Laporan Praktikum (LapRak) Modul KR 01 - Disipasi Kalor Hot Wire
Laprak Mekflu Modul 7
-
Upload
reva-fachriza -
Category
Documents
-
view
174 -
download
3
description
Transcript of Laprak Mekflu Modul 7
LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA
MODUL 7
KEHILANGAN TEKANAN (ENERGI) PADA ALIRAN DALAM PIPA MELALUI LENGKUNGAN
PERUBAHAN PENAMPANG DAN KATUP
KELOMPOK 30
Tiffany 1206222736Annisa Azahra 1206227472Fauzi Hidayatullah 1306481884M Reva Fachriza 1206262973Ray Fernando 1206262891
TANGGAL PRAKTIKUM : 13 November 2013ASISTEN PRAKTIKUM : Rizky MaulanaTANGGAL DISETUJUI :NILAI :PARAF ASISTEN :
LABORATORIUM MEKANIKA FLUIDADEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2013
A. Tujuan Percobaan
Menentukan koefisien kehilangan energi dari lengkungan, perubahan penampang, dan
katup pada pipa
B. Teori
Untuk menyatakan kehilangan tekanan (energi) ∆h sehubungan dengan head
kecepatan yang hilang pada bentuk lengkungan, perubahan penampang dan katup
dalam jaringan pipa pada percobaan ini, dinyatakan:
∆ h= k2g
v2
Keterangan:
k = Koefiesien kehilangan energi
v = Kecepatan aliran yang tinggi
g = Percepatan gravitasi
C. Peralatan
1. Meja Hidrolika
2. Perangkat peraga Kehilangan Energi Pada Aliran Melalui Pipa yang dilengkapi
pipa
Keterangan Gambar:
1. Pipa Aliran Masuk 8. Lengkung Panjang (large
bend)
2. Delapan Manometer 9. Dial Reading
3. Pompa Tangan 10. Lengkung Pendek (small
bend)
4. Lengkung Berjenjang (mitre) 11. Lengkung 450
D. Cara Kerja
1. Meletakkan alat percobaan di atas meja hidrolika
2. Menghubungkan aliran pipa masuk dengan suplai dari meja hidrolika dan
memasukkan pipa aliran keluar ke dalam tangki pengukur volume
3. Membuka katup pengatur aliran suplai sepenuhnya, demikian juga katup pengatur
aliran pada alat percobaan
4. Membuka katup udara pada manometer, biarkan manometer terisi penuh, dan
tunggu hingga gelembung udara sudah tidak terlihat lagi pada manometer
5. Mengatur katup suplai aliran dan pengatur aliran pada alat percobaan, hingga
didapatkan pembacaan manometer yang jelas. Menambahkan tekanan pada
manometer dengan menggunakan pompa tangan jika diperlukan
6. Mencatat pembacaan pada manometer, pembacaan debit pada alat ukur
penampang berubah kemudian mrnghitung debit aliran dengan menghitung
jumlah volume keluar dari alat percobaan dalam waktu tertentu (menggunakan
gelas ukur dan stopwatch)
7. Mengisi manometer sampai penuh hingga air tabung anometer tumpah, untuk
mengatur debit aliran memakai katup penghubung, sementara katup pengatur
aliran dibuka penuh
8. Mengatur katup penyambung, sehingga pembacaan pada dial pengukur debit
menunjuk pada angka-angka yang jelas
9. Mengulangi langkah 1-8 untuk setiap variasi debit
E. DATA PRAKTIKUM DAN PENGOLAHAN DATA
Data Praktikum:
No.Flowrate V t Q Mitre Enlargement Contraction(LPM) (m3) (sec) (m3/sec) h1 (m) h2 (m) h2 (m) h3 (m) h3 (m) h4 (m)
1 5 0,000180 3 0,00006 0,115 0,11 0,11 0,11 0,11 0,1082 7,5 0,000280 3 9,33333E-05 0,182 0,175 0,175 0,175 0,175 0,173 10 0,000460 3 0,00015333 0,245 0,225 0,225 0,23 0,23 0,224 12,5 0,000540 3 0,00018 0,315 0,287 0,287 0,29 0,29 0,275 15 0,00069 3 0,00023 0,42 0,383 0,383 0,392 0,392 0,369
Longbend Shortbend 45 Elbowh4 (m) h5 (m) h5 (m) h6 (m) h6( m) h7 (m) h7 (m) h8 (m)0,108 0,087 0,087 0,083 0,083 0,075 0,075 0,0750,17 0,137 0,137 0,132 0,132 0,112 0,112 0,1150,22 0,193 0,193 0,183 0,183 0,14 0,14 0,1850,27 0,245 0,245 0,237 0,237 0,186 0,184 0,2040,369 0,344 0,344 0,33 0,33 0,267 0,267 0,292
No.
