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

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH REYNOLD NUMBER ( RE ) TERHADAP HEAD LOSSES PADA VARIASI JENIS BELOKAN PIPA ( BERJARI JARI DAN PATAH )

Analisa Rugi Aliran (Head Losses) pada Belokan Pipa PVC

PENGARUH DEBIT ALIRAN TERHADAP HEAD LOSSES PADA VARIASI JENIS BELOKAN PIPA

HIDRODINAMIKA BAB I PENDAHULUAN

Analisis Aliran Fluida Terhadap Fitting Serta Satuan Panjang Pipa. Nisa Aina Fauziah, Novita Elvianti, dan Verananda Kusuma Ariyanto

PADA INSTALASI ALAT PENGUJI ALIRAN FLUIDA CAIR SKRIPSI

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

BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA DATA

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

STUDI EKSPERIMENTAL PENGUKURAN HEAD LOSSES MAYOR (PIPA PVC DIAMETER ¾ ) DAN HEAD LOSSES MINOR (BELOKAN KNEE 90 DIAMETER ¾ ) PADA SISTEM INSTALASI PIPA

BAB II LANDASAN TEORI. ketersediaan air dengan tingkat pemenuhan yang dapat ditelorir di daerah yang

BAB II LANDASAN TEORI

MODUL KULIAH : MEKANIKA FLUIDA DAN HIROLIKA

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

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

BAB III PEMBUATAN ALAT UJI DAN METODE PENGAMBILAN DATA

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK KIMIA IV DINAMIKA PROSES PADA SISTEM PENGOSONGAN TANGKI. Disusun Oleh : Zeffa Aprilasani NIM :

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

BAB III PERALATAN DAN PROSEDUR PENGUJIAN

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

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

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

RANCANG BANGUN PERANGKAT UJI RUGI-RUGI HEAD DENGAN FLUIDA KERJA AIR (H 2 O) DAN ANALISISNYA. Oleh : Tris Sugiarto ABSTAK

Distribusi Air Bersih Pada Sistem Perpipaan Di Suatu Kawasan Perumahan

YAYASAN WIDYA BHAKTI SEKOLAH MENENGAH ATAS SANTA ANGELA TERAKREDITASI A

Analisa Pengaruh Variasi Sudut Sambungan Belokan Terhadap Head Losses Aliran Pipa

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

ANALISIS DEBIT FLUIDA PADA PIPA ELBOW 90 DENGAN VARIASI DIAMETER PIPA

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi Fluida

SEMINAR NASIONAL ke8tahun 2013 : RekayasaTeknologiIndustridanInformasi

BAB III PEMBUATAN ALAT UJI DAN METODE PENGAMBILAN DATA

II. TINJAUAN PUSTAKA

Edy Sriyono. Jurusan Teknik Sipil Universitas Janabadra 2013

ANALISA PERANCANGAN INSTALASI GAS

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

LAJU ALIRAN MASSA DAN DEBIT ALIRAN (Ditujukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Mesin Fluida)

MENENTUKAN NILAI KOEFISIEN GESEK PADA PIPA DENGAN MENGGUNAKAN APLIKASI MICROSOFT VISUAL BASIC. Irsan Mustafid Halomoan

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

BAB II LANDASAN TEORI

Analisa Tekanan Air Dengan Methode Pipe Flow Expert Untuk Pipa Berdiameter 1, ¾ dan ½ Di Instalasi Pemipaan Perumahan

Laporan Praktikum Operasi Teknik Kimia I Efflux Time BAB I PENDAHULUAN

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

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

MODUL PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA

2 a) Viskositas dinamik Viskositas dinamik adalah perbandingan tegangan geser dengan laju perubahannya, besar nilai viskositas dinamik tergantung dari

KOEFISIEN RUGI-RUGI SUDDEN EXPANSION PADA ALIRAN FLUIDA CAIR

ANALISA POMPA AIR PADA GEDUNG BERTINGKAT

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

KARAKTERISTIK ZAT CAIR Pendahuluan Aliran laminer Bilangan Reynold Aliran Turbulen Hukum Tahanan Gesek Aliran Laminer Dalam Pipa

