah aliran yang terpisah di dekat sisi dalam belokkan dan aliran sekunder yang berpusar karena tidak seimbangan gaya gaya sentripental akibat kelengkungan sumbu pipa. Kehilangan energi akibat tikungan diakibatkan meningkatnya tekanan pada bagian luar pipa dan menurun pada bagian dalam pipa. Untuk mengembalikkan tekanan dan kecepatan pada bagian dalam pipa, menyebabkan terjadinya pemisahan aliran. d. Kehilangan energi akibat katup Kehilangan tekanan yang terjadi pada sistem perpipaan atau saluran akan menghasilkan dampak yang sama, baik oleh bagian luruss dari pipa ditambah dnegan jumkah kesetaraan panjang pipa utama dari kehilangan tekan yang disebabkan oleh komponen sistem perpipaan. 76

6 4.5 Hasil Analisa Data Data Pengamatan Tabel 4.1 Data hasil pengukuran pada sirkuit biru tua (GATE VALVE) Flowrate Piezometer tube readings U-Tube (mm Hg) Tes ke Volume waktu (m3) (s) Gate Valve Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 77

7 Tabel 4.2 Data Hasil Pengukuran Pada Sirkuit Pipa Biru Muda (GLOBE VALVE) Flowrate Piezometer tube readings U-Tube (mm Hg) Tes ke Volume waktu (m³) (s) Globe Valve Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 78

8 Tabel 4.3 Perubahan tekanan pada Gate Valve Aliran Tes ke Volume (m³) Q (m3/detik) waktu (s) Bacaan U-Tube v Hg (m Kg (m/detik) (mm Hg) (m Hg) Hg) kiri kanan kiri kanan Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 79

9 Tabel 4.4 Perubahan tekanan pada Gate valve Aliran Bacaan tabung Piezometer Hb (m H₂O) KB Tes Q v Standart elbow bend (SEB) 90⁰ mitre bend (MB) ke Volume (m³) waktu (s) (m3/detik) (m/detik) (mm H₂O) (m H₂O) (mm H₂O) (m H₂O) SEB MB SEB MB Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 80

10 Tabel 4.5 Perubahan tekanan pada pipa lurus Aliran Bacaan tabung Piezometer Tes Q v ke Volume waktu (m3/detik) (m/detik) (mm H₂O) (m H₂O) hl (m H₂O) f Re Log Re (m³) (s) Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 81

11 Q vs HL Gambar 4.2 Hubungan antara debit dan perubahan tekanan pada pipa lurus log Re vs f Gambar 4.3 Hubungan antara Log Re dan koefisien gesekan pada pipa lurus 82

12 Tabel 4.6 Perubahan tekanan pada Globe valve Tes ke Aliran Bacaan U-Tube v Hg (m Q (m3/detik) Volume waktu (m/detik) (mm Hg) (m Hg) Hg) Kg (m³) (s) kiri kanan Kiri kanan Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 83

13 Tabel 4.7 Perubahan tekanan pada ekspansi tiba-tiba Aliran Bacaan tabung Piezometer Tes ke Q v Volume waktu (m3/detik) (m/detik) (mm H₂O) (m H₂O) hl pengukuran hl hitungan (m³) (s) Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 84

14 Q vs Hl pengukuran Gambar 4.4 Hubungan antara debit dan tekanan perubahan pada ekspansi tiba-tiba Q vs Hl perhitungan Gambar 4.5 Hubungan antara debit dan tekanan perubahan pada ekspansi tiba-tiba 85

15 Tabel 4.8 Perubahan tekanan pada kontraksi Aliran Bacaan tabung Piezometer Tes ke Q v hl Volume waktu (m3/detik) (m/detik) (mm H₂O) (m H₂O) pengukuran hl hitungan (m³) (s) Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 86

16 0.5 Q vs Hl pengukuran Gambar 4.6 Hubungan antara debit dan tekanan perubahan pada kontraksi tiba-tiba Q vs Hl perhitungan Gambar 4.7 Hubungan antara debit dan tekanan perubahan pada kontraksi tiba-tiba 87

