Aliran Melalui Sistem Pipa

dokumen-dokumen yang mirip
ALIRAN PADA PIPA. Oleh: Enung, ST.,M.Eng

Kehilangan tenaga sekunder dalam pipa terjadi karena adanya perubahan penampang pipa, sambungan, belokan dan katup. Pada pipa panjang, kehilangan

ANALISA PERHITUNGAN DEBIT DAN KEHILANGAN TINGGI TEKANAN (HEAD LOSS) PADA SISTEM JARINGAN PIPA DAERAH LAYANAN PDAM TIRTANADI CABANG SUNGGAL TUGAS AKHIR

DAFTAR ISI. KATA PENGANTAR... i. ABSTRAK... iii. DAFTAR ISI iv. DAFTAR GAMBAR... ix. DAFTAR TABEL... xii. DAFTAR NOTASI... xiii

HIDROLIKA SALURAN TERTUTUP -JARING-JARING PIPA- SEBRIAN MIRDEKLIS BESELLY PUTRA TEKNIK PENGAIRAN

BAB I PENDAHULUAN...1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Suatu penyediaan air bersih yang mampu menyediakan air yang dapat

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Cara Menentukan Diameter Pipa

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi Fluida

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Air merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia. Manusia

BAB III LANDASAN TEORI. 3.1 Sistem Kerja Pompa Torak Menggunakan Tenaga Angin. sebagai penggerak mekanik melalui unit transmisi mekanik.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II DASAR TEORI. m (2.1) V. Keterangan : ρ = massa jenis, kg/m 3 m = massa, kg V = volume, m 3

Desain Rehabilitasi Air Baku Sungai Brang Dalap Di Kecamatan Alas 8.1. DATA SISTEM PENYEDIAAN AIR BAKU LAPORAN AKHIR VIII - 1

PERSAMAAN BERNOULLI I PUTU GUSTAVE SURYANTARA P

PERHITUNGAN DEBIT PADA SISTEM JARINGAN PIPA DENGAN METODA HARDY-CROSS MENGGUNAKAN RUMUS HAZEN-WILLIAMS DAN RUMUS MANNING

ALIRAN MELALUI PIPA 15:21. Pendahuluan

BAB IV PERANCANGAN SISTEM PERPIPAAN AIR UNTUK PENYIRAMAN TANAMAN KEBUN VERTIKAL

BAB I PENDAHULUAN. seluruh mahluk hidup yang ada di bumi ini. Dalam pemenuhan air tersebut

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi fluida

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Kecepatan dan Kapasitas Aliran Fluida. Penentuan kecepatan di sejumlah titik pada suatu penampang

PENILAIAN 1.UJIAN AKHIR 2.UJIAN MID SEMESTER 3.TUGAS 4.KEHADIRAN (> 75 %)

V 1,2 = kecepatan aliran fluida dititik 1 dan 2 (m/det)

STUDI PENGEMBANGAN JARINGAN PIPA INDUK AIR BERSIH PDAM WILAYAH SOREANG DENGAN PROGRAM EPANET

Masalah aliran fluida dalam PIPA : Sistem Terbuka (Open channel) Sistem Tertutup Sistem Seri Sistem Parlel

ANALISIS JARINGAN PIPA DENGAN BANTUAN PROGRAM EPANET

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

FLUIDA DINAMIS. 1. PERSAMAAN KONTINUITAS Q = A 1.V 1 = A 2.V 2 = konstanta

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

IV. PERSAMAAN TAHANAN GESEK

Komputasi Analisis Hidraulika Jaringan Pipa Air Minum

KEHILANGAN HEAD ALIRAN AKIBAT PERUBAHAN PENAMPANG PIPA PVC DIAMETER 12,7 MM (0,5 INCHI) DAN 19,05 MM (0,75 INCHI).

DAFTAR ISI PERNYATAAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... UCAPAN TERIMA KASIH... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN...

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH DINGIN DARI TANGKI ATAS MENUJU HOTEL PADA THE ARYA DUTA HOTEL MEDAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

F = M a Oleh karena diameter pipa adalah konstan, maka kecepatan aliran di sepanjang pipa adalah konstan, sehingga percepatan adalah nol, d dr.

PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI ALIRAN AIR BERSIH PADA PERUMAHAN PT.PERTAMINA PANGKALAN BRANDAN DENGAN KAJIAN PEMBANDING EPANET

9. Dari gambar berikut, turunkan suatu rumus yang dikenal dengan rumus Darcy.

Prinsip ketetapan energi dan ketetapan t momentum merupakan dasar penurunan persamaan aliran saluran. momentum. Dengan persamaan energi

V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 TATA LETAK JARINGAN PIPA

BAB 2 LANDASAN TEORI. 1. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), 2. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD), 3. Pembangkit Listrik Tenaga Angin,

BAB I PENDAHULUAN. yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir dan perlengkapan lainnya. Sistem

TPAM SLIDE 7 SISTEM DISTRIBUSI. Prepared by Yuniati, PhD

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

PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH PADA PERUMAHAN SETIA BUDI RESIDENCE DARI DISTRIBUSI PDAM MEDAN DENGAN MENGGUNAKAN PIPE FLOW EXPERT SOFTWARE

JURNAL ANALISIS LAJU ALIRAN PADA PIPA BERCABANG DENGAN SUDUT 90 0 ANALYSIS OF THE FLOW RATE IN THE PIPE BRANCHED AT AN ANGLE OF 90 0

PENGUJIAN PENGARUH VARIASI HEAD SUPPLY DAN PANJANG LANGKAH KATUP LIMBAH TERHADAP UNJUK KERJA POMPA HIDRAM

MATERI KULIAH MEKANIKA FLUIDA

SKRIPSI. ANALISA LAJU ALIRAN AIR BERSIH DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE PIPE FLOW EXPERT V 6.39 di PERUMAHAN GRAHA INDAH KELAPA GADING.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Studi Evaluasi dan Perencanaan Sistem Penyediaan Air Bersih PDAM Unit Pakis Menggunakan Paket Program WaterCAD

APLIKASI SOFTWARE WATERCAD UNTUK PERENCANAAN JARINGAN PIPA DI PERUMAHAN PUNCAK BOROBUDUR KOTA MALNG

Teknik Pengairan Universitas Brawijaya-Malang, Jawa Timur, Indonesia Jalan MT. Haryono 167 Malang 65145, Indonesia

Analisa Pengaruh Variasi Volume Tabung Udara Dan Variasi Beban Katup Limbah Terhadap Performa Pompa Hidram

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. dan tumbuhan memerlukan air untuk keberlangsungan kehidupanya. Air juga

Gambar 3-15 Selang output Gambar 3-16 Skema penelitian dengan sudut pipa masuk Gambar 3-17 Skema penelitian dengan sudut pipa masuk

LAPORAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN PEMENUHAN AIR BAKU DI KABUPATEN KENDAL

Hidrostatika. Civil Engineering Department University of Brawijaya. Kesetimbangan Benda Terapung. TKS 4005 HIDROLIKA DASAR / 2 sks

Aplikasi Software Watercad untuk Perencanaan dan Pengembangan Sistem Penyediaan Air Bersih PDAM Singosari

Analisa Rugi Aliran (Head Losses) pada Belokan Pipa PVC

Klasisifikasi Aliran:

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. fluida yang dimaksud berupa cair, gas dan uap. yaitu mesin fluida yang berfungsi mengubah energi fluida (energi potensial

BUKU AJAR HIDRAULIKA

ANALISIS SISTEM PENDISTRIBUSIAN AIR BERSIH PADA BANGUNAN BERTINGKAT DENGAN SOFTWARE EPANET 2.0

TRANSFER MOMENTUM FLUIDA DINAMIK

STUDI PERENCANAAN PENGEMBANGAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH DI KECAMATAN SUGIHWARAS KABUPATEN BOJONEGORO DENGAN SOFTWARE WATERCAD

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Aplikasi Software WaterCAD untuk Studi Perencanaan dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih di PDAM Unit Ngajum

KAJIAN ULANG PERENCANAAN PIPA PESAT PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA) WONOGIRI

EVALUASI DEBIT AIR DAN DIAMETER PIPA DISTRIBUSI AIR BERSIH DI PERUMAHAN KAMPUNG NELAYAN KELURAHAN NELAYAN INDAH BELAWAN SEPTIAN PRATAMA