KOEFISIEN GESEK PADA RANGKAIAN PIPA DENGAN VARIASI DIAMETER DAN KEKASARAN PIPA

PERENCANAAN INSTALASI PEMIPAAN DENGAN MENGGUNAKAN METHODE PIPE FLOW EXPERT. ABSTRACT

PERSAMAAN BERNOULLI I PUTU GUSTAVE SURYANTARA P

JURNAL. Analisis Penurunan Head losses Pada Belokan 180 Dengan Variasi Tube Bundle Pada Diameter Pipa 2 inchi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Losses in Bends and Fittings (Kerugian energi pada belokan dan sambungan)

FLUIDA BERGERAK. Di dalam geraknya pada dasarnya dibedakan dalam 2 macam, yaitu : Aliran laminar / stasioner / streamline.

Menghitung Pressure Drop

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Definisi fluida

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah fluida. Karena jarak antara dua partikel di dalam fluida tidaklah tetap.

UNIVERSITAS GUNADARMA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

PERANCANGAN ALAT PRAKTIKUM PENGUJIAN HEADLOSS ALIRAN FLUIDA TAK TERMAMPATKAN. Dwi Ermadi 1*,Darmanto 1

Rumus Minimal. Debit Q = V/t Q = Av

Soal No. 2 Seorang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 ton dengan alat seperti gambar berikut!

STUDI DISTRIBUSI TEKANAN ALIRAN MELALUI PENGECILAN SALURAN SECARA MENDADAK DENGAN BELOKAN PADA PENAMPANG SEGI EMPAT

JUDUL TUGAS AKHIR ANALISA KOEFISIEN GESEK PIPA ACRYLIC DIAMETER 0,5 INCHI, 1 INCHI, 1,5 INCHI

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

ANALISIS FAKTOR GESEKAN PADA PIPA HALUS ABSTRAK

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

Studi Eksperimental Pengaruh Sudut Pipa Masuk (Driven Pipe) dan Diameter Katup Penghantar (Delivery Valve) terhadap Efisiensi Pompa Hidram 2 Inchi

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN OSBORNE REYNOLDS APPARATUS PIPA HORIZONTAL

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

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

PERHITUNGAN DAYA POMPA SUPLAI AIR BERSIH, PERENCANAAN SEPTIK TANK DAN PERENCANAAN SALURAN DRAINASE AIR HUJAN BANGUNAN RUMAH TINGGAL

Karakteristik Perpindahan Panas dan Pressure Drop pada Alat Penukar Kalor tipe Pipa Ganda dengan aliran searah

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 PRINSIP-PRINSIP DASAR HIDRAULIK

PENERAAN ALAT UKUR LAJU ALIR FLUIDA

ANALISIS FAKTOR GESEK PADA PIPA AKRILIK DENGAN ASPEK RASIO PENAMPANG 1 (PERSEGI) DENGAN PENDEKATAN METODE EKSPERIMENTAL DAN EMPIRIS TUGAS AKHIR

MODUL III KEHILANGAN TINGGI TEKAN

MEKANIKA FLUIDA A. Statika Fluida

I. TUJUAN PRINSIP DASAR

Mekanika Fluida II. Karakteristik Saluran dan Hukum Dasar Hidrolika

JURNAL. Analisa Head Losses Akibat Perubahan Diameter Penampang, Variasi Material Pipa Dan Debit Aliran Fluida Pada Sambungan Elbow 900

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

MODUL IV ALIRAN MELALUI VENTURIMETER

I. PENDAHULUAN Saat ini Negara berkembang di dunia, khususnya Indonesia telah membuat turbin air jenis mini dan mikro hydro yang merupakan salah satu

