57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1
-
Upload
eko-saputra -
Category
Documents
-
view
352 -
download
3
Transcript of 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 1/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
BAB I
TEORI DASAR
KESETIMBANGAN ENERGI DAN PERPINDAHAN PANAS
I.1 Keseimbangan energi kalor dalam komponen mesin pendingin
Dalam bab ini akan dibahas teori dasar mesin pendingin dan teori
kesetimbangan energi kalor pada alat penukar kalor yang digunakan dalam percobaan
yaitu kondensor dan evaporator.
I.1.1 Teori dasar mesin pendingin.
Komponen utama mesin pendingin ada 4 buah yaitu :
1 . Kompresso r
Didalam kompresor terjadi kerja yaitu proses penekanan (Kompresi)
gas refrigerant. Tekanan dan temperatur gas naik. Proses yang terjadi
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 2/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
dianggap adiabatis (tidak ada kalor yang masuk maupun keluar dari sistem)
dan isentropis (proses dengan entropy tetap).
2 . Kondensor
Didalam kondensor terjadi proses pengembunan (kondensasi) dimana
uap berubah phasenya menjadi cairan. Didalam kondensor terjadi
perpindahan kalor dari uap refrigerant keudara pendingin yang dialirkan oleh
fan. Proses kondensasi ini terjadi pada suhu dan tekanan tetap.
3. Katub ekspans i
Didalam katub ekspansi terjadi proses Throttling yaitu proses
penurunan tekanan dimana entalpinya tidak berubah (tetap).
4 . Evapora to r
Didalam evaporator terjadi proses penguapan (evaporasi). Cairan
refrigerant berubah phase menjadi uap. Didalam evaporator terjadi
perpindahan panas dari udara yang dialirkan dengan fan kecairan refrigerant.
I .1 .2 Keseimbangan kalor da lam Kondensor
Fungsi kondensor adalah untuk mengembunkan uap refrigerant. Agar terjadi
pengembunan maka kalor yang dikandung refrigerant harus dibuang. Pembuangan
kalor dilakukan oleh udara pendingin yang dialrkan oleh fan.Dalam proses
penukaran kalor terjadi keseimbangan kalor yaitu kalor yang dilepas oleh uap
refrigerant harus sama dengan kalor yang diterima oleh udara pendingin.
Keseimbangan ini dapat dijabarkan dengan rumus dasar sebagai berikut :
Dimana :
QR adalah kalor yang dilepas oleh air uap refrigerant yang sedang
mengembun (kJ/jam)
QUd adalah kalor yang diterima oleh udara pendingin ( kJ/jam )
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
QR
= Q
Ud
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 3/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Selanjutnya :
dan
Dimana :
• m R adalah laju alir air refrigerant ( kg / jam )
• Q R adalah panas pengembunan refrigerant ( kJ/kg 0C )
• m Ud adalah laju alir udara pendingin ( kg / jam )
• C pUd adalah panas jenis udara pendingin ( kJ/kg 0C )
• Δt Ud adalah selisih temperatur gas udara pendingin keluar dan masuk
cooling tower (0C)
I .1 .3 Keseimbangan ka lor da lam Evapora tor
Didalam evaporator terjadi penukaran kalor dari media panas yaitu dari udara
yang dialirkan oleh fan kepada cairan refrigerant yang sedang mengalami proses
penguapan.
Dalam penukaran kalor tersebut terjadi keseimbangan yaitu kalor yang dilepas
oleh cairan refrigerant harus sama dengan kalor yang diterima oleh udarapendingin.
Keseimbangan tersebut dapat dijabarkan dengan rumus dasar sebagai berikut :
Dimana :
Q R adalah kalor yang diterima oleh cairan refrigerant ( kJ/jam)
Q Ud adalah kalor yang dilepas oleh udara yang dialirkan oleh fan ( kJ/jam )
Selanjutnya :
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
Q R = m R .Q
R
Q Ud = M Ud . C pUd . Δt
Ud
QUd
= Q
R
QR
= mR
.
QR
QUd
= MUd
. CpUd
. Δt
Ud
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 4/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Dimana :
m R adalah laju alir cairan refrigerant ( kg / jam )
Q R adalah panas penguapan refrigerant ( kJ/kg 0C )
m Ud adalah laju alir udara ( kg / jam )
C pUd adalah panas jenis udara ( kJ/kg 0C )
Δt Ud adalah selisih temperatur udara keluar dan masuk evaporator (0C)
I .2 Teor i d asar Perpindahan panas pada Heat Exchanger.
Dalam bab ini akan dibahas teori perpindahan kalor pada alat penukar kalor
(heat exchanger) yang digunakan dalam percobaan yaitu kondensor dan
evaporator.Perpindahan panas pada dasarnya ada 3 macam yaitu :
a) Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi dalam bentuk perambatan
panas pada benda padat.
b) Konveksi
Konveksi adalah perpindahan panas yang terjadi dalam aliran benda cair
maupun gas dari satu lokasi kelokasi lainnya
c) Radiasi
Radiasi adalah perambatan panas tanpa medium perantara atau secara
pancaran
Pada kedua peralatan penukar kalor diatas ketiga jenis perpindahan
panas terjadi secara bersamaan
Rumus dasar perpindahan panas yang digunakan adalah
Dimana :
• Q adalah kalor yang dipindahkan ( kJ/jam )
• A adalah luas bidang perpindahan panas ( cm 2 )
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
Q = A UΔt
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 5/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
• U adalah koeffisien perpindahan panas bahan ( kJ/cm2 0 C jam )
• Δt adalah selisih temperatur antara media panas dan dingin ( 0 C )
Dalam praktek U yang digunakan adalah untuk kombinasi konduksi,
konveksi dan radiasi. Sedangkan perbedaan temperatur Δt yang digunakan
adalah Δt m ( Perbedaan temperatur rata - rata logaritmis ).
I .2.1 Perbedaan temperatur rata-rata logar itmis
Pembahasan dibawah ini adalah mengenai Perbedaan temperatur rata rata
logaritmis untuk kedua alat tersebut diatas yaitu kondensor dan evaporator.