PressureVolum
e T
(kg/m2) (m3) (sec)
10,01723299
3 0,00013 5
20,03446598
6 0,00017 53 0,05169898 0,00021 5
40,06893197
30,00021
5 5
50,08616496
6 0,00024 5
Pengolahan Data:
A. Hubungan headloss dan kuadratik kecepatan aliran1. Mitre
Linear
Hubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran
No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec) Q (m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2
1 5 0,00018 3 0,000060,00031
40,191082
80,036512
6
2 7,5 0,000280 39,3333E-
050,00031
40,297239
90,088351
6
3 10 0,000460 3 0,000150,00031
40,488322
70,238459
1
4 12,5 0,000540 3 0,000180,00031
40,573248
40,328613
7
5 15 0,00069 3 0,000230,00031
40,732484
10,536532
9
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate (LPM) h1 (m) h2 (m)
y = Δh (m) x xy x2
1 5 0,115 0,11 0,005 0,037 0,000 0,0012 7,5 0,182 0,175 0,007 0,088 0,001 0,0083 10 0,245 0,225 0,02 0,238 0,005 0,0574 12,5 0,315 0,287 0,028 0,329 0,009 0,1085 15 0,42 0,383 0,037 0,537 0,020 0,288
Jumlah 0,035 0,462
b 0,075
k1,4708149
3% kes.rel 15,812199
Koefisien Korelasi
No. x = v²y = Δh
(m)f(xi)=b
x f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,036512637 0,0050,0027
4
-0,0166628
30,00027
8 -0,01440,000207
4
2 0,088351567 0,0070,0066
2
-0,0127767
20,00016
3 -0,01240,000153
8
3 0,238459077 0,020,0178
8-
0,00152392,32E-
06 0,0006 3,6E-07
4 0,328613737 0,0280,0246
30,0052345
62,74E-
05 0,00867,396E-
05
5 0,536532922 0,0370,0402
20,0208212
40,00043
4 0,01760,000309
8
ŷ 0,0194
-0,0049076
50,00090
4 00,000745
2
r ²1,2132863
4
r1,1014927
8
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60
0.0050.01
0.0150.02
0.0250.03
0.0350.04
0.045
Mitre
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kuadratik Kecepatan Aliran (v²) (m²/s²)
Head
Lose
Δh
(m)
2. Enlargement
LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran
No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec)
Q (m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2
1 5 0,00018 3 0,000060,0003
10,1910
80,0365
1
2 7,5 0,00028 39,33E-
050,0003
10,2972
40,0883
5
3 10 0,00046 30,00015
30,0003
10,4883
20,2384
6
4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003
10,5732
50,3286
1
5 15 0,00069 3 0,000230,0003
10,7324
80,5365
3
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate (LPM) h2 (m) h3 (m)
y = Δh (m) x xy x2
1 5 0,11 0,11 0 0,0365 - 0,00132 7,5 0,175 0,175 0 0,0884 - 0,00783 10 0,225 0,23 0,005 0,2385 0,0012 0,05694 12,5 0,287 0,29 0,003 0,3286 0,0010 0,10805 15 0,383 0,392 0,009 0,5365 0,0048 0,2879
Jumlah 0,0070 0,4619
b0,015171
2
k0,297659
6
% kes.rel10,24430
6
Koefisien Korelasi
No. x = v2y = Δh
(m)f(xi)=b
x f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,036512637 00,0005
5-
0,002858,1E-
06-
0,00341,2E-
05
2 0,088351567 00,0013
4-
0,002064,2E-
06-
0,00341,2E-
05
3 0,238459077 0,0050,0036
20,00021
84,7E-
08 0,00162,6E-
06