Panduan Praktikum 2012

PERTEMUAN VII KINEMATIKA ZAT CAIR

Persamaan Chezy. Pada aliran turbulen gaya gesek sebanding dengan kuadrat kecepatan. Persamaan Chezy, dengan C dikenal sebagai C Chezy

FLUIDA DINAMIS. GARIS ALIR ( Fluida yang mengalir) ada 2

2 yang mempunyai posisi vertikal sama akan mempunyai tekanan yang sama. Laju Aliran Volume Laju aliran volume disebut juga debit aliran (Q) yaitu juml

Laporan Tugas Akhir Pembuatan Modul Praktikum Penentuan Karakterisasi Rangkaian Pompa BAB II LANDASAN TEORI

PERANCANGAN ALAT PRAKTIKUM PEMODELAN HUKUM PASCAL

PENGARUH DIAMETER NOZEL UDARA PADA SISTEM JET

Jurnal FEMA, Volume 1, Nomor 1, Januari 2013 PERANCANGAN ALAT UJI GESEKAN ALIRAN DI DALAM SALURAN

contoh soal dan pembahasan fluida dinamis

BAB III LANDASAN TEORI

ANALISIS PENGARUH KEKASARAN PERMUKAAN PIPA TERHADAP BESARNYA HEADLOSSES SISTEM PERPIPAAN DI KAPAL

Transkripsi:

J. of Math. and Its Appl. ISSN: 189-605X Vol. 1, No. 1 004, 63 68 Model Matematika dan Analisanya Dari Pemenuhan Kebutuhan Air Bersih di Suatu Kompleks Perumahan Basuki Widodo Jurusan Matematika Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya b widodo@yahoo.com Abstrak Air bersih merupakan kebutuhan manusia yang mendapatkan perhatian khusus untuk dipenuhi. Suatu kompleks perumahan tentu menginginkan tidak timbulnya masalah pada pemenuhan kebutuhan air bersihnya. Masalah yang sering dihadapi dalam pemenuhan kebutuhan air bersih adalah waktu pemenuhan yang kurang baik atau terlalu lama. Hal ini salah satunya dapat disebabkan oleh debit yang kurang optimal dari PDAM yang menuju kompleks perumahan tersebut, dan jumlah rumah yang terlalu banyak dalam kompleks perumahan tersebut. Karena itu perlu dibuatkan model matematikanya untuk menyelesaikan masalah tersebut. Didalam penelitian ini digunakan persamaan kontinuitas dan persamaan Bernoulli untuk pembuatan model matematika dari pemenuhan kebutuhan air bersih di suatu kompleks perumahan. Diperoleh hasil bahwa tekanan air berbanding terbalik dengan waktu pemenuhan. Kata kunci: model matematika, air bersih, persamaan kontinuitas, persamaan Bernoulli 1 Latar Belakang Air bersih merupakan salah satu kebutuhan masyarakat yang mendapatkan perhatian khusus untuk dipenuhi Al-Layla, 1997. Masalah yang sering dihadapi dalam pemenuhan kebutuhan air bersih adalah waktu pemenuhan yang kurang baik atau terlalu lama. Hal ini dapat disebabkan oleh hal, yaitu debit yang kurang optimal dari PDAM yang menuju kompleks perumahan tersebut dan jumlah rumah yang terlalu banyak dalam kompleks perumahan tersebut sehingga debit dari PDAM tidak akan memenuhi kebutuhan secara optimal. Faktor-faktor penting yang mempengaruhi pemenuhan kebutuhan air bersih di suatu kompleks perumahan dapat disebabkan oleh macam faktor. Pertama, disebabkan oleh debit pada pipa transmisi yang memang kecil sehingga tidak mencukupi untuk para pelanggan. Faktor kedua adalah disebabkan oleh keadaan aliran, yaitu aliran berubah-ubah karena faktor-faktor yang terjadi dalam pipa dan selama air mengalir dalam pipa tersebut. Permasalahan Permasalahan pada kajian ini adalah: Bagaimanakah model matematika dari masalah pemenuhan kebutuhan air untuk rumah tangga pada suatu kompleks perumahan dari sistem aliran PDAM? 63