I.2.1A. Kondensor
Dalam kondensor terjadi perpindahan panas antara 2 media yaitu udara danrefrigerant. Refrigerant didalam kondensor mengalami perubahan phase dari uap
menjadi phase cair.
Perpindahan panas terjadi dari uap refrigerant keudara. Temperatur refrigerant
dianggap tetap karena mengalami perubahan phase. Sedangkan temperatur
udara naik karena menerima kalor pengembunan dari refrigerant. Diagram
temperatur dan luas laluan dapat digambarkan sebagai berikut :
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 6/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Dimana :
Temperatur udara masuk t UI
Temperatur udara keluar t UO
Temperatur uap refrigerant sama dengan temperatur embun
refrigerant T R
Aliran dianggap paralel flow, maka Perbedaan temperatur rata ratalogaritmis adalah :
I.2.1B. Evaporator
Dalam evaporator terjadi perpindahan panas antara media yaitu udara
dan refrigerant. Refrigerant didalam evaporator mengalami perubahan phase
dari cair menjadi phase uap.
Perpindahan panas terjadi dari udara ke refrigerant cair. Temperatur
refrigerant dianggap tetap karena mengalami perubahan phase. Sedangkan
temperatur udara turun karena memberikan kalor penguapan kepada
refrigerant. Diagram temperatur dan luas laluan dapat digambarkan sebagai
berikut :
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
ln
R UI R UO
m
R UI
R UO
T T T T t
T T
T T
− − −∆ =
− −
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 7/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Dimana :
Temperatur cairan refrigerant masuk sama dengan temperatur uap
refrigerant keluar T R
Temperatur udara masuk t UI
Temperatur udara keluar t UO
Bila aliran dianggap counter flow, maka
I.2.2 Jumlah kalor perpindahan panas
Total panas yang dipindahkan dari kondensor keluar dan dari luar keevaporator
dapat dihitung dengan rumus dasar sebagai berikut :
Dimana Q adalah total yang dipindahkan
I .3 Cyc le thermodinamika mesi n pendi ng in
Cycle thermodinamika pada mesin pendingin teoritis dapat digambarkan sebagai
berikut :
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
) ( ) ( )
ln ln
UI R UO R UI UO
m
UI R UI R
UO R UO R
T T T T T T t
T T T T
T T T T
− − − −∆ = = − −
− −
Q = A U
∆t m
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 8/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Proses proses yang ada dalam cycle tersebut adalah :a. Proses 3-4
Proses kompresi uap refrigerant didalam kompresor yang berlangsung
secara isentropis dan adiabatis. Dalam proses ini ada kerja W yang
masuk dalam sistem sebesar W = h 4 – h 3 Uap refrigerant setelah
akhir proses kompresi mengalami kenaikan suhu dan tekanan.
b. Proses 4-1
Proses kondensasi uap refrigerant didalam kondensor. Dalam proses ini
terjadi pembuangan kalor Q 2 dari sistem melalui media pendingin ( air
atau udara ).
Uap refrigerant berubah menjadi cairan. Proses berlangsung pada suhu
dan tekanan tetap.
c. Proses 1-2
Proses Throttling yaitu proses penurunan tekanan refrigerant pada entalpi
tetap. Proses ini terjadi dala katub ekspansi. Tidak ada panas atau kerja
yang masuk atau keluar sistem.
d. Proses 2-3
Proses evaporasi cairan refrigerant yang terjadi di evaporator. Dalam
proses ini terjadi pemasukan kalor Q 1 kedalam sistem yang diambil dari
sekitarnya. Cairan refrigerant berubah menjadi uap. Proses berlangsung
pada suhu dan tekanan tetap.
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 9/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Dari keseluruhan proses terjadi keseimbangan enersi yaitu Q 2 = Q 1 +
W
BAB II
TEORI DASAR
KERUGIAN TEKANAN DALAM SALURAN TERTUTUP
Semua fluida yang mengalir didalam suatu sistim dipengaruhi oleh hukum
kekekalan energi. Hukum tersebut dijabarkan sebagai berikut :
II .1 Persamaan Energ i Yang Diap l ikasikan Ke Al i ran Flu ida
II.1. A. Kerugian tekanan tanpa gesekan
Hukum kelestarian massa dan energi ( keadaan steady ) ditunjukkan
dalam bentuk keseimbangan energi mekanik yang dikenal dengan persamaan
Bernoulli :
cccc g
V
g
g Z v P
g
V
g
g Z v P
22
2
2
22
2
1
11++=++
berbagai variabel pada persamaan diatas yang ada tanda 1 dan 2 menunjukkan
lokasi 1 dan lokasi 2 didalam sistim :
P = tekanan, lbf / ft2 ( N / m2 ).
v = volume spesifik, ft3 / lbm ( m3 / kg ).
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 10/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Z = elevasi, ft ( m ).
V = kecepatan fluida, ft / s ( m / s ).
Persamaan diatas digunakan untuk menghitung kecepatan, tekanan
aliran. Contohnya tabung venturi, nozel fluida, dan berbagai macam orifis. Juga
tabung pitot yang mengukur aliran dapat digunakan untuk membandingkan
total head, Pv+Z +(V2 /2gc), hingga tinggi statis ( static head ), Pv + Z, pada
titik tertentu didalam saluran fluida.
Untuk menghitung besarnya kecepatan aliran fluida kompresibel yang
melewati nozel digunakan persamaan sebagai berikut :
( )21212
2 H H C H H J g V c −=−=
dimana :
V2 = kecepatan aliran diujung, ft / s ( m / s )
gc = 32.17 lbm ft / lbf s2
H2 = entalpi aliran diujung, Btu / lb ( J / kg )
H1 = entalpi aliran bagian masuk, Btu / lb ( J / kg )
J = besaran mekanik untuk panas
= 778.26 ft-lbf / Btu ( 1 Nm / J ).
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 11/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
C = 223.8√ Btu / lb x ft / s ( 1.414 √ J / kg x m / s )
Persamaan ini digunakan untuk menghitung kecepatan fluida dalam
kondisi adiabatis ( tanpa perpindahan panas keluar atau masuk sistem ), steady
state, tanpa ada kerja ( tanpa gesekan ), kondisi irreversibel, dan tanpa
perubahan tinggi permukaan.