4 0,328613737 0,0030,0049
90,00158
52,5E-
06-
0,00041,6E-
07
5 0,536532922 0,0090,0081
4 0,004742,2E-
05 0,00563,1E-
05
ŷ 0,0034 ∑3,7E-
05 ∑5,7E-
05
r kuadrat0,653312
3
r0,808277
4
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60
0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009
0.01
Enlargement
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kuadratik Kecepatan Aliran (v²) (m²/s²)
Head
Loss
Δh
(m)
3. Contraction
LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran
No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec)
Q (m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2
1 5 0,00018 3 0,000060,0003
10,1910
80,0365
1
2 7,5 0,00028 39,33E-
050,0003
10,2972
40,0883
5
3 10 0,00046 30,00015
30,0003
10,4883
20,2384
6
4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003
10,5732
50,3286
15 15 0,00069 3 0,00023 0,0003 0,7324 0,5365
1 8 3
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate (LPM) h3 (m) h4 (m)
y = Δh (m) x xy x2
1 5 0,11 0,108 0,002 0,037
0,000
0,001
2 7,5 0,175 0,17 0,005 0,088
0,000
0,008
3 10 0,23 0,22 0,01 0,238
0,002
0,057
4 12,5 0,29 0,27 0,02 0,329
0,007
0,108
5 15 0,392 0,369 0,023 0,537
0,012
0,288
Jumlah 0,022
0,462
b0,04722
7
k0,92658
6
% kes.rel4,11075
1
Koefisien Korelasi
No. x = v2y = Δh
(m)f(xi)=b
x f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,03651264 0,002 0,00172 -0,010280,0001
1 -0,01 0,0001
2 0,08835157 0,005 0,00417 -0,007836,1E-
05 -0,0074,9E-
05
3 0,23845908 0,01 0,01126 -0,000745,5E-
07 -0,002 4E-06
4 0,32861374 0,02 0,015520,00351
91,2E-
05 0,0086,4E-
05
5 0,53653292 0,023 0,025340,01333
90,0001
8 0,0110,0001
2
ŷ 0,012 ∑0,0003
6 ∑0,0003
4
r kuadrat1,05830
5r 1,02874
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
Contraction
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kuadratik Kecepatan v² (m²/s²)
Head
Loss
Δh
(m)
4. Long Bend
LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2
1 5 0,00018 3 0,000060,00031
40,19108
30,03651
3
2 7,5 0,00028 39,333E-
050,00031
4 0,297240,08835
2
3 10 0,00046 30,00015
330,00031
40,48832
30,23845
9
4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031
40,57324
80,32861
4
5 15 0,00069 3 0,000230,00031
40,73248
40,53653
3
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate
(LPM) h4 (m) h5 (m)y = Δh
(m) x xy x2
1 5 0,108 0,087 0,021 0,0365
0,0008
0,0013
2 7,5 0,17 0,137 0,033 0,0884
0,0029
0,0078
3 10 0,22 0,193 0,027 0,2385
0,0064
0,0569
4 12,5 0,27 0,245 0,025 0,3286
0,0082
0,1080
5 15 0,369 0,344 0,025 0,5365
0,0134
0,2879
Jumlah 0,0317
0,4619
b0,06874
3
k1,34873
9
% kes.rel169,747
8
Koefisien Korelasi
No. x = v2y = Δh
(m)f(xi)=b
x f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
10,03651263
7 0,0210,002
5 -0,023690,00056
1 -0,0052 2,7E-05
20,08835156
7 0,0330,006
1
-0,02012
60,00040
5 0,00684,62E-
05
30,23845907
7 0,0270,016
4
-0,00980
89,62E-
05 0,0008 6,4E-07