64 Basuki Widodo 3 Batasan Masalah Pada penelitian ini, batasan masalah yang digunakan adalah: a. Pemakaian air hanya untuk kebutuhan rumah tangga dan sistem distribusi jaringan pipa primer, pipa sekunder dan pipa tersier digunakan Dead End System. b. Hanya dibahas satu arah aliran air dan dimulai pada pipa primer dan pelanggan tidak menggunakan alat bantu, misalnya pompa air dan lain sebagainya. c. Memperhitungkan kehilangan tenaga dan adanya faktor gesekan. d. Diameter Pipa: Pipa primer Dp = 50 mm Pipa sekunder Ds= 150 mm Pipa tersier Dt = 0 mm e. Setiap percabangan pipa sekunder pada pipa primer Lp adalah 30 meter dan percabangan pipa tersier pada pipa sekunder Ls adalah 1 meter. f. Panjang pipa tersier Lt adalah 8 meter. g. Sudut elevasi, yaitu kemiringan lahan terhadap pipa induk, sebesar 30. 4 Asumsi Diasumsikan dalam penelitian ini adalah bahwa: a. Ketebalan pipa diabaikan. 6 Dasar Teori Dan Perumusan Model a. Sistem Distribusi Perpipaan Pipa Primer Pipa primer adalah pipa yang mempunyai diameter relatif besar, yang fungsinya membawa air bersih dari instalasi pengolahan atau reservoir distribusi ke suatu kawasan zona. Pipa Sekunder Arterial Main Pipe Pipa sekunder merupakan pipa yang mempunyai diameter lebih kecil dari pada pipa primer. Pipa sekunder disambung langsung pada pipa primer. Pipa Tersier Pipa tersier mempunyai diameter lebih kecil dari pipa sekunder dan dapat disambungkan langsung ke pipa sekunder, gunanya untuk melayani pipa service. Pipa Service/Pemberi Air Service Connection Pipa service mempunyai diameter yang relatif kecil. Pipa ini dapat disambungkan langsung pada pipa tersier yang dihubungkan kepada pelanggan. b. Sistem Distribusi Aliran Dead End System Dead End System adalah sistem distribusi air dimana sebuah pipa utama ditempatkan pada jalan utama tegak lurus dengan jalan yang lebih kecil pipa cabang dan pipa cabang tersebut tidak saling berhubungan dengan bagian lain di akhir aliran, seperti pada Gambar 1. b. Tidak terjadi kebocoran. c. Air mengalir terus-menerus dan berhenti ketika kebutuhan air telah tercukupi. d. Volume pemenuhan setiap rumah per hari konstan, yaitu 1,5 m 3 /hari. 5 Tujuan Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mencari model matematika dari masalah pemenuhan kebutuhan air bersih dan memprediksi jumlah pipa tersier, yaitu jumlah cabang pipa sekunder, untuk mendapatkan waktu pemenuhan yang optimal. pipa sekunder pipa tersier Gambar 1: Skema Sistem Distribusi Dead End c. Gridiron System/Sistem Jejaring Gridiron System adalah distribusi air dimana pipa cabang saling berhubungan satu sama lainnya. d. Sistem Pipa Pararel Sistem pipa pararel adalah kombinasi dua atau lebih pipa yang dihubungkan seperti Limits Journal of Mathematics and Its Applications, Volume 1, Number 1, May 004