II.1. B. Kerugian tekanan karena gesekan fluida.
Berkurangnya tekanan dapat terjadi pada aliran bila terdapat perubahan
penampang dan ketinggian antara saluran masuk dan keluarnya. Gesekkan
antar fluida dan dinding, perpindahan panas ke dan dari sekelilingnya juga
mempengaruhi kerugian tekanan dan kecepatan aliran fluida. Disaat fluida
mengalir, difusi molekul menyebabkan momentum bertukar tempat
menyebabkan lapisan fluida bergerak pada kecepatan yang berbeda.
Hasil keseluruhan untuk semua perubahan momentun inelastis
diperlihatkan dalam tegangan geser antara batas batas yang saling berdekatan
pada fluida. Bila fluida tertahan dalam salurannya, maka tegangan akan
dibebankan kedinding saluran. Untuk mengimbangi tegangan geser yang tejadi
pada dinding maka kenaikan tekanan secara proporsional akan menjadi energi
kinetik, V2 / 2gc
Keseimbangan gaya menjadi :
( ) ( )dx DdP D
wπ τ π =4
2
dimana :
D = diameter tabung atau diameter equivalent De, ft ( m )
De = 4 x ( luas aliran ) / ( parameter kebasahan ) untuk diameter sirkulasi
atau nonsirkulasi diameter, ft ( m ).
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 12/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
x = jarak pada arah alirannya, ft ( M )
τw= tegangan geser pada dinding tabung, lb / ft2 ( N / m2 )
dengan menurunkan persamaan diatas untuk kenaikan tekanan secara
gradien ( dP / dx ) :
w Ddx
dP τ
4=
kenaikan tekanan berlangsung sepanjang saluran dapat dinyatakan
dengan bilangan kecepatan head, kerugian disepanjang pipa sebanding
dengan diameter suatu tabung. Simbol f disebut faktor gesekkan dimana
hubungan yang mengikutinya pada tegangan geser pada dinding tabung
I I.2 Bil angan Reynol d ( Reyn o l d N u mbe r )
Faktor gesekkan ( friction faktor ) f, telah diberikan dalam persamaan
sebelumnya, didefinisikan sebagai friksi pada fluida persatuan panjang saluran
fluida. Faktor gesekkan dibaca pada gambar sebagai fungsi dari bilangan
Reynolds, suatu besaran yang dipengaruhi oleh dimensi pipa, kecepatan, densitas
dan gaya viskositas. Bilangan Reynolds ( Re ) dapat ditulis :
dimana :
ρ = densitas, lb / ft3 ( kg / m2 )
v = volume spesifik, ft3 / lbm ( m3 / kg )
μ = viskositas absolut fluida, lbm / ft h ( kg / m.s )
V = kecepatan fluida, ft / h ( m / s )
G = kecepatan massa fluida, lb / h ft2 ( kg / m2 s )
De = equivqlensi diameter pada saluran, ft ( m ).
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
21
4 2w
c
f V
v g =
ReeVD GVD
atau atauv
ρ
µ =
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 13/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
GAMBAR : Faktor Friksi / Bilangan Reynolds hubungan untuk menentukan
penurunan tekanan pada aliran fluida tertutup ( pipa dan ducts )
Fluida yang mengalir didalam saluran tertutup, dengan viskositas tertentu akan
berkelakuan laminar pada kecepatan rendah dan turbulen pada kecepatan tinggi.
Beberapa percobaan yang telah dilakukan untuk menurunkan tekanan akibat
gesekkan fluida, dari analisis yang telah diperoleh dari percobaan tersebut dan
hukum hukum yang digunakan, terlihat bahwa bilangan Reynolds dapat digunakan
untuk menggolongkan karakteristik model aliran. Hasil pengujian seperti terlihat
pada gambar, memperlihatkan bahwa aliran laminar akan terjadi pada bilangan
reynolds kurang dari 2000, turbulen terjadi pada bilangan Reynold melebihi 4000.
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 14/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
II.3. Al iran laminar.
Karakteristik aliran laminar ialah pola aliran yang sejajar yang berlapis lapis. Tidak
terjadi percampuran antar aliran kecuali untuk difusi molekul dari satu aliran ke
yang lainnya. Terjadi sebuah batas yang tipis antara fluida dan dinding dimana
pada batas tersebut fluida kecepatannya nol sebagai hasil gaya adhesi molekul.
II.4. Al iran turbulen.
Disaat turbulen, aliran berpola tidak paralel. Dalam masalah ini, kondisi bataspermukaaan tidak memiliki pengaruh terhadap kecepatan gradien yang mendekati
dinding, dimana aliran yang lewat dipengaruhi oleh faktor gesekkan
Sistim perpipaan dan ducting mempunyai banyak valve dan fitting pada
pemipaan yang digunakan untuk transportasi fluida dengan jarak yang jauh.
Contoh adalah penggunaan pipa untuk mendistribusikan uap disuatu pabrik atau
saluran aliran gas/ minyak antar negara. Pada beberapa instalasi pemipaan yang
relatif pendek dapat pula mempunyai valve dan fitting yang cukup banyak.
Konsekuensinya adalah aliran akan terhambat oleh valve, fitting tersebut.
II.5. Al iran yang melewati belokkan.
Kehilangan tekanan yang disebabkan oleh belokkan dalam instalasi
pemipaan dapat terjadi sebagai akibat gesekkan. Perhitungan gesekan pada
aliran dengan bilangan Reynolds dibawah 150.000. berbeda dengan aliran untuk
bilangan Reynolds diatas nilai tersebut. Gesekkan sangat tergantung kepada
perbandingan dimensi r / D ( perbandingan radius belokkan terhadap diameter
dalam pipa ). Untuk pipa komersial, karena permukaannya halus maka gesekan
lebih kecil.