ANALISIS JARINGAN PIPA PDAM DI KOTA SOREANG MENGGUNAKAN PROGRAM EPANET

STUDI EVALUASI DAN PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH UNTUK DESA PLANDIREJO KECAMATAN BAKUNG KABUPATEN BLITAR

Edy Sriyono. Jurusan Teknik Sipil Universitas Janabadra 2013

PERENCANAAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO DI BENDUNGAN SEMANTOK, NGANJUK, JAWA TIMUR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI

Model Matematika dan Analisanya Dari Pemenuhan Kebutuhan Air Bersih di Suatu Kompleks Perumahan

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR HALAMAN PERSEMBAHAN DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN

PERTEMUAN X PERSAMAAN MOMENTUM

Kehilangan Energi Pada Pipa Baja Dan Pipa Pvc

Aplikasi Software WaterCAD untuk Evaluasi dan Pengembangan Jaringan Distribusi Air Bersih PDAM Unit Lawang

Menghitung Pressure Drop

HIDROLIKA SALURAN TERTUTUP -PUKULAN AIR (WATER HAMMER)- SEBRIAN MIRDEKLIS BESELLY PUTRA TEKNIK PENGAIRAN

STUDI PERENCANAAN JARINGAN DISTRIBUSI AIR BERSIH DI KELURAHAN MULYOREJO KECAMATAN SUKUN KOTA MALANG

II. TINJAUAN PUSTAKA. Sistem irigasi bertekanan atau irigasi curah (sprinkler) adalah salah satu

TUGAS AKHIR BIDANG KONVERSI ENERGI PERANCANGAN, PEMBUATAN DAN PENGUJIAN POMPA DENGAN PEMASANGAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL

FISIKA FLUIDA YUSRON SUGIARTO, STP, MP, MSc yusronsugiarto.lecture.ub.ac.id. Didit kelas D: Arga kelas G:

PRADESAIN PENYEDIAAN AIR BERSIH DENGAN POMPA TENAGA ANGIN DI WILAYAH GRIGAK, GUNUNG KIDUL. Laporan Tugas Akhir

MEKANIKA FLUIDA BAB I. SIFAT-SIFAT FLUIDA

BAB II DASAR TEORI QQ =... (2.1) Dimana: VV = kebutuhan air (mm 3 /hari) tt oooo = lama operasi pompa (jam/hari) nn pp = jumlah pompa

ANALISIS KEBUTUHAN AIR BERSIH PADA RUMAH SEWA 2 LANTAI DI JALAN HAJI WASID NO. 15 BANDUNG

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2008

ABSTRAK. Kata Kunci : Distribusi Air Bersih, Jenis Pipa dan Kehilangan Energi

TL2101 Mekanika Fluida I

Transkripsi:

TKS 4005 HIDROLIKA DASAR / sks Aliran Melalui Sistem Pipa Dr. Eng. Alwafi Pujiraharjo University of Brawijaya Pendahuluan Dalam pembahasan yang lalu telah dipelajari perilaku zat cair riil pada aliran melalui pipa a.l: distribusi kecepatan, kehilangan energi. Selanjutnya akan dibahas aliran melalui sistem pipa. Sistem pipa berfungsi untuk mengalirkan zat cair dari suatu tempat ke tempat lain.aplikasi sistem pipa a.l: jaringan pipa air minum, pipa pesat PLTA.

Konservasi Energi v g Garis energi v g Garis tekanan A p p B z A z z Garis referensi p v p v PersamaanBernoulli: z z hf h g g L Major Losses Minor Losses Pipa dengan Turbin # L D Tenaga Air untuk memutar turbin 4

Pipa dengan Turbin # Kehilangan energi sekunder (minor losses) diabaikan Tinggi tekanan efektif H = H s h f Kehilangan energi diperkirakan dengan pendekatan Darcy-Weisbach: L V Q Q hf f, V D g A D 4 h f 8 f LQ g D 5 sehingga: H H s 8 f LQ g D 5 5 Pipa dengan Turbin # Daya yg tersedia pd curat: P Q H Q H 75 (kgf.m/detik) (hp) (hp = horse power) 6