Model Matematika dan Analisanya Dari Pemenuhan Kebutuhan Air Bersih... 65 pada Gambar. Dalam sistem pipa pararel harus dipenuhi kondisi sebagai berikut: Q Q = q 1 + q + q 3 1 1 pipa sekunder pipa tersier Gambar : Skema Sistem Pipa Paralel e. Aliran Air Melalui Pipa Faktor Gesekan Menurut Wright dan Olson 1993, harga bilangan Reynolds yang diambil adalah Re = 40000. Bilangan Reynold Re tersebut merupakan bilangan Reynolds kritis atas untuk aliran di dalam pipa dengan debit besar atau aliran turbulen. Harga faktor gesek f aliran turbulen dengan bilangan Reynolds 40000 adalah 0,01. Kehilangan Tenaga Kehilangan tenaga yang terjadi pada pipa didefinisikan sebagai berikut: Kehilangan tenaga akibat perubahan diameter dari besar ke kecil dapat dihitung dengan persamaan: v h f = K c dengan K c = 0, 4 1 S b Mc Cabe dan kawan-kawan, 1999. 3 S a Kehilangan tenaga karena sambungan antar pipa fitting dapat dihitung dengan persamaan h f = K f v Mc Cabe dan kawan-kawan, 1999. 3 Volume Pemenuhan Bak Tampung dan Debit Volume pemenuhan bak tampung adalah jumlah kebutuhan air yang dibutuhkan suatu rumah tangga untuk suatu hari, yang dirumuskan sebagai V = Q t 4 Streeter dan Wylie, 1993. Debit aliran adalah jumlah volume aliran yang melalui suatu penampang persatuan waktu yang dirumuskan sebagai berikut: Q = V A 5 Persamaan Bernoulli Bentuk differensial persamaan Euler adalah dp ρ + g dz + v dv 6 Integrasi dari persamaan 6 adalah P ρ + g Z + 1 v 7 untuk suatu titik tertentu di dalam tabung atau pipa, umpamakan O dan O, persamaan 7 berbentuk ρ + g Z 0 + 1 v 0 = ρ + g Z 0 + 1 v 0 8 White, 1988. Persamaan 8 merupakan persamaan Bernoulli untuk aliran takmampat tanpa gesekan. Pada aliran ini terjadi kehilangan tenaga dalam aliran fluida antara titik O dan O. Persamaan 8 dapat ditulis ρ + g Z 0 + 1 v 0 = P0 ρ + g Z 0 + 1 v 0 + hf 9 White, 1988. Persamaan Kontinuitas Massa fluida yang masuk dan meninggalkan tabung pada satu satuan waktu adalah m = ρ 1 V 1 A 1 = ρ V A 10 Djojodiharjo, 1983. Jika debit Q didefinisikan sebagai Q = AV, maka Persamaan 10 dapat berbentuk m = ρ 1 Q 1 = ρ Q. 11 Untuk aliran tak-mampu mampat maka ρ 1 = ρ, sehingga m = Q 1 = Q 1 f. Persamaan Bernouli Pada Pipa Sambungan Pipa Induk-Pipa Primer Pipa induk diasumsikan memiliki kemiringan 30 terhadap lahan yang akan digunakan untuk membangun perumahan. ρ + g Z0 + 1 v 0 = ρ + g Z 0 + 1 v 0 + hf. 13 Limits Journal of Mathematics and Its Applications, Volume 1, Number 1, May 004