17 Tabel 4.9 Perubahan tekanan pada belokan dengan R = 50 mm Aliran Bacaan tabung Piezometer Tes ke Q v Volume waktu (m3/detik) (m/detik) (mm H₂O) (m H₂O) hb (m H₂O) kb (m³) (s) Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 88

18 Tabel 4.10 Perubahan tekanan belokan dengan R = 100 mm Aliran Bacaan tabung Piezometer Tes ke v hb (m Q (m3/detik) (m/detik) (mm H₂O) (m H₂O) H₂O) Volume (m³) waktu (s) kb Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 89

19 Tabel 4.11 Perubahan tekanan belokan dengan R = 150 Aliran Bacaan tabung Piezometer Tes ke Volume waktu Q (m3/detik) v (m/detik) (mm H₂O) (m H₂O) hb (m H₂O) kb (m³) (s) Sumber : Data pengamatan 2013 Keterangan: *1 Katup dibuka Penuh 90

20 Tabel 4.12 Nilai hb dan KB untuk berbagai jari-jari belokan Jari-jari belokan 50 mm 100mm 150 mm hb rata-rata m H₂O Kb rata-rata Sumber : Data pengamatan

21 4.5.2 Analisis perhitungan a. PerubahanTekanan pada Gate Valve hg = selisih bacaan U tube Q = Volume / waktu V = Volume / Apipa KG = (2.hG. g)/v 2 Analisa perhitungan perubahan tekanan pada gate valve Diketahui : volume (m) = m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 13,6 mm 2 r = 6,8 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (6,8) 2 = 0, m 2 Ditanya: Q..? V..? h G.? K G...? Jawab : Q = v / s = m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik V = Q/A pipa = 0,000162m 3 /detik / 0,000145m 2 = 1,117m/detik h G = selisih bacaan U-tube = (0,170 m - 0,082 m) = 0,088mHg K G = (2. h G. g)/v 2 92

22 = (2. 0,088mHg. 9,81m/s)/1,117 2 m/s = 1,383 b. Perubahan Tekanan Pada Belokkan (Standart Elbow Bend And 90 0 Mitre Bend) h B Q V = selisih bacaan tabung piezometer = Volume/waktu = Q/A pipa K B = (2. h G. G) / V 2 Analisa perhitungan pada belokan (standart elbow bend dan 90 0 mitre bend) Diketahui : volume (m) = m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 13,6 mm 2 r = 6,8 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (6,8) 2 = 0, m 2 Ditanya: Q..? V..? h B.? K B...? Jawab : Q V = v / s = m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik = Q/A pipa = 0,000162/ 0, = 1,117 m/detik 93

23 h B SEB = (selisih bacaan tabung piezometer) = 0,700-0,450 = 0,250 m H 2 O h B MB = (selisih bacaan tabung piezometer) = 0,900-0,665 = 0,235 mh 2 O K B SEB = (2. h B. g)/v 2 = (2.0,250. 9,81) / 1,117 2 = 3,926 K B MB = (2. h B. g)/v 2 = (2. 0,235. 9,81)/1,117 2 = 3,690 c. Perubahan Tekanan Pada Pipa Lurus h L Q V = selisih bacaan tabung piezometer = volume / waktu = Q / A pipa f = (h L. g. D)/(2.L. V 2 ) Re = (V.D) / 0, Analisa perhitungan pada pipa lurus Diketahui: volume (m) = m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 13,6 mm 2 r = 6,8 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (6,8) 2 = 0, m 2 Ditanya: 94

24 Q..? V..? h L.? f..? Re.? Log Re.? Jawab : Q = v / s = m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik V = Q/A pipa = 0, / 0, = 1,117 m/detik h L = (selisihbacaantabung piezometer) = 0,580 m 0,490 m =0,090 f = ( 2.h L.g.D ) / ( 0,194.V 2 ) = ( 2.0,090.9,81. 0,136 ) / (0,914. 1,117 2 ) = 0,0328 Re = (V.D) / 0, = (1,117. 0,0068) / 0, = 3,961 Log Re = 3,978 d. Perubahan Tekanan Pada Golbe Valve hg = selisih bacaan U tube Q = Volume / waktu 95