Pipa dengan Pompa # Pompa menaikkan air dari kolam A ke B Garis tekanan H s p Garis tekanan p Pompa menaikkan air dari kolam A ke kolam B 7 Pipa dengan Pompa # Daya pompa direncanakan dengan mempertimbangkan kehilangan energi Bila tinggi kecepatan diabaikan maka garis energi berimpit dengan garis kecepatan. Tinggi energi yang diperlukan: H = H s + H f H f dan H f dihitung dengan rumus Darcy- Weisbach 8 4

Pipa dengan Pompa # Daya pompa yang diperlukan: Q H P Q H 75 kgf m/detik hp efisiensi pompa 9 Tinggi Energi & Tinggi Tekanan Pipa-Pompa..# Apabila tinggi tekanan diperhitungkan 0 5

Tinggi Energi & Tinggi Tekanan Pipa-Pompa..# Apabila tinggi tekanan diperhitungkan Tinggi Energi & Tinggi Tekanan Pipa-Pompa..# Apabila tinggi tekanan diperhitungkan 6

Tinggi Energi & Tinggi Tekanan Pipa-Pompa..# Apabila tinggi tekanan diperhitungkan Pipa Hubungan Seri # Jika pipa dibuat dari beberapa panjang dengan diameter yang berbeda, kondisi tersebut harus memenuhi persamaan kontinuitas dan persamaan energi. 4 7

Pipa Hubungan Seri # Persamaan Kontinuitas Q= Q = Q = Q =. Kehilangan Energi Total H = h + h + h +. Dengan memasukkan persamaan kehilangan energi: L V L V L V H f k f k f k... D g D g D g 5 Pipa Hubungan Seri # Apabila Minor Losses diabaikan Garis energi ideal h f H A D h f Garis energi riil H L D h f L D H B L 6 8

9 7 Pipa Hubungan Seri # 4 Dari persamaan Bernoulli: Kecepatan aliran: Sehingga : g v D L f g v D L f g v D L f H h h h H f f f 4 4 4 ; ;...... Q Q Q v v v D D D 5 5 5. 8. D L f D L f D L f g Q H (i) 8 Pipa Ekivalen Diasumsikan ketiga pipa diganti dengan pipa baru dengan diameter D e dan koefisien gesekan f e, maka Panjang pipa ekivalen diperoleh dari (i) dan (ii) 5. 8. e e e D L f g Q H (ii) 5 5 5 5 D L f D L f D L f f D L e e e

Pipa Ekivalen Debit Aliran Q 4. gh f L f L f L D D D 5 5 5. gh f L e e 4 5 De 9 CONTOH SOAL.. Pipa,, dan mempunyai panjang dan diameter masing-masing sebagai berikut 00 m dan 00 mm, 50 m dan 00 mm, serta 50 m dan 50 mm, terbuat dari besi cor baru mengalirkan air pada temperatur 5 o C. Jika Δz = 0 m, hitung debit aliran dari A ke B. 0 0

.. CONTOH SOAL Pipa besi cor: Koefisien kekasaran pipa diasumsikan masing-masing f = 0.09, f = 0.0, dan f = 0.00 Penyelesaian CONTOH SOAL.. Kehilangan Energi: 8 Q fl fl fl z 5 5 5 g D D D 0 9.8 (,4) (0.) (0.) (0.5) 8 Q 0.0900 0.050 0.00 50 5 5 5 8 Q 0 709.4 96.89878 0 49.07 Q Q 0.086 m / s

Pipa Hubungan Paralel # Pipa, dan dipasang secara paralel untuk menghubungkan kolam/tandon A ke kolam B. Pipa Hubungan Paralel # Debit aliran total: Q Q Q Q D v D v D v 4 (a) Kehilangan energi: H h h h f f f L v L v H f f f D g D g D g L v 4

Pipa Hubungan Paralel # Debit Pada Masing-masing Pipa: 5 D Q g H 4 f. L 5 D Q g H 4 f. L 5 D Q g H 4 f. L Debit Dengan Pipa ekivalen: (b) 5 e D Q g H 4 f e. L e (c) 5 Pipa Hubungan Paralel # 4 Substitusi Pers. (b) dan (c) ke (a) diperoleh persamaan panjang pipa ekivalen: 5 5 5 5 e D D D D f. L f. L f. L f. L e e 6