40,32861373
7 0,0250,022
6 -0,00361 1,3E-05 -0,00121,44E-
06
50,53653292
2 0,0250,036
90,01068
290,00011
4 -0,00121,44E-
06
ŷ 0,0262 ∑ 0,00119 ∑7,68E-
05
r kuadrat15,4900
6
r3,93574
1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60
0.0050.01
0.0150.02
0.0250.03
0.0350.04
Longbend
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kuadratik Kecepatan Aliran (m²/s²)
Head
Loss
Δh
(mm
)
5. Short Bend
Linear
Hubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2
1 5 0,00018 3 0,000060,00031
40,19108
30,03651
3
2 7,5 0,00028 39,333E-
050,00031
4 0,297240,08835
2
3 10 0,00046 30,00015
330,00031
40,48832
30,23845
9
4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031
40,57324
80,32861
4
5 15 0,00069 3 0,000230,00031
40,73248
40,53653
3
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate
(LPM) h5 (m) h6 (m)y = Δh
(m) x xy x2
1 5 0,087 0,083 0,004 0,03651
0,00015
0,00133
2 7,5 0,137 0,132 0,005 0,08835
0,00044
0,00781
3 10 0,193 0,183 0,01 0,23846
0,00238
0,05686
4 12,5 0,245 0,237 0,008 0,32861
0,00263
0,10799
5 15 0,344 0,33 0,014 0,53653
0,00751
0,28787
Jumlah 0,0131
0,4619
b0,02839
1k 0,55704
% kes.rel0,52856
4
Koefisien Korelasi
No. x = v2y = Δh
(m)f(xi)=b
x f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
10,03651263
7 0,004 0,001
-0,00716
35,13E-
05 -0,00421,76E-
05
20,08835156
7 0,0050,002
5
-0,00569
23,24E-
05 -0,00321,02E-
05
30,23845907
7 0,010,006
8 -0,001432,04E-
06 0,00183,24E-
06
40,32861373
7 0,0080,009
30,00112
981,28E-
06 -0,0002 4E-08
50,53653292
2 0,0140,015
20,00703
294,95E-
05 0,00583,36E-
05
ŷ 0,0082 ∑0,00013
6 ∑6,48E-
05
r kuadrat2,10633
8
r1,45132
3
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60
0.0020.0040.0060.008
0.010.0120.0140.016
Short Bend
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kuadratik Kecepatan Aliran v² (m²/s²)
Head
Loss
Δh
(m)
6. 45º
LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2
1 5 0,00018 3 0,00006 0,000314 0,191083 0,0365132 7,5 0,00028 3 9,333E-05 0,000314 0,29724 0,0883523 10 0,00046 3 0,0001533 0,000314 0,488323 0,2384594 12,5 0,00054 3 0,00018 0,000314 0,573248 0,3286145 15 0,00069 3 0,00023 0,000314 0,732484 0,536533
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate
(LPM) h6( m) h7 (m) y = Δh (m) x xy x2
1 5 0,083 0,075 0,008 0,0365
0,0003
0,0013
2 7,5 0,132 0,112 0,02 0,0884
0,0018
0,0078
3 10 0,183 0,14 0,043 0,2385
0,0103
0,0569
4 12,5 0,237 0,186 0,051 0,3286
0,0168
0,1080
5 15 0,33 0,267 0,063 0,5365
0,0338
0,2879
Jumlah 0,0629
0,4619
b 0,136133k 2,670923% kes.rel 118,9281
Koefisien Korelasi
No. x = v2y = Δh
(m)f(xi)=b
x f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,036512637 0,008 0,005-
0,0320294 0,001026 -0,029 0,000841
2 0,088351567 0,02 0,012-
0,0249725 0,000624 -0,017 0,000289
3 0,238459077 0,043 0,0325-