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 15/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
II.6. Instalasi Closed Circuit
Skema instalasi Closed Circuit dapat digambarkan sebagai berikut :
Keterangan Gambar :
P1 : Pompa No 1P2 : Pompa No 2
V : Venturi
T : Tangki air
K 1 s/d K 4 : Katub
F : Flowmeter
M1 s/d M3 : Manometer
Operasi dari instalasi Closed Circuit sebagai berikut :
Air dari tangki dipompa oleh sepasang pompa P 1 dan P 2. Pengoperasian pompa
dapat dilakukan secara terpisah ( masing masing beroperasi sendiri ) atau keduanya
beroperasi bersama sama. Bila beroperasi bersama dapat dilakukan secara seris .
Circuit tersebut dioperasikan secara tertutup. Dalam circuit tersebut dipasang
sebuah 15enture. Tekanan air diukur dengan manometer sedangkan laju alir air
diukur dengan flowmeter. Dengan mengukur tekanan sebelum dan sesudah
15enture dan besarnya laju alir maka dapat dihitung besarnya 15enture15 drop
yang terjadi dalam 15enture.
Pengukuran dilaksanakan beberapa kali dengan pembukaan katub yang berubah
ubah mulai dari 25 % s/d 100 %.
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 16/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
BAB III
PELAKSANAAN PRAKTIKUM DAN DATA PENGAMATAN
• Modul I: Kesetimbangan Energi dan Perpindahan Panas
1. Pelaksanaan prakt ikum keset imbangan energ i dan perp indahan
panas
Beberapa tahapan yang harus dilaksanakan dengan baik dan sesuai aturandalam percobaan ini.
Sebelum praktikum dimulai penjelasan dan petunjuk mengenai pelaksanaan
praktikum diberikan oleh asisten praktikum yang ditunjuk .
Penjelasan /petunjuk yang diberikan mengenai antara lain :
• Tujuan / pelaksanaan praktikum
• Sistem instalasi dan cara kerja mesin pendingin secara umum
• Sistem dan cara kerja peralatan kompresor, Kondensor, Evaporator dan
katub Ekspansi
• Urutan pelaksanaan percobaan
• Hal hal yang berhubungan dengan keamanan dan keselamatan dalam
percobaan.
• Pengoperasian Mesin Pendingin dilaksanakan oleh asisten yang ditunjuk
Selama pengoperasian asisten memberikan petunjuk mengenai tempat
dan cara membaca alat ukur yang harus dibaca selama percobaan
• Bila percobaan telah selesai dan mesin pendingin telah dimatikan
praktikan dan asisten membersihkan dan merapikan kembali
semua peralatan seperti semula.
2. Prosedur Penguj ian Mesin Pendingin
2.A. Pembebanan Normal
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 17/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Start mesin pendingin
Tunggu 15 menit agar kondisi stabil
Baca Thermometer dan manometer sebagai berikut:
1. suhu udara masuk evaporator
2. suhu udara keluar evaporator
3. suhu udara masuk kondensor
4. suhu udara keluar kondensor
5. tekanan masuk refrigerant di kompresor
6. tekanan keluar refrigerant di kondensor
7. ukur kecepatan udara dan temperaturnya dengan manometer di
sisi masuk dan keluar evaporator dan kondensor.
2.B. Pembebanan Dengan Lampu
Nyalakan lampu
Tunggu 15 menit agar kondisi stabil
Ulagi pengukuran 1-7
Matikan mesin pendingin dengan menekan saklar
3. Data Hasi l Pengamatan
a. Data suhu udara pendingin dan tekanan Refrigerant
Setelah mesin pendingin dijalankan sesuai prosedur ditunggu
sekurang-kurangnya 15 menit agar kondisinya stabil. Data diamati dan
dicatat dalam format dibawah ini :
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
No Peralatan Data yang dicatat Ket
1. Evaporator Suhu udara
masuk
28,3 Suhu udara
keluar
19,2 oC
2 Kondensor Suhu udara
masuk
29,4 Suhu Udara
keluar
36,6 oC
3 Kompresor Tek. Ref.
masuk
70 Tek.Ref. keluar 250 Psi
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 18/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Setelah selesai pencatatan dilakukan pembebanan tambahan dengan
cara menyalakan lampu pada sisi udara masuk evaporator. Pencatatan
serupa dilakukan setelah kondisi mesin stabil yaitu kira kira 15 menit setelah
penyalaan lampu. Data kembali dicatat dengan form yang sama
b. Kapasitas fan udara evaporator dan fan kondensor.
Pencatatan dilakukan berdasarkan data pada name plate kedua fan :
No Peralatan Daya putaran Tekanan1 Fan kondensor
2 Fan evaporator
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 19/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
• MODUL II: KERUGIAN TEKANAN DALAM SALURAN TERTUTUP
1. Prosedur Pengu jian Close Circuit
Pelaksanaan praaktikum dilaksanakan dengan menggunakan instalasi Closed
Circuit yang ada di Laboratorium Fenomena Dasar Mesin Jurusan Teknik Mesin STT
PLN.Beberapa tahapan yang harus dilaksanakan dengan baik dan sesuai aturan dalam
percobaan
ini adalah :
• Penjelasan dan petunjuk mengenai praktikum kepada Praktikan
dilaksanakan oleh asisten praktikum yang ditunjuk .
Penjelasan /petunjuk yang diberikan mengenai antara lain :
• Tujuan / pelaksanaan praktikum
• Sistem instalasi dan cara kerja Closed Circuit secara umum
• Sistem dan cara kerja peralatan
o Urutan pelaksanaan kegiatan
• Hal hal yang berhubungan dengan keamanan dan keselamatan dalam
percobaan.
• Pengoperasian Closed Circuit dilaksanakan oleh asisten yang ditunjuk
Selama pengoperasian asisten memberikan petunjuk mengenai tempat dan cara
membaga alat ukur yang harus dibaca selama percobaan
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 20/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
• Bila percobaan telah selesai dan Closed Circuit telah dimatikan praktikan dan
asisten membersihkan dan merapikan kembali semua peralatan seperti semula.