CONTOH SOAL. # Air dipompa dari kolam A ke kolam B melalui pipa,, dan. Pompa berada di kolam A. Muka air Kolam B berada 60 m di atas muka air kolam A. Debit aliran pompa diharapkan sebesar 00 liter/detik B A Pipa : D = 4, L = 450 m Pipa : D =, L = 600 m Pipa : D = 8, L = 600 m Koefisien gesekan semua pipa = 0.0 7 CONTOH SOAL. # Tentukan:. panjang pipa ekivalen terhadap pipa. Daya pompa dalam tenaga kuda (efisiensi 75%). Debit pada masing-masing pipa bercabang 8 4

Solusi CONTOH SOAL # Karakteristik Pipa: Panjang ekivalen pipa paralel (pipa & ) 9 Solusi CONTOH SOAL # a) Panjang ekivalen: Panjang ekivalen pipa paralel (pipa & ) thd pipa : Dengan mengambil f e = f dan D e = D, maka: 0 5

Solusi CONTOH SOAL # a) Panjang ekivalen: b) Hitungan Daya Pompa: Kehilangan energi berdasarkan panjang pipa ekivalen: Solusi CONTOH SOAL # 4 b) Hitungan Daya Pompa: Tinggi tekanan efektif: Daya pompa yang diperlukan: 6

Solusi CONTOH SOAL # 5 c) Debit melalui Pipa dan Pipa : Pipa paralel & digantikan pipa ekivalen, debit yg melalui pipa ekivalen = 00 liter/detik. Kehilangan energi pada pipa paralel: Solusi CONTOH SOAL # 6 Debit melalui Pipa : 4 7

Solusi CONTOH SOAL # 6 Debit melalui Pipa : 5 Pipa Bercabang Dalam praktek sering sistem pipa menghubungkan tiga atau lebih kolam/ tandon/reservoir. Biasanya data yang diketahui : pipa : panjang, diameter, macam air : rapat massa, kekentalan Yang harus dicari : debit? 6 8

Tipe-tipe Persoalan Teknis Dalam Sistem Pipa Tiga Tandon Tipe I: Pipa bercabang dari sistim tiga tandon untuk mencari perhitungan kehilangan energi (head loss) dan elevasi muka air hilir Tipe II: Tiga tandon dihubungkan oleh pipa, mencari perhitungan debit dengan konfigurasi pipa dan elevasi muka air diketahui Tipe III: Tiga tandon dihubungkan oleh pipa, mencari perhitungan ukuran pipa untuk mendapatkan debit yang diinginkan 7 Pipa Bercabang: Persoalan tandon # Z A Z B 8 9

Pipa Bercabang: Persoalan tandon # Ingat Definisi Garis Energi dan Garis Tekanan: Garis Energi (EGL) dan Garis Tekanan (HGL) dedefinisikan sebagai: p v EGL z g p HGL z EGL menunjukkan tinggi tekan total Bernoulli sedangkan HGL adalah tinggi air pada tabung piezometric yang dipasang pada pipa 9 Pipa Bercabang: Persoalan tandon # Penyelesaian dilakukan dengan cara cobacoba, dengan urutan berikut:. Karena debit pada masing-masing pipa belum diketahui, diasumsikan/dicoba elevasi muka air piezometric pada titik cabang (J) berada pada titik P.. Hitung kehilangan energi (head losses) h f, h f, h f untuk masing-masing pipa.. Hitung debit Q, Q, Q untuk masingmasing pipa. 40 0

Pipa Bercabang: Persoalan tandon # 4 4. Jika persamaan kontinuitas tidak dipenuhi (Q Q + Q ), maka asumsi awal yaitu tinggi tekanan pada titik cabang (J) diubah (P dinaikkan bila Q > Q + Q, diturunkan bila sebaliknya ). 5. Ulangi langkah sampai persamaan kontinuitas dipenuhi, yaitu air yang masuk lewat cabang (J) sama dengan air yang keluar lewat cabang (J) 4 Pipa Bercabang: Persoalan tandon # 5 Asumsi perubahan nilai P disajikan pada gambar berikut: 4