0,0045379 2,06E-05 0,006 3,6E-054 0,328613737 0,051 0,0447 0,0077351 5,98E-05 0,014 0,0001965 0,536532922 0,063 0,073 0,0360397 0,001299 0,026 0,000676
ŷ 0,037 ∑ 0,003029 ∑ 0,002038
r kuadrat 1,486158r 1,219081
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60
0.010.020.030.040.050.060.070.08
45°
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kuadratik Kecepatan Aliran (m²/s²)
Head
Loss
Δh
(m)
7. Elbow
LinearHubungan head loss dan kuadratik kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s) x = v2
1 5 0,00018 3 0,00006 0,000314 0,191083 0,0365132 7,5 0,00028 3 9,333E-05 0,000314 0,29724 0,088352
3 10 0,00046 30,000153
3 0,000314 0,488323 0,2384594 12,5 0,00054 3 0,00018 0,000314 0,573248 0,3286145 15 0,00069 3 0,00023 0,000314 0,732484 0,536533
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate
(LPM) h7 (m) h8 (m) y = Δh (m) x xy x2
1 5 0,075 0,075 0 0,0365 -
0,0013
2 7,5 0,112 0,115 -0,003 0,0884
(0,0003)
0,0078
3 10 0,14 0,185 -0,045 0,2385
(0,0107)
0,0569
4 12,5 0,184 0,204 -0,02 0,3286
(0,0066)
0,1080
5 15 0,267 0,292 -0,025 0,5365
(0,0134)
0,2879
Jumlah (0,0310)
0,4619
b -0,06708
k -1,31611
% kes.rel254,836
3
Koefisien Korelasi
No. x = v2y = Δh
(m) f(xi)=bx f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,036512637 0 -0,0020,016150
7 0,000261 0,0186 0,000346
2 0,088351567 -0,003 -0,0060,012673
4 0,000161 0,0156 0,000243
3 0,238459077 -0,045 -0,0160,002604
2 6,78E-06 -0,0264 0,0006974 0,328613737 -0,02 -0,022 -0,003443 1,19E-05 -0,0014 1,96E-065 0,536532922 -0,025 -0,036 -0,017391 0,000302 -0,0064 4,1E-05
ŷ -0,0186 ∑ 0,000743 ∑ 0,001329
r kuadrat0,55863
1
r0,74741
6
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
-0.05-0.045
-0.04-0.035
-0.03-0.025
-0.02-0.015
-0.01-0.005
0
Elbow
Grafik Percobaan Grafik Literatur
Kuadratik Kecepatan Aliran (m²/s²)
Head
Loss
Δh
(m)
B. Hubungan headloss dan kecepatan aliran1. Mitre
PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran
No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec) Q (m3/sec) A (m2)
x = v (m/s)
1 5 0,00018 3 0,00006 0,0003140,191082
8
2 7,5 0,00028 3 9,3333E-05 0,0003140,297239
9
3 10 0,00046 3 0,00015333 0,0003140,488322
7
4 12,5 0,00054 3 0,00018 0,0003140,573248
4
5 15 0,00069 3 0,00023 0,0003140,732484
1
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate (LPM) h1 (m) h2 (m) y = Δh (m) x x2y x4
1 5 0,115 0,11 0,005 0,1911
0,0002 0,0013
2 7,5 0,182 0,175 0,007 0,2972
0,0006 0,0078
3 10 0,245 0,225 0,02 0,4883
0,0048 0,0569
4 12,5 0,315 0,287 0,028 0,5732
0,0092 0,1080
5 15 0,42 0,383 0,037 0,7325
0,0199 0,2879
Jumlah 0,0346 0,4619
b0,0749650
8
k1,4708149
3% kes.rel 15,812199
Koefisien Korelasi
No. x = v y = Δh (m) f(xi)=bx2 f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,191082803 0,005 0,00274-
0,01666283 0,000278 -0,0144 0,0002074
2 0,297239915 0,007 0,00662-