25 V = Volume / Apipa KG = (2.hG. g)/v 2 Analisa perhitungan pada globe valve Diketahui: volume (m) = 0,00081 m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 26,2 mm 2 r = 13,1 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (13,1) 2 = 0, m 2 Ditanya: Q..? V..? h G.? K G...? Jawab: Q = v / s = 0,00077 m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik V = Q/A pipa = 0, / 0, = 0,286 m/detik h G = (selisih bacaan U-tube) = (0,102-0,135) = 0,03mHg K G = (2. h G. g)/v 2 = (2. 0,03. 9,81)/0,

26 = 7,894 e. PerubahanTekanan Pada Ekspansi Tiba-Tiba Dan Kontraksi Ekspansi tiba-tiba Analisa perhitungan pada tekanan ekspansi tiba-tiba Diketahui: volume (m) = 0,00077 m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 26,2 mm 2 r = 13,1 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (13,1) 2 = 0, m 2 Ditanya: Q..? V..? h Lpengukuran.? h Lhitungan...? Jawab : Q = v / s = 0,00077 m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik V = Q/A pipa = 0,00077 / 0, = 0,286 m/detik 97

27 h Lpenngukuran = (sellisih bacaan tabung piezometer 7 & 8 ) = (0,385 0,400 ) = 0,015 m H 2 O h Lhitungan = (1 - A 1 /A 2 ) 2. V 2 1 /(2. g) = (1 13,6 / 26,2) 2. 0,286 2 /(2. 9,81) = 0,093 m H 2 O kontraksitiba-tiba Analisa perhitungan pada tekanan kontraksi tiba-tiba Diketahui: volume (m) = 0,00077 m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 26,2 mm 2 r = 13,1 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (13,1) 2 Ditanya: = 0, m 2 Q..? V..? h Lpengukuran.? h Lhitungan...? Jawab: Q = v / s = 0,00077 m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik 98

28 V = Q/A pipa = 0,00077 / 0, = 0,286 m/detik h Lpenngukuran = (sellisih bacaan tabung piezometer 9 & 10 ) = (0,728 0,290 ) = 0,438 m H 2 O h Lhitungan = (1 - A 1 /A 2 ) 2. V 2 1 /(2. g) = (1 13,6 / 26,2) 2. 0,286 2 /(2. 9,81) = 0,093 m H 2 O f. PerubahanTekanan pada Belokan dengan Berbagai Jari-Jari Perubahan tekanan pada belokan dengan R = 50 mm Diketahui: volume (m) = 0,00077 m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 26,2 mm 2 r = 13,1 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (13,1) 2 = 0, m 2 Ditanya: Q..? V..? h B.? K B...? Jawab : 99

29 Q = v / s = 0,00077 m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik V = Q/A pipa = 0, / 0, = 0,286 m/detik H B = (selisih bacaan tabung piezometer 15& 16 ) = 0,550 0,400 = 0,150 mh 2 O K B = ( 2. h B. 9,81 )/ V 2 = ( 2. 0,150. 9,81 )/ 0,286 2 = 35,881 Perubahan tekanan pada belokan dengan R = 100 mm Diketahui: volume (m) = 0,00077 m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 26,2 mm 2 r = 13,1 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (13,1) 2 = 0, m 2 Ditanya: Q..? V..? h B.? K B...? 100

30 Jawab : Q = v / s = 0,00077 m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik V = Q/A pipa = 0, / 0, = 0,286 m/detik H B = (selisih bacaan tabung piezometer 12 & 11 ) = 0,435 0,280 = 0,160 mh 2 O K B = ( 2. h B. 9,81 )/ V 2 = ( 2. 0,160. 9,81 )/ 0,286 2 = 37,08 Perubahan tekanan pada belokan dengan R = 150 mm Diketahui: volume (m) = 0,00077 m 3 Waktu (s) = 5 detik D pipakecil = 26,2 mm 2 r = 13,1 mm 2 A pipakeci l = = 3,14. (13,1) 2 = 0, m 2 Ditanya: Q..? V..? h B.? 101