2. Prosedur Uji Pompa Individu
2.1.Kerja Individu Pompa P1
1. katup K2 dan K3 ditutup
2. katup K1 dan K4 ditutup
3. tekan start pompa untuk menstart pompa P1
4. tunggu lima menit agar kondisi stabil
5. katup K1 ditutup penuh
6. baca dan catat tekanan di M1 dan M2, serta flowmeter F
7. matikan pompa dengan menekan scalar pompa P1
2.2. Kerja Individu Pompa P2
1. katup K2 dan K4 ditutup
2. katup K1 dibuka
3. tekan start pompa untuk menstart pompa P2
4. tunggu lima menit agar kondisi stabil
5. katup K1 ditutup penuh
6. baca dan catat tekanan di M1 dan M2, serta flowmeter F
7. matikan pompa dengan menakan skalar pompa P2
2.3.Prosedur Uji Pompa Paralel
1. buka penuh K1, K3 dan K4
2. tutup penuh katup K2
3. tekan start pompa untuk menstart pompa P1 dan P2
4. tunggu lima menit agar kondisi stabil
5. katup K1 ditutup penuh
6. baca dan catat tekanan di M1, M2 dan M3, serta Flowmeter F
7. atur pembukaan katup K3 dan K4 sampai 75%
8. tunggu lima menit sampai kondisi stabil
9. baca dan catat tekanan di M1, M2 dan M3, seta flow meter F
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 21/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
10. ulangi proses diatas untuk pembukaan katup 50% dan 25%
11. matikan pompa dengan menekan skalar pompa P1 dan P2
2.4.Prosedur Uji Pompa Seri
1. buka penuh K1 dan K2
2. tutup penuh katup K3 dan K4
3. tekan start pompa untuk menstart pompa P1 dan P2
4. tunggu lima menit agar kondisi stabil
5. katup K1 ditutup penuh
6. baca dan catat tekanan di M1 dan M3, serta Flowmeter F
7. atur pembukaan katup K2 sampai 75%
8. tunggu lima menit sampai kondisi stabil9. baca dan catat tekanan di M1 dan M3, seta flow meter F
10. ulangi proses diatas untuk pembukaan katup 50% dan 25%
11.matikan pompa dengan menekan skalar pompa P1 dan P2
3. Data Hasil Pengamatan
Data pengamatan mengunakan formulir seperti yang tercantum dibawah ini.
Pencatatan dilakukan dalam 2 formulir yang sama bentuknya. Formulir pertama
untuk operasi pompa secara individu. Sedangkan formulir kedua diisi untuk operasi
pompa secara seri.
Pengoperasian operasi individu maupun seri dilakukan oleh asisten yangditunjuk. Dalam pengisian dicatat beberapa data dalam variabel bukaan katub mulaidari 25 %, 50 %, 75 % dan 100 %.
Formulir pencatatan data operasi kerja individu dan seri
Bukaankatub
Venturi Volume(m3)Saat
start
Volume(m3)Saat
stop
Waktu(detik) Z2 - Z1P 1
( kg/cm2)P 1
(kg/cm2)P3
(kg/cm2)
100 %
75 %
50 %
25 %
Dalam perhitungan kecepatan air diperlukan dimensi pipa inlet dan outletventuri, sehingga perlu diukur dan hasil pengukuran dichek dengan tabel standarpipa PVC.
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 22/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
BAB IV
PENGOLAHAN DATA HASIL PRAKTIKUM
IV.1 Dat a Ke set imbangan Energi Dan Pe rpindahan Panas
IV.1.1 Data Pengamatan hasil Praktikum Kesetimbangan Energi dan Perpindahan Panas
• Data praktikum untuk “Beban Normal”
No Peralatan Data yang dicatat ket
1. Evaporator Suhu udara masuk 28,
3
Suhu udara keluar 19,
2
°C
2. Kondensor Suhu udara masuk 29,
4
Suhu udara keluar 36,
6
°C
3. Kompresor Tek.Ref.masuk 70 Tek.Ref.keluar 250 Psi
Diketahui:
• tekanan masuk Evaporator (Vin) = 2,5 m/s
• tekanan keluar Evaporator (Vout) = 2,6 m/s
• tekanan masuk Kondensor (Vin) = 4,1 m/s
• tekanan keluar kondensor (Vout) = 3,2 m/s
• Φ kipas evaporator = 19,5 cm
• Φ kipas Condensor =26 cm
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 23/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
• Φ pipa evaporator = 3/8”
• Φ pipa Condensor = ¼”
• Data praktikum untuk “Beban 15 Watt”
No Peralatan Data yang dicatat ket
1. Evaporator Suhu udara massuk 27,
8
Suhu udara keluar 20,
3
°C
2. Kondensor Suhu udara masuk 29,5 Suhu udara keluar 36,
9
°C
3. Kompresor Tek.Ref. masuk 70 Tek.Ref. Keluar 250 Psi
Diketahui :
• Evaporator : Vin = 2,6 m/s
Vout = 2,4 m/s
• Condensor : Vin = 4,4 m/s
Vout = 2,9 m/s
III.1.2 Perhitungan Hasil Praktikum Kesetimbangan Energi dan Perpindahan Panas
Perhitungan untuk “Beban Normal”
Diketahui:
• tekanan masuk Evaporator (Vin) = 2,5 m/s
• tekanan keluar Evaporator (Vout) = 2,6 m/s
• tekanan masuk Kondensor (Vin) = 4,1 m/s
• tekanan keluar kondensor (Vout) = 3,2 m/s
• Φ kipas evaporator = 19,5 cm
• Φ kipas Condensor =26 cm
• Φ pipa evaporator = 3/8”
• Φ pipa Condensor = ¼”
Penyelesaian:
1. Nilai h1=h2, h3, h4 didapat dari hasil plot diagram Freon – 22
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 24/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
2. Nilai entalphy
h1 = h2 = 42,5
h3 = 102,5
h4 = 121,5
3. Perhitungan perubahan entalphy (h)
a. Δh Kompresor = h4 –h3
= 121,5 – 102,5
= 19 Btu/lb
b. Δh Kondensor = h4 – h1
= 121,5 – 42,5
= 79 Btu/lb
c. Δh Evaporator = h3 – h2
= 102,5 – 42,5
= 60 Btu/lb
4. a. kompresor
Wkomp = h4 –h3
m = 121,5 – 102,5
= 19 Btu/lb
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 25/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
b. Q2 = h4 – h1
m = 121,5 – 42,5
= 79 Btu/lb
c. Q2 = h3 – h2
m = 102,5 – 42,5
= 60 Btu/lb
5. A Cond = π (d)2
4
= π (6,35 ×10-3 m) 2
4
=31,66 × 10-3 m2
Maka,M Cond = A. Vin
= 31,66 × 10-3 m × 4,1
= 129,8 × 10-3 m3 /s
