JOBSHEET 2016-DUCTING.docx

8/17/2019 JOBSHEET 2016-DUCTING.docx

1/6

PENGUJ1AN DUCTING

I. PENDAHULUAN

Pada dunia Industri sering kita jumpai peralatan-

peralatan yang menggunakan medium penyalur udara

yang sering disebut dengan istilah ducting . Salah satu

persyarataan penting desain sistem ducting adalah

pressure balancing . Tekanan sistem akan balance ketika

tekanan fan sama dengan penjumlahan penurunan tekanan

melalui tiap cabang. Interpretasi yang berbeda dari

pressure balancing adalah penurunan tekanan perlu

diseimbangkan pada tiap persimpangan/ junction. Jika

penjumlahan penurunan tekanan didalam cabang tidak

sama dengan tekanan fan, sistem ducting akan secara

otomatis mendistribusikan kembali udara secara otomatis,

yang akan berakibat aliran udara tidak sesuai dengan

rencana. Pada eksperimen ini aliran udara didistribusikan

oleh kipas ( fan melalui sebuah ducting yang kemudian

diamati tekanan yang terjadi di dalam ducting tersebut dan

distribusi kecepatannya serta laju aliran udara pada

saluran.

II. TUJUAN PRATIKUM

!alam praktikum ini para praktikan diharapkan mampu"

#. $engetahui prinsip kerja ducting yaitu sebagai

tempat pendistribusian udara.

%. $engukur besarnya tekanan total, tekanan statik,

dan tekanan dinamik.

&. $engetahui besarnya kecepatan dan laju aliran

'olume udara pada saluran.

. $engetahui distribusi kecepatan aliran udara pada

saluran.

III. DASAR TEORI

Pada pengujian ini arus aliran terjadi oleh tarikan

kipas ( fan yang terletak pada ujung kanan mesin.

Selama udara mengalir terjadi tekanan total dan tekanan

statik pada saluran. Perbedaan tekanan ini digunakan

untuk menentukan kecepatan aliran serta laju aliran

'olume udara.

LABORATORIUM FENOMENA DASAR

JURUSAN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG


2/6

)ambar # Perangkat uji ducting.

*eterangan "

#

.

Bench +. Pitot static tube &

transvering mechanism

%

.

Center duct section . Three thermometer

&

.

Duct section A & B . Inclined vertical

manometer dan stands

.

Centrifugal fan #

.

Pressure connection

.

Fan stater ##. nd duct section

0

.

Throtle plate #%

.

Flo! reduction screen

%.#. Pengukuran Tekanan Total dan Tekanan Statik

Jika 1luida dalam keadaan setimbang, tekanan

suatu titik sama dalam segala arah dan tidk bergantung

pada orientasinya. Sedang total dide1inisikan sebagai

tekanan yang diperlukan untuk memberikan aliran

secara isentropik, perbedaan antara kedua tekanan ini

menghasilkan tekanan yang disebabkan oleh aliran

1luida yang disebut tekanan kecepatan"

P' 2 Pt - Ps

!imana P' 2 tekanan kecepatan

Pt 2 tekanan total

Ps 2 tekanan statik

Tekanan kecepatan tidak dapat diukur secara langsung

tetapi harus diperoleh dari pengukuran tekanan total

dan statik yang masing-masing dapat diukur secara

langsung dengan menggunakan tabung pitot gambar %.

)ambar %. Tabung pitot statik

3erdasarkan de1inisi, tekanan statik juga dapat diukur

dengan meletakkan sensor di dinding seperti pada

gambar &.

)ambar &. Pengukuran tekanan statik

Pengukuran tekanan total dan statik hanya dilakukan

dengan cara menggunakan tabung pitot dalam


3/6

pengujian ini.

%. Penentuan *ecepatan 4liran 5dara

!engan menerapkan persamaan 3ernoulli untuk

aliran 1luida inkompresibel, maka persamaan dapat

ditulis kembali dalam bentuk"

Pt = P s+ Pv= Pt +γ V

2

2 g

Sehingga diperoleh kecepatan 1luida"

V =

√2g

( P

t

− Ps )γ

!imana 6 2 *ecepatan aliran 1luida

7 2 3erat jenis 1luida

g 2 Percepatan gra'itasi

untuk 1luida kompressibel persamaan kecepatan perlu

dikoreksi menjadi"

V =(1−C )

√2 g ( P t − Ps )

γ

!imana 8 adalah 1aktor koreksi yang dapat ditentukan

dari )ambar berikut "#ef. $echanical

measurements b% Thomas . Bec'!ith(. Pada

pengujian ini dianggap 1aktor koreksi 82, sehingga

kecepatan aliran 1luida (udara dalam 1t/min adalah"

V =1096,2√ Pv /γ 1t/min

!imana P' dinyatakan dalam in 9%: dan 7 dinyatakan

dalam lb/1t&

V =43,86√ P v /γ m/sec

!imana P' dinyatakan dalam in 9%: dan 7 dinyatakan

dalam kg/m&.