Pipa Bercabang: Persoalan tandon # 6 Dari Problem di Atas, jika Z A, Z B dan sifat-sifat pipa (f, L, D) masing-masing diketahui, maka debit yang mengalir di tiap-tiap pipa dapat dihitung. 4 CONTOH SOAL # +96.7 m +90.0 m Z A Z B +6.6 m 44

CONTOH SOAL # Data pipa: L = 440 m, D = 60 mm L = 00 m, D = 406 mm L = 0 m, D = 05 mm Nilai f semua pipa sama = 0.09 Hitunglah debit pada masing-masing pipa. 45 Solusi CONTOH SOAL # Tinggi tekanan kolam A dan B terhadap Kolam C: z A = elevasi A elevasi D = 96.7 6.6 = 4. m z B = elevasi B elevasi D = 90.0 6.6 = 7.4 m Karena elevasi muka air pada titik cabang J tidak diketahui maka penyelesaian dilakukan dengan coba-coba. 46

Solusi CONTOH SOAL # Kehilangan energy mayor pada pipa dihitung dengan h f i 8 f L g i i 5 Di Q i 8 0.09 440 k 69.9475 5 9.8 (.4) (0.6) h f i i i k Q 8 0.0900 k 60.9 5 9.8 (.4) (0.406) Q i h k f i i 8 0.090 k 08.76 5 9.8 (.4) (0.05) 47 Solusi CONTOH SOAL # Pemisalan : Diasumsikan elevasi muka air P sama dengan elevasi muka air di kolam B sehingga tidak ada aliran dari dan ke kolam B (Q = 0) Kehilangan tenaga di pipa : hf 0 48 4

Solusi CONTOH SOAL # Kehilangan Tenaga di Pipa : h Z 7.4 m f B h k Q f 7.4 08.76 Q Q 0.57 m / det ik 49 Solusi CONTOH SOAL # 4 Kehilangan Tenaga di Pipa : hf ZA hf 4. 7.4 6.7 m h k Q f 6.7 69.9475Q Q 0.09 m / det ik 50 5

Solusi CONTOH SOAL # 5 Cek persamaan kontinuitas: Q (Q Q ) 0.09 (0 0.57) 0.57 m / det ik Asumsi elevasi muka air P tidak benar, perlu dinaikkan 5 Solusi CONTOH SOAL # 5 Pemisalan : Elevasi muka air di P adalah +9.0 (Pemisalan sembarang) Sehingga: h f = 96.7 9.0 =.7 m h f = 9.0 90.0 =.0 m h f = 9.0 6.6 = 0.4 m 5 6

Solusi CONTOH SOAL # 6 Debit di Pipa : h f =.7 m h k Q f.7 69.9475 Q Q 0. m / det ik Debit di Pipa : h f =.0 m h k Q f.0 60.9 Q Q 0.07 m / det ik 5 Solusi CONTOH SOAL # 8 Debit di Pipa : h f = 0.4 m h k Q f 0.4 08.76 Q Q 0.656 m / det ik 54 7

Solusi CONTOH SOAL # 9 Cek persamaan kontinuitas: Q (Q Q ) 0. (0.07 0.656) 0.047 m / det ik Asumsi elevasi muka air P tidak benar 55 Solusi CONTOH SOAL # 0 Pemisalan : dilakukan dengan interpolasi nilai pemisalan dan +9.0-0.047 x Elevasi P P =? +90.0 0.57 Q Elevasi P = +90.0 + x Nilai x dicari dengan interpolasi linier 0.57 x (9 90) 0.57 ( 0.047).598 P 90.598 9.598 56 8

Solusi CONTOH SOAL # Pemisalan : Elevasi muka air di P adalah +9.598 m (Dari hasil interpolasi pemisalan & ) Sehingga: h f = 96.7 9.598 = 4.40 m h f = 9.598 90.0 =.598 m h f = 9.598 6.6 = 9.7598 m 57 Solusi CONTOH SOAL # Debit di Pipa : h f = 4.40 m h k Q f 4.40 69.9475 Q Q 0.50 m / det ik Debit di Pipa : h f =.598 m h k Q f.598 60.9 Q Q 0.095 m / det ik 58 9