M Cond = A. Vout
= 31,66 × 10-3 m × 3,2
= 101,31 × 10-3 m3 /s
A evap = π (d)2
4
= π . ( 9,5 × 10-3 m ) 2
4
= 70,88 × 10-3 m2
Maka,
M evap= A . V in= 70,88 × 10-3 × 2,5= 177,2 × 10-3 m3 /s
M evap = A . V out
= 70,88 × 10-3 × 2,6
= 184,28 × 10-3 m3 /s
Perhitungan untuk “Beban 15 watt”
Diketahui:
• tekanan masuk Evaporator (Vin) = 2,6 m/s
• tekanan keluar Evaporator (Vout) = 2,4 m/s
• tekanan masuk Kondensor (Vin) = 4,4 m/s
• tekanan keluar kondensor (Vout) = 2,9 m/s
• Φ kipas evaporator = 19,5 cm
• Φ kipas Condensor =26 cm
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 26/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
• Φ pipa evaporator = 3/8”
• Φ pipa Condensor = ¼”
Penyelesaian:
1. Nilai h1=h2, h3, h4 didapat dari hasil plot diagram Freon – 22
2. Nilai entalphy
h1 = h2 = 41
h3 = 108
h4 = 120
3. Perhitungan perubahan entalphy (h)
d. Δh Kompresor = h4 –h3
= 120 – 108
= 12 Btu/lb
e. Δh Kondensor = h4 – h1
= 120 - 41
= 79 Btu/lb
f. Δh Evaporator = h3 – h2
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 27/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
= 108 – 41
= 67 Btu/lb
4. a. kompresor
Wkomp = h4 –h3
m = 120 – 108
= 12 Btu/lb
b. Q2 = h4 – h1
m = 120 – 41
= 79 Btu/lb
c. Q2 = h3 – h2
m = 108 – 41= 67 Btu/lb
5. A Cond = π (d)2
4
= π (6,35 ×10-3 m) 2
4
=31,66 × 10-3 m2
Maka,M Cond = A. Vin
= 31,66 × 10-3 m × 4,4= 139,3 × 10-3 m3 /s
M Cond = A. Vout
= 31,66 × 10-3 m × 2,9
= 91,81 × 10-3 m3 /s
A evap = π (d)2
4
= π . ( 9,5 × 10-3 m ) 2
4= 70,88 × 10-3 m2
Maka,M evap= A . V in
= 70,88 × 10-3 × 2,6
= 184,28 × 10-3 m3 /s
M evap = A . V out
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 28/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
= 70,88 × 10-3 × 2,4
= 170,11 × 10-3 m3 /s
I II .2 Data Ke rugi an Tekanan Dal am Sal uran Te rtutup
III.2.1 Data hasil Pengamatan Praktikum Kerugian Tekanan dalam Saluran Tertutup
DATA PENGAMATAN CLOSE CIRCUIT
• Uji Pompa 1
Bukaan
katup
Tekanan Volume
Masuk
pompa
Keluar
pompa
Venturi Flowmeter Start Stop
(%) CmHg ( kg/cm² ) ( m³ )
100 4 0,3 0,2 0,3 1372 1375
75 4 0,3 0,2 0,24 1377 1380
50 3 0,26 0,18 0,22 1381 1383
25 2,5 0,24 0,2 0,22 1384 1386
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 29/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
• Uji Pompa 2
Bukaan
katup
Tekanan Volume
Masuk
pompa
Keluar
pompa
Venturi Flowmeter Start Stop
(%) CmHg ( kg/cm² ) ( m³ )
100 7 0,125 0,25 0,34 1354 1368
75 6 0,125 0,225 0,32 1359 1362
50 5 0 0,2 0,28 1363,5 1366
25 2,5 0 0,2 0,3 1367 1369
• Uji seri
Bukaan
katup
Tekanan VolumeMasuk
pompa
Keluar
pompa
Venturi Flowmeter Start Stop
(%) CmHg ( kg/cm² ) ( m³ )
100 3 0,45 0,32 0,42 1320 1324
75 2 0,42 0,3 0,4 1326,5 1330
50 2 0,38 0,3 0,38 1331 1334,5
25 2 0,35 0,29 0,36 1335 1339
• Uji Paralel
Bukaan
katup
Tekanan VolumeMasuk
pompa
Keluar pompa Venturi Flowmeter Start Stop
1 2
(%) CmHg ( kg/cm² ) ( m³ )
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 30/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
100 7 0,32 0,25 0,29 0,36 1341 1344
75 5 0,1 0 0,19 0,26 1346 1349
50 1 0,02 0 0 0,025 1350 1351
25 0,02 0,04 0 0 0,075 1351 1352,5
III.2.2 Perhitungan Hasil Praktikum Kesetimbangan Energa dan Perpindahan Panas
• Uji Pompa I
Dik = ρ = 1 gr/cm3 = 1000 kg/m3
Π = 548 × 10-6 kg/ms
d = 4” = 0,1016 m2
Penyelesaian :
Bukaaan Katup 100%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 3 m3
180 s
= 0,016 m3/s
A = π (d)2
4
= 8,10 × 10-3
m2
V = Q
A
= 0,016 m3/s
8,10 × 10 -3 m = 1,975 m/s
Deq = do . 2t → t= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 31/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
μ
= 1,975 m/s × 0,0138 m2 × 1000 kg/m3
548 × 10 -6 kg/ ms
= 49735,4
Dari diagram moddy denganRe = 49735,4
F = 0,049
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
deq 2
= 0,049 7,85 m (1,975 m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,049 × 163,554 m × 1,95 (m/s) × 1000
= 15627,58N/m2
Bukaan Katup 75%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 3m3 = 0,016 m3/s
180s
A = π (d)2
4
π (0,1016 m)
2
4
= 8,10 × 10 -3 m2
V = Q
A
= 0,016 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 32/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
= 1,97 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,97 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 365240,87
Dari diagram moddy dengan
Re = 365240 didapat
F = 0,036
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,036 7,85 m (1,97m/s)
2
1000 kg/m
3
0,048 2
= 0,036 × 163,54 × 1,94 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 11421,63 N/m3
Bukaan Katup 50%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 2m
3
= 0,01 m
3
/s180s
A = π (d)2
4
π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10 -3 m2
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 33/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
V = Q
A
= 0,01 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 1,23 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,23 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6
kg/ms= 228043,79
Dari diagram moddy dengan
Re = 228043 didapat
F = 0,022