Penyimpangan dengan kondisi standar (+ ;< dan

%,% in 9g dihitung dengan"

ρ=1,325 P

b

(T +460 )!imana = 2 massa jenis udara (lbm/cu.1t

P b 2 tekanan standar (in 9g

T 2 temperature absolut (;


4/6

6 2 kecepatan aliran udara (m/sec

4 2 luas penampang saluran (m%

)ambar . Pendekatan koreksi kecepatan 1luida

!alam pengujian ini menggunakan saluran dengan penampang berbentuk segiempat.

!imana > 2 tinggi saluran (& mm

A2 lebar saluran (# mm

. Pro1il *ecepatan

!alam saluran yang lurus dan tanpa penghalang,

kecepatan aliran udara terjadi pada tengah-tengah

saluran yang terbesar. Sebaliknya pada dinding

saluran kecepatan aliran udara relati1 kecil karena

adanya pengaruh gesekan. 5ntuk memperoleh

kecepatan yang akurat harus dilakukan pengukuran

pada beberapa lokasi penampang saluran. !alam

saluran segiempat, tekanan diamati pada minimum #0

lokasi dan maksimum 0 lokasi. !alam pengujian ini

pengukuran dilakukan dengan menempatkan pitot

pada #0 lokasi seperti terlihat pada gambar .

)ambar . Titik lokasi Pengukuran

IV. PERHITUNGAN

!ata standar pengujian adalah sebagai berikut"

$assa jenis udara (ρ 2 # kg/m&

Tinggi penampang ducting 2 & mm

>ebar penampang ducting 2 # mm

>uas penampang ducting 2 , m%

Percepatan gra'itasi (g 2 , m/s%

Bumus perhitungan yang digunakan pada pengujian

ducting adalah sebagai berikut"

#. Tekanan total absolut


5/6

1∈¿

2,54cm¿

¿

Pt (atm )= P t (¿ H 2O ) x¿%. Tekanan statik absolut

1∈¿2,54 cm

¿¿

Pt (atm )= P t (¿ H 2O ) x¿&. Tekanan dinamik absolut

Pv (atm)= Pt (atm)− Ps(atm). *ecepatan aliran udara

V =43,86√ P v(¿ H 2O)/ γ ( kg

m3) m/sec

. >aju aliran 'olume

Q( m

3

jam)=3600.V . A

V. PROSEDU R PENGUJI AN

.#. Pengukuran Tekanan Statik (Pengujian #

a. 9ubungkan static pressure connection dari

tabung pitot ke bagian high side manometer.

b. )eser tabung pitot tersebut dengan transvering

mechanism hingga posisinya ditengah-tengah

saluran.

c. $ulai pengamatan tekanan manometer dari

throtle plate dari terbuka penuh hingga tertutup

penuh secara bertahap setiap bukaan #C, +C,

C, %C dan C bagian.

d. 5langi pengujian pada poin c tersebut & kali.

e. $atikan sambungan motor penggerak fan.

1. 4nalisa data pengamatan

.%. Pengukuran Tekanan Total (Pengujian %

a. 9ubungkan total pressure connection dari

tabung pitot ke bagian high side manometer.



saluran.




C, %C dan C bagian.


e. $atikan sambungan motor penggerak fan.


.&. Pengukuran Tekanan *ecepatan (Pengujian &

a. 9ubungkan total pressure connection dari

tabung pitot ke bagian lo! side manometer dan

static pressure connection dari tabung pitot ke

bagian high side manometer.




6/6

saluran.




C, %C dan C bagian.


e. $ati kan sambungan motor penggerak fan.


.. Pengukuran Pro1il *ecepatan (Pengujian

a. >akukan pengujian poin a dan b pada pengujian

&.

b. 3uka penuh throtle plate dan hidupkan motor

penggerak fan, tunggu hingga mencapai kecepatan

maksimum.

c. )eser tabung pitot dengan transvering

mechanism pada beberapa posisi (#0 titik seperti

ditunjukkan pada gambar 0 disamping sebanyak

tiga kali.

d. 3aca tekanan kecepatan pada manometer untuk

setiap posisi tabung pitot dan mencatat hasil

pengamatan dalam tabung.

e. $atikan motor penggerak fan.

1. $enggambar pro1il kecepatan aliran udara yang

terjadi.

g. Simpan dan rapikan peralatan pengujian yang

digunakan serta jagalah kebersihan ruangan selama

percobaan.

)ambar 0. Pro1il kecepatan dalam saluran

VII. GRAFIK DAN ANALISA

3uatlah gra1ik hasil praktikum kemudian analisa

dengan menggunakan rumus-rumus di dasar teori tentang

gra1ik hubungan antara bukaan dumper dan tekanan

absolut, gra1ik hubungan antara bukaan dumper dan

kecepatan aliran udara, dan pro1il kecepatan.

JOBSHEET 2016-DUCTING.docx

Documents

Transcript of JOBSHEET 2016-DUCTING.docx