Solusi CONTOH SOAL # 4 Debit di Pipa : h f = 9.7598 m h k Q f 9.7598 08.76 Q Q 0.68 m / det ik 59 Solusi CONTOH SOAL # 5 Cek persamaan kontinuitas: Q (Q Q ) 0.50 (0.0950.68) 0.0086 m / det ik Asumsi elevasi muka air P dianggap benar 60 0

Prosedur penyelesaian Mulai Asumsikan elevasi P Hitung kehilangan Energi pada tiap pipa hf, hf, hf, Hitung Debit pada tiap pipa Q, Q, Q, Bila Koefisien Gesekan pada pipa tidak diketahui/diasumsikan, Gunakan Fast Formula tdk Check Reynold Number Cek Kontinuitas di titik cabang? ya Hitung elevasi muka air pd reservoir tujuan dan debit pada tiap pipa Selesai 6 Fast Formula memperkirakan koef. gesek Pers. Darcy-Weisbach: L V hf f D g f V L gdhf V Persamaan Colebrook: e / D.5 log( ) f.7 R f gdh f e / D.5V L - log L.7 D gdh f V D R 6

Jaringan Pipa Contoh aplikasi: Sistem Jaringan Distribusi Air Minum. Metode Perhitungan Debit Pada Jaringan Pipa: Metode Hardy Cross Metode Matrik Hanya akan dibahas Metode Hardy Cross 6 Jaringan Pipa Pada Prinsipnya Perhitungan Harus Memenuhi Persamaan Kontinuitas dan Energi Kehilangan energi akibat gesekan dihitung dengan: L v 8 f L hf f Q 5 D g g D Debit Aliran Masuk Titik Simpul i = Debit Aliran Keluar Titik Simpul i Q i = 0 Jumlah Kehilangan energi dalam jaringan tertutup = 0 h f = 0 64

Jaringan Pipa k 8 f L g D 5 00 cfs k = k = 4 5 cfs k = k = 4 k = k = 5 5 cfs 50 cfs 65 Kehilangan Energi Karena Gesekan (Major Losses) Secara Umum Kehilangan Energi Karena Gesekan dihitung dengan: hf k Q Nilai m = tergantung rumus yg digunakan misal: Darcy-Weisbach, m = ; Hazen-William, m =,85 Nilai k = tergantung rumus yg digunakan & Karakteristik pipa m Dalam pembahasan ini digunakan rumus Darcy- Weisbach: hf k Q dengan k 8 f L g D 5 66

Metode Hardy Cross # Prosedur Penyelesaian:. Tetapkan debit masing pipa Q 0 hingga memenuhi syarat Kontinuitas.. Hitung Kehilangan energi tiap pipa dengan rumus: h f = kq. Jaringan dibagi menjadi beberapa jaring tertutup. 4. Hitung kehilangan energi keliling tiap jaring h f, jika pengaliran seimbang maka h f = 0 67 Metode Hardy Cross # Prosedur Penyelesaian.. (lanjutan): 5. Hitung nilai kq pada tiap jaring. 6. Pada tiap jaring dilakukan koreksi debit: Q kq 0 kq 0 (A) 7. Dengan debit yang telah dikoreksi Q = Q 0 + Q, prosedur sampai 6 diulangi lagi sampai diperoleh Q = 0 68 4

Metode Hardy Cross # Penurunan Persamaan (A) adalah sbb:. Kehilangan energi: hf k Q k Q 0 Q kq kq Q kq 0 0. Untuk Q << Q 0, maka Q 0, sehingga: h kq kq Q f 0 0 69 Metode Hardy Cross # Penurunan Persamaan (A).. (lanjutan):. Jumlah kehilangan energi tiap jaring adalah 0, sehingga: h f 0 kq Q kq 0 0 0 Q kq 0 kq 0 70 5