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,022 7,85 m (1,23m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,022 × 163,54 × 0,75 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 2698,41 N/m3
Bukaan Katup 25%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 2m3 = 0,01 m3/s
180s
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 34/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
A = π (d)2
4
π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10-3
m2
V = Q
A
= 0,01 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 1,23 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,23 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 228043,79
Dari diagram moddy dengan
Re = 228043,79 didapat
F = 0,022
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,022 7,85 m (1,23m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,036 × 163,54 × 0,75 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 2698,41 N/m3
• Uji Pompa II
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 35/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Bukaaan Katup 100%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 4 m3
180 s
= 0,02 m3/s
A = π (d)2
4
= π (0,1016)2
4
= 8,10 × 10-3 m2
V = Q
A= 0,02 m3/s
8,10 ×10-3 m2
= 2,46 m/s
Deq = do . 2t → t
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 2,46m/s × 0,1016 m2 × 1000 kg/m3
548 × 10 -6 kg/ ms
= 456087,59
Dari diagram moddy didapat
Re = 456087
F = 0,045
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
deq 2
= 0,045 7,30 m (2,46 m/s)2 1000 kg/m3
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 36/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
0,048 2
= 0,043 × 152,08 m × 3,02 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 19749,1 N/m2
Bukaan Katup 75%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 3m3 = 0,016 m3/s
180s
A = π (d)2
4
π (0,1016 m)2
4= 8,10 × 10 -3 m2
V = Q
A
= 0,016 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 1,97 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,97 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 365240,87
Dari diagram moddy didapat
F = 0,036
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 37/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
= 0,036 7,85 m (1,97m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,036 × 152,08 × 1,94 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 11,42 N/m2
Bukaan Katup 50%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 2,5m3 = 0,013 m3/s
180s
A = π (d)2
4= π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10 -3 m2
V = Q
A
= 0,013 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 1,6m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,6m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 296642,33
Dari diagram moddy didapat
F = 0,029
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 38/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Deq 2
= 0,029 7,30 m (1,6m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,029 × 152,08 × 1,28 (m/s)2
× 1000 kg/m3
= 5645,2 N/m2
Bukaan Katup 25%
Q = Volume Stop – Volume Start
s
= 2m3 = 0,01 m3/s
180s
A = π (d)2
4
= π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10-3 m2
V = Q
A
= 0,01 m3/s .
8,10 × 10
-3
m
2
= 1,23 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,23 m/s × 0,1016 m
2
× 1000kg/m
3
548 × 10-6 kg/ms
= 228043,79
Dari diagram moddy didapat
F = 0,022
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 39/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,022 7,30 m (1,23m/s)2
1000 kg/m3
0,048 2
= 0,022 × 152,08 × 0,75 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 2509,32 N/m2
• Uji Pompa Seri
Bukaaan Katup 100%
Q = Volume Akhir – Volume Awal
s
= 4 m3
180 s
= 0,022 m3/s
A = π (d)2
4
= π (0,1016)2
4
= 8,10 × 10-3 m2
V = Q
A
= 0,022 m3/s
8,10 ×10-3 m2
= 2,71 m/s
Deq = do . 2t → t
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 40/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Re = VDρ
μ
= 2,71 m/s × 0,1016 m2 × 1000 kg/m3
548 × 10 -6 kg/ ms
= 502437,95
Dari diagram moddy didapat
F = 0,050
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
deq 2
= 0,050 9,7 m (2,71 m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,050 × 202,08 m × 3,67 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 37081,68 N/m2
Bukaan Katup 75%
Q = Volume Akhir – Volume Awal
s
= 3,5m3 = 0,019 m3/s
180s
A = π (d)2
4
π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10 -3 m2
V = Q
A
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 41/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
= 0,019 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 2,34 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 2,34 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 433839,41
Dari diagram moddy didapat
F = 0,043
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,043 9,7 m (2,34m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,043 × 202,08 × 2,73 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 23722,17 N/m2
Bukaan Katup 50%
Q = Volume Akhir – Volume Awal
s
= 3,5m3 = 0,019 m3/s
180s
A = π (d)
2
4
= π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10 -3 m2
V = Q
A
= 0,019 m3/s .