31 K B...? Jawab : Q = v / s = 0,00077 m 3 / 5 detik = 0, m 3 /detik V = Q/A pipa = 0, / 0, = 0,286 m/detik H B = (selisih bacaan tabung piezometer 13 & 14 ) = 0,290 0,150 = 0,140 mh 2 O K B = ( 2. h B. 9,81 )/ V 2 = ( 2. 0,140. 9,81 )/ 0,286 2 = 33,489 g. Nilaih b dan k b untuk berbagai jari-jari belokan H b rata-rata 50 mm = 0,100 H b rata-rata 100 mm = 0,068 H b rata-rata 150 mm = 0,055 K b rata-rata 50 mm = 41,093 K b rata-rata 100 mm = 27,136 K b rata-rata 150 mm = 20,

32 4.6 Pembahasan Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kehilangan energy (head loss) yang terjadi karena katup, belokan, dan perubahan diameter pipa. Globe valve harus ditutup agar dapat memperoleh aliran maksimummelalui rangkaian biru gelap ( dark blue circuit), kemudian diperoleh bacaan pada piezometer tube dan U-tube pada saat praktikum gate valve. Kemudian,untuk melihat kenaikan muka air pada volumetric tank, laju aliran dapat diukur dengan menentukan waktu dalam 5 detik. Prosedur percobaan yang sama juga dilakukan untuk globe valve agar mendapatkan aliran maksimum melalui rangkaian biru terang ( dark blue circuit). Perubahan tekanan pada praktikum ini dibedakan menjadi 4 bagian yaitu: perubahan pada pipa lurus, perubahan tekanan akibat perubahan tiba-tiba pada luas aliran pipa (karena kontraksi mendadak dan ekspansi),perubahan tekanan pada tikungan pipa, dan perubahan tekanan pada katup. Pada percobaan ini menggunakan dua katup, yaitu gate valve dan globe valve. Kehilanagan tekanan pada gate valve cenderung lebih kecil dibandingkan dengan globe valve. Hal ini disebabkan besarnya diameter. Pada katup gerbang (gate valve) diameternya bukan di tempat lewat fluida hampir sama dengan pipa, dan aliran pun tidak mengalami perubahan sehingga katup gerbang yang terbuka lebar hanya menyebabkan penurunan takan yang kecil. Berdasarkan analisa perhitungan, semakin kecil nilai debit, kecepatan aliran dan volume maka semakin besar tekanan pada katup. Hal ini menunjukan bahwa debit, kecepatan aliran, volume berbanding terbalik dengan koefisien kehilangan tekanan. Pada saat debit memasuki gate valve, nilai yang didapat adalah m³/detik dan kecepatan aliran sebesar m/detik yang menyebabkan beda ketinggian pada U-tube raksa sebesar m Hg. hal ini menyebabkan kerugian yang dinyatakan dalam koefisien kerugian sebesar Nilai koefisen bertambah tinggi pada saat bukaan katup diperkecil, oleh sebab itu meningkatnya tekanan yang dihasilkann oleh 103