Contoh Perhitungan Metode Hardy Cross Hitung debit aliran tiap pipa pada jaringan pipa berikut dengan metode Hardy Cross. Kehilangan energi dihitung dengan rumus Darcy-Weisbach: 00 cfs k = k = 4 5 cfs k = k = 4 k = k = 5 5 cfs 50 cfs 7 Penyelesaian Metode Hardy Cross # Pemisalan : Dimisalkan debit aliran pada tiap pipa sebagai berikut 00 cfs k = k = 4 60 0 40 50 5 k = 4 k = 5 cfs k = 5 k = 5 5 cfs 50 cfs 7 6

Penyelesaian Metode Hardy Cross # Perhitungan Kehilangan Energi: Loop Kiri : h f = k Q 0 kq 0 x 60 = 600 x x 60 = 0 4 x 0 = 400 x 4 x 0 = 80 x 40 = - 4800 x x 40 = 40 h f = - 800 kq 0 = 440 800 Q 440 k = k = 60 40 0 k = 4 7 Penyelesaian Metode Hardy Cross # Perhitungan Kehilangan Energi: Loop Kanan : k = 4 h f = k Q 0 kq 0 4 x 50 = 0000 x 4 x 50 = 400 x 5 = 50 x x 5 = 00 5 x 5 = - 5 x 5 x 5 = 50 4 x 0 = - 400 x 4 x 0 = 80 h f = 775 kq 0 = 80 775 Q 9 80 0 50 k = 4 k = 5 k = 5 5 74 7

Perubahan asumsi debit 00 cfs k = k = 4 5 cfs 60 50 40 0 k = 4 5 k = k = 5 k = 5 5 cfs 50 cfs Q Q 9 00 cfs k = k = 4 5 cfs 6 4 8 k = 4 6 k = k = 4 5 cfs k = 5 50 cfs 75 Penyelesaian Metode Hardy Cross #4 Pemisalan : Dimisalkan debit aliran pada tiap pipa sebagai berikut 00 cfs k = k = 4 6 8 4 6 k = 4 k = 5 cfs k = 4 k = 5 5 cfs 50 cfs 76 8

Penyelesaian Metode Hardy Cross #5 Perhitungan Kehilangan Energi: Loop Kiri : h f = k Q 0 kq 0 x 6 = 844 x x 6 = 4 4 x = 764 x 4 x = 68 x 8 = - 4 x x 8 = 8 h f = 76 kq 0 = 50 76 Q.5 50 k = k = 6 8 k = 4 77 Penyelesaian Metode Hardy Cross #6 Perhitungan Kehilangan Energi: Loop Kanan : k = 4 h f = k Q 0 kq 0 4 x 4 = 674 x 4 x 4 = 8 x 6 = 5 x x 6 = 64 5 x 4 = - 5780 x 5 x 4 = 40 4 x = - 764 x 4 x = 68 h f = - 08 kq 0 = 900 08 Q 0. 900 4 k = 4 k = 4 k = 5 6 78 9

Penyelesaian Metode Hardy Cross #7 Pemisalan : Dimisalkan debit aliran pada tiap pipa sebagai berikut 00 cfs k = k = 4 59.5 40.7 5 cfs k = 40.5 8.8 5.7 k = 4 k = 4. k = 5 5 cfs 50 cfs 79 Penyelesaian Metode Hardy Cross #5 Perhitungan Kehilangan Energi: Loop Kiri : h f = k Q 0 kq 0 x (59.5) = 540.5 x x 59.5 = 9 4 x (8.8) = 4.76 x 4 x 8.8 = 50.4 x (40.5) = - 490.75 x x 40.5 = 4 h f =.6 kq 0 = 5.4.6 Q 0.0649 5.4 k = k = 59.5 40.5 8.8 k = 4 80 40

Penyelesaian Metode Hardy Cross #6 Perhitungan Kehilangan Energi: Loop Kanan : h f = k Q 0 kq 0 8.8 4 x (40.7) = 665.96 x 4 x 40.7 = 5.6 x (6.7) = 557.78 x x 6.7 = 66.8 5 x (4.) = - 588.45 x 5 x 4. = 4 4 x (8.8) = - 4.76 x 4 x 8.8 = 50.4 h f = -.47 kq 0 = 885.8 k = 4 40.7 k = 4 k = 4. k = 5 6.7.47 Q 0.97 885.8 8 Penyelesaian Metode Hardy Cross #4 Analisis dilanjutkan sampai diperoleh Q 0 8 4