66 Basuki Widodo merupakan tekanan awal berupa input dan diameter pipa tidak mengalami perubahan. Diantaranya belum terjadi percabangan. Pipa induk mengalami persambungan siku dengan pipa primer. Harga K f untuk persambungan siku tersebut adalah 0,9 sehingga hf = v 0 = v 0 = 0, 48 v 0 Q 0 = Q 0 Ap V 0 = Ap V 0 V 0 = V 0 14 4f Z 0 / sin θ Dp 40, 001 Nole de Nevers, 1991 + K f 1 / sin 30 0, 5 v 0 + 0, 9 1 v 0 Persamaan 13 selanjutnya dapat ditulis ] P0 = 1000 0, 048 v 0 1000 15 Sambungan Pipa Induk Pipa Primer Pada pipa primer diasumsikan dapat disambungkan 4 pipa sekunder. 0 6 7 Untuk titik 0 1 ρ + g Z 0 + 1 v 0 = P 1 ρ + g Z 1 + 1 v 1 + hf hf = v 1 4f = 1, 65 v 0 1 3 4 5 1/ Lp 1 + K f DP v 1 ρ + g Z 0 + 1 v 0 = P 1 ρ + g Z 1 + 1 v 1 + v 1 1/ Lp 1 DP v 1 titik 0 1 mengalami percabangan siku di titik 1 dengan titik 1 4 dan titik 1 6. Diantara titik 0 1 belum terjadi percabangan dan dipasang lurus horizontal sehingga V 0 = V 1 dan Z 0 = Z 1, =. ] P0 P 1 = 1000 1, 65 v 0 1000 16 Untuk titik 1 4 dan titik 1 6 Titik 1 4 dan titik 1 6 merupakan pipa sekunder sehingga diameter mengalami perubahan. Titik 1 4 dan 1 6 dipasang lurus horizontal Z 1 = Z 4 ; Z 1 = Z 6. P 1 ρ + g Z 1 + 1 v 1 = ρ + g Z 4 + 1 v 4 1/ Ls 1 4f + K C1 + v 4 K C1 = 0, 4 Ds 1 Ds Dp Q 0 = Q 4 + Q 6 + Q Q = Q 5 + Q 7 + Q 3 Asumsi Q 4 = Q 6 = 0% Q 0 Q 5 = Q 7 = 10% Q 0 Q = 0, 6 Q 0 Q 3 = 0, 4 Q 0 Q 4 = 0, Q 0 As v 4 = 0, Q 0 0, 5π Ds v 4 = 0, Q 0 0, 5π 0, 15 v 4 = 0, Q 0 v 4 = 0, Q 0 0, 017665 P 6 = = P 1 1000 + 0, 5 v 0 1, 48 Untuk titik 1 P 1 0, Q0 0, 017665 = 0, 56 v 4 1000 ρ + g Z 1 + 1 v 1 = P ρ + g Z + 1 v + v 1/ Ls 1 Ds v Q = 0, 6 Q 0 Ap v = 0, 6 Q 0 v = 0, 6 Q 0 0, 049065 17 P = ] P1 1000 + v 0 0, 6.15 Q0 1000 0, 049065 18 Limits Journal of Mathematics and Its Applications, Volume 1, Number 1, May 004

Model Matematika dan Analisanya Dari Pemenuhan Kebutuhan Air Bersih... 67 Untuk titik 5 dan titik 7 Untuk titik 4 F P ρ + g Z + 1 v 1 = ρ + g Z 4 + 1 v 5 + v 5 1/ Ls 1 4f + K C1 Ds v 5 K C1 = 0, 56 Z = Z 5 Z = Z 7 P P 5 = 1000 + v 1, 48v 5 Q 5 = 0, 1 Q 0 As v 5 = 0, 1 Q 0 0, 5πDs v 5 = 0, 1Q 0 0, 5π0, 15 v 5 = 0, 1Q 0 v 5 = 0, 1 Q 0 0, 017665 ] 1000 P P 7 = P 5 = 1000 + 1 0, 6 Q0 0, 049065 ] 0, 1 Q0 1, 48 1000 0, 017665 Untuk titik 3 19 ρ + g Z 4 + 1 v 4 = P F ρ + g Z F + 1 v F + v F 1/ Lt 1 4f + K C Dt v F K C = 0, 4 v F = 1 + 1 Dt Ds = 0, 0393 P4 ρ + 1 v 4 4f Lt Dt + K C 1000 + 1 ] 0, Q0 0, 017665 = 8 1 + 40, 01 + 0, 393 0, 0 v K = v F = 1000 + 1 0, Q0 ] 0, 017665 17, 393 1 P ρ + g Z + 1 v = P 3 ρ + g Z 3 + 1 v 3 + v 3 1/ Ls 1 Ds v 3 Q 3 = 0, 4Q 0 Ap v 3 = 0, 4Q 0 0, 5π0, 5 v 3 = 0, 4Q 0 v3 = 0, 4 Q 0 0, 049065 P 3 P 3 = 1000 + 1 0, 6 Q0 0, 049065 ] 0, 4 Q0, 15 1000 0 0, 049065 Sambungan Pipa Sekunder Pipa Tersier G H I J 1 4 A B C D E L M N O Untuk titik 4 A ρ + g Z 4 + 1 v 4 = P A ρ + g Z A + 1 v A + v A 1/ Ls 1 Ds v A Z 4 = Z A Sesuai dengan sistem pipa pararel Q 4 = Q F + Q K + Q A As v 4 = At v F + At v K + As v A v A = 0, 15 v 4 0, 0 v F 0, 0 v K 0, 15 P A = 1000 + 1 0, Q0 0, 017665 ] 1, 75 v A 1000 Untuk titik A G dan seterusnya dilakukan perlakuan yang sama dalam mendapatkan persamaan. Limits Journal of Mathematics and Its Applications, Volume 1, Number 1, May 004