33 bukaan katup dan menyebabkan besarnya kehilangan energi. Katup terbuka penuh, tidak terdapat tahanan aliran fluida dapat mengalir. Perubahan tekanan pada belokan yang bervariasi mempengaruhi kehilangan energi dalam pipa. Percobaan dilakukan pada satandard elbow bend, dan 90 0 mitre bend. Pada standart elbow bend dan 90 0 mitre bend debit yang melalui katup sebesar m³/detik. Di sebabkan adanya belokan, beda tinggi pipa 1 dan 2 sebesar m, hal ini menyebabkan nilai koefisien kehilangan sebesar 3.926, hal tersebut tidak terlalu berpengaruh besar pada belokan 90 0 mitre bend dengan debit dan volume yang sama, menyebabkan beda ketinggian air pada pipa 5 dan 6 sebesar m, menyebabkan koefisien kerugian sebesar Hasil yang didapat lebih besar daripada kehilangan yang diakibatkan oleh standart elbow bend. Hasil percobaan dapat dinyatakan sesuai karena head loss yang terjadi pada 90 0 mitre bend memiliki nilai lebih besar dibandingkan head loss pada standart elbow, hal ini disebabkan pada tikungan 90 0 mitre bend tidak memiliki jari-jari kelengkungan (R=0) sehingga aliran air akan menabrak tikungan yang tajam dan menyebabkan kehilangan tekanan yang lebih besar. Pada pipa lurus terjadi kehilangan tinggi tekanan, dengan volume dan debit yang sama. Kehilangan tekanan disebabkan oleh panjang pipa sebesar 0,914 m, dengan diameter pipa kecil sebesar 0, m. Pada pipa 3 dan 4 terjadi beda ketinggian atau kehilangan energi sebesar 0.090, menghasilkan nilai Reynold pada pipa lurus sebesar bilangan Reynolds tidak terlalu besar sehingga aliran melalui komponen tersebut dapat dikatakan aliran transisi. Sebenarnya aliran yang melalui komponen tersebut adalah turbulen Hal ini terjadi karena perlambatan dan percepatan yang relatif besar yang dialami oleh air pada saat mengalir sepanjang suatu intasan pada bidang yang agak melengkung. Perubahan tekanan juga terjadi pada belokan dengan berbagai jari-jari belokan dengan debit dan volume yang sama, debit bernilai m 3 /detik dan volume 0.286m/detik. Pada belokan dengan diameter 50 mm, dengan beda tinggi pada piezometer adalah 0,150 m pada pipa 15 dan 16. Dan koefisien kehilangan sebesar Pada pipa dengan diameter 100 mm, dengan beda tinggi pada piezometer 104

34 adalah 0,160 m pada pipa 11 dan 12. Dan koefisien kehilangan sebesar Pada pipa dengan diameter 150 mm, dengan beda tinggi pada piezometer 0,140 m dan hasil koefisien kehilangan adalah jika suatu pipa diameternya semakin besar maka kehilangan tinggi tekan (hl) semakin kecil akan kecil, begitu sebaliknya jika diameter suatu pipa kecil maka kehilangan tinggi tekannya (hl) akan besar. Hal ini dibuktikan dari hasil percobaan perubahan tekanan yang didapat pada belokan dengan berbagai jari-jari seperti jari-jari 50 mm, 100 mm, dan 150 mm. Semakin besar diameter pipa maka hl yang dihasilkan kecil, sedangkan pipa dengan diameter kecil maka hl akan bertambah besar, hal ini dikarenakan ruangan yang sempit dan gesekan yang terjadi pada pipa. 4.7 Kesimpulan Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah sebagai berikut : 1. kehilangan yang diakibatkan oleh standart elbow bend. Hasil percobaan dapat dinyatakan sesuai karena head loss yang terjadi pada 90 0 mitre bend memiliki nilai lebih besar dibandingkan head loss pada standart elbow, hal ini disebabkan pada tikungan 90 0 mitre bend tidak memiliki jari-jari kelengkungan (R=0) sehingga aliran air akan menabrak tikungan yang tajam dan menyebabkan kehilangan tekanan yang lebih besar. 2. Pada pipa 3 dan 4 terjadi beda ketinggian atau kehilangan energi sebesar 0.090, menghasilkan nilai Reynold pada pipa lurus sebesar bilangan Reynolds tidak terlalu besar sehingga aliran melalui komponen tersebut dapat dikatakan aliran transisi. Sebenarnya aliran yang melalui komponen tersebut adalah turbulen Hal ini terjadi karena perlambatan dan percepatan yang relatif besar yang dialami oleh air pada saat mengalir sepanjang suatu intasan pada bidang yang agak melengkung. 105

35 3. Semakin besar diameter pipa maka hl yang dihasilkan kecil, sedangkan pipa dengan diameter kecil maka hl akan bertambah besar, hal ini dikarenakan ruangan yang sempit dan gesekan yang terjadi pada pipa. Hal ini dibuktikan dari hasil percobaan perubahan tekanan yang didapat pada belokan dengan berbagai jari-jari seperti jari-jari 50 mm, 100 mm, dan 150 mm. 106