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 42/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
8,10 × 10-3 m2
= 2,34 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 2,34 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 433839,41
Dari diagram moddy didapat
F = 0,043
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,043 9,7 m (2,34m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,043 × 202,08 × 2,73 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 23722,17 N/m2
Bukaan Katup 25%
Q = Volume Akhir – Volume Awal
s= 4m3 = 0,022 m3/s
180s
A = π (d)2
4
= π (0,1016 m)2
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 43/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
4
= 8,10 × 10-3 m2
V = Q
A
= 0,022 m3
/s . 8,10 × 10-3 m2
= 2,74 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 2,74 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 508000
Dari diagram moddy didapat
F = 0,050
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,050 9,7 m (2,74m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,050 × 202,08 × 3,75 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 37890 N/m2
• Uji Pompa Pararel
Bukaan Katup 100%
Q = Volume Akhir – Volume Awal
s
= 3m3 = 0,016 m3/s
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 44/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
180s
A = π (d)2
4
= π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10-3 m2
V = Q
A
= 0,016 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 1,97 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,97 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 365240,87
Dari diagram moddy didapat
F = 0,036
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,036 10,10 m (1,97m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,036 × 210,41 × 1,94 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 14695,03 N/m2
Bukaan Katup 75%
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 45/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Q = Volume Akhir – Volume Awal
s
= 3m3 = 0,016 m3/s
180s
A = π (d)2
4
= π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10-3 m2
V = QA
= 0,016 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 1,97 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 1,97 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 365240,87
Dari diagram moddy didapat
F = 0,036
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,036 10,10 m (1,97m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 46/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
= 0,036 × 210,41 × 1,94 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 14695,03 N/m2
Bukaan Katup 50%
Q = Volume Akhir – Volume Awal
s
= 1m3 = 0,005 m3/s
180s
A = π (d)2
4
= π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10-3 m2
V = Q
A
= 0,005 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 0,61 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 0,61 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10
-6
kg/ms= 113094,89
Dari diagram moddy didapat
F = 0,011
Sehingga,
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 47/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,011 10,10 m (0,61m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,011 × 210,41 × 0,18 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 416,61 N/m2
Bukaan Katup 25%Q = Volume Akhir – Volume Awal
s
= 1,5m3 = 0,008 m3/s
180s
A = π (d)2
4
= π (0,1016 m)2
4
= 8,10 × 10
-3
m
2
V = Q
A
= 0,008 m3/s .
8,10 × 10-3 m2
= 0,98 m/s
Deq = do . 2t → t = 0,0237
= 0,1016 × 2 (0,237)
= 0,048
Maka,
Re = VDρ
μ
= 0,98 m/s × 0,1016 m2 × 1000kg/m3
548 × 10-6 kg/ms
= 181693,43
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 48/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Dari diagram moddy didapat
F = 0,018
Sehingga,
ΔP = F L . V2 . ρ
Deq 2
= 0,018 10,10 m 0,98(m/s)2 1000 kg/m3
0,048 2
= 0,018 × 210,41 × 0,48 (m/s)2 × 1000 kg/m3
= 1817,94 N/m2
I II .3 Data Anal isa Kese timbagan Enegi Dan Perpi ndahan Panas
I II .3 .A Menganal is a c ycl e t ermod inamika mes in pendingin.
Dari data pengamatan kondensor, evaporator dan kondensor dan
dengan cara mengasumsikan bahwa cycle ideal maka dapat digambarkan
cycle termodinamika dari mesin pendingin tersebut.
Dari cycle termodinamika tersebut selanjutnya dapat dicari :
• Nilai kalor yang dibuang kondensor
• Nilai kalor yang diserap evaporator
• Nilai kerja kompresor
• Jumlah laju alir refrigerant
• Keseimbangan kalor dan energi diatas
I II .3 .B Ke se imbangan kal or pada evaporat or dan kondensor
Selanjutnya dilakukan analisa/perhitungan perhitungan seperti
dibawah :
• Dari jumlah kalor yang dihitung pada evaporator dan kondensor maka
dengan prinsip keseimbangan kalor dapat dihitung jumlah kalor yang
diserap udara dikondensor dan jumlah kalor yang dibuang udara
dalam evaporator.
• Dari nilai kalor tersebut dapat dihitung berapa laju alir udara baik
dalam evaporator maupun kondensor.
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 49/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
• Nilai tersebut dicheck dengan kapasitas fan kondensor maupun
evaporator. Seharusnya nilainya tidak jauh berbeda.
III.3.3C Analisa perpindahan panas dalam evaporator dan
kondensor.
Untuk perpindahan panas dilakukan perhitungan sebagai berikut :
• Dari data yang dicatat maka dapat digambarkan diagram Temperatur
vs Luas laluan baik untuk kondensor maupun kompresor.
• Selanjutnya dapat dihitung nilai Perbedaan temperatur rata rata
logaritmis baik untuk kondensor maupun evaporator.
• Dari rumus dasar keseimbangan kalor yang telah diterangkan diatas
Q = A U ∆t maka dapat dianalisa sebagai berikut :• Bila U material diasumsikan ( dalam hal ini Aluminium ) maka A luas
perpindahan panas dapat dihitung termasuk panjang dan diameter
pipa.
• Bila A yang diukur dari alat yang ada ( Diameter dan panjang pipa )
maka U dapat dihitung dan bahan coil dapat diperkirakan
• Hasil analisa tersebut maka dapat dibandingkan dengan kondisi yang
ada.
I II . 2 Data Ana li sa Kerugian Tekanan Dalam Sa luran Ter tutup
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 50/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT, yang telah melimpahkan berbagai macam
kenikmatan kepada hamba – hambanya terutama nikmat iman dan islam. Shalawat
serta salam kita curahkan kepada junjungan kita, suri tauladan kita, yaitu Nabi
Muhammad SAW, yang telah membawa kita dari zaman kegelapan ke zaman yang
terang benderang.
Atas kehendakNya Saya dapat menyelesaikan Laporan Praktikum fenomena
Dasar Mesin. Yang mana, laporan ini Saya susun sebagai kewajiban yang harus
dilakukan setelah melakukan Praktikum di Laboratorium Fenomena Dasar Mesin Sekolah
Tinggi Teknik – PLN. Dengan ini kami menyusun laporan berdasarkan percobaan yang
telah kami lakukan dan dari data pengamatan pada percobaan.
Namun Saya menyadari bahwa dalam penulisan laporan ini masih terdapat
banyak kekurangan. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan saran dan kritik serta
petunjuk dan pengarahan yang sifatnya membangun dan konstruktif bagi
penyempurnaan laporan praktikum ini.
Akhir kata, Saya ucapkan terima kasih kepada para Asisten dan Pembimbing
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin Sekolah Tinggi Teknik – PLN, yang telah
membantu dalam memberikan petunjuk dan pengarahan serta bimbingannya sehingga
laporan ini dapat tersusun dengan baik.
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 51/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Jakarta, 27 januari 2009
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN
5/15/2018 57210331 Laporan Fenomena 2 Reject 1 - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/57210331-laporan-fenomena-2-reject-1 52/52
Laporan Praktikum
FENOMENA DASAR MESIN
Laboratorium Fenomena Dasar Mesin
Sekolah Tinggi Teknik – PLN