68 Basuki Widodo 7 Hasil dan Pembahasan Pada Cabang Pipa Primer titik 1 4 dan titik 1 6 Berdasarkan persamaan yang ada dapat diperoleh waktu pemenuhan kebutuhan air dan ditampilkan dalam bentuk grafik dibawah ini. 4] Nole de Nevers, Fluid Mechanics for Chemical Engineers, nd edition, McGraw-Hill, Inc., Singapore, 1991. 5] Streeter, V.I dan Wylie, E.B., Mekanika Fluida,. jilid 1 dan terjemahan, cetakan 4, Erlangga, Jakarta, 1993. 6] White, F.M., Mekanika Fuida, jilid 1, edisi, Erlangga, Jakarta, 1988. 7] Wright, S.J dan Olson, R.M., Dasar - Dasar Mekanika Fluida Teknik, edisi 5 terjemahan, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta, 1993. Gambar 1: Grafik Pemenuhan Kebutuhan Air Setiap Cabang Pipa Sekunder Untuk Q 0 = 100m 3 /jam. Berdasarkan grafik diatas dapat dapat dijelaskan bahwa waktu pemenuhan air untuk jumlah cabang sekunder tidak terlalu banyak, yaitu sebanyak 5, relatif sama pada semua cabang sekunder namun waktu pemenuhan air akan berkurang dengan bertambahnya besar tekanan air dari PDAM. 8 Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa tekanan air berbanding terbalik dengan waktu pemenuhan. Daftar Pustaka 1] Al-Layla, M.A., Water Supply Engineering Design, cetakan 4, Ann Arbor Science Publishers Inc, Singapore, 1997. ] Djojodiharjo, H., Mekanika Fluida, Departemen Mesin ITB, Erlangga, Jakarta, 1983. 3] McCabe, W.L., Smith, J.C. dan Harriot, P., Operasi Teknik Kimia, jilid 1, edisi 4, Erlangga, Jakarta, 1999. Daftar Notasi h f : kehilangan tenaga akibat perubahan diameter pipa K c : koefisien kehilangan energi utama v : kecepatan air di permukaan meter/detik S a : luas penampang area pipa kecil S b : luas penampang area pipa besar K f : koefisien kehilangan tenaga karena sambungan antar pipa V : kecepatan rata-rata air dalam pipa, meter 3 /detik Q : debit air mass flowrate, meter 3 /detik t : waktu, detik A : luas penampang pipa, meter P : tekanan, Pascal Pa ρ : densitas air, kg/meter 3 g : gaya gravitasi bumi, meter/detik Z : ketinggian pipa terhadap pipa induk, meter m : massa air, kg f θ : faktor gesekan terhadap dinding pipa : sudut kemiringan pipa terhadap pipa induk, radian Dp: diameter penampang pipa primer, meter Lp : panjang pipa primer, meter Ds: diameter penampang pipa sekunder, meter Ls : panjang pipa sekunder, meter Dt : diameter penampang pipa tersier, meter Lt : panjang pipa tersier, meter Re : bilangan Reynold Limits Journal of Mathematics and Its Applications, Volume 1, Number 1, May 004