0,01277672 0,000163 -0,0124 0,00015383 0,488322718 0,02 0,01788 -0,0015239 2,32E-06 0,0006 3,6E-074 0,573248408 0,028 0,02463 0,00523456 2,74E-05 0,0086 7,396E-055 0,732484076 0,037 0,04022 0,02082124 0,000434 0,0176 0,0003098
ŷ 0,0194 ∑ 0,000904 ∑ 0,0007452
r ²1,2132863
4
r1,1014927
8
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80
0.0050.01
0.0150.02
0.0250.03
0.0350.04
0.045
Mitre
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kecepatan Aliran (v) (m/s)
Head
Loss
(Δh)
(m)
2. Enlargement
PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran
No.Flowrate (LPM) V (m3) t (sec)
Q (m3/sec) A (m2) v (m/s)
1 5 0,00018 3 0,000060,0003
10,1910
8
2 7,5 0,00028 3 9,33E-050,0003
10,2972
4
3 10 0,00046 30,00015
30,0003
10,4883
2
4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003
10,5732
5
5 15 0,00069 3 0,000230,0003
10,7324
8
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate (LPM) h2 (m) h3 (m)
y = Δh (m) x x2y x4
1 5 0,11 0,11 00,1910
8 00,0013
3
2 7,5 0,175 0,175 00,2972
4 00,0078
1
3 10 0,225 0,23 0,0050,4883
20,0011
90,0568
6
4 12,5 0,287 0,29 0,0030,5732
50,0009
90,1079
9
5 15 0,383 0,392 0,0090,7324
80,0048
30,2878
7
Jumlah0,0070
10,4618
6
b 0,0151712k 0,2976596% kes.rel 10,244306
Koefisien Korelasi
No. x = v y = Δh (m) f(xi)=bx2 f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,191082803 0 0,00055 -0,00285 8,1E-06 -0,0034 1,2E-052 0,297239915 0 0,00134 -0,00206 4,2E-06 -0,0034 1,2E-05
3 0,488322718 0,005 0,003620,00021
8 4,7E-08 0,0016 2,6E-06
4 0,573248408 0,003 0,004990,00158
5 2,5E-06 -0,0004 1,6E-075 0,732484076 0,009 0,00814 0,00474 2,2E-05 0,0056 3,1E-05
ŷ 0,0034 ∑ 3,7E-05 ∑ 5,7E-05
r kuadrat 0,6533123r 0,8082774
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80
0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009
0.01
Enlargement
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kecepatan Aliran (m/s)
Head
Loss
(Δh)
(m)
3. Contraction
PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran
No. Flowrate V (m3) t (sec) Q A (m2) v (m/s)
(LPM) (m3/sec)
1 5 0,00018 3 0,000060,0003
10,1910
8
2 7,5 0,00028 39,33E-
050,0003
10,2972
4
3 10 0,00046 30,00015
30,0003
10,4883
2
4 12,5 0,00054 3 0,000180,0003
10,5732
5
5 15 0,00069 3 0,000230,0003
10,7324
8
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate (LPM) h3 (m) h4 (m)
y = Δh (m) x x2y x4
1 5 0,11 0,108 0,0020,1910
87,3E-
050,0013
3
2 7,5 0,175 0,17 0,0050,2972
40,0004
40,0078
1
3 10 0,23 0,22 0,010,4883
20,0023
80,0568
6
4 12,5 0,29 0,27 0,020,5732
50,0065
70,1079
9
5 15 0,392 0,369 0,0230,7324
80,0123
40,2878
7
Jumlah0,0218
10,4618
6
b0,04722
7
k0,92658
6
% kes.rel4,11075
1
Koefisien Korelasi
No. x = vy = Δh
(m)f(xi)=b
x2 f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,191082803 0,002 0,00172 -0,010280,0001
1 -0,01 0,0001
2 0,297239915 0,005 0,00417 -0,007836,1E-
05 -0,0074,9E-
05
3 0,488322718 0,01 0,01126 -0,000745,5E-
07 -0,002 4E-06
4 0,573248408 0,02 0,015520,00351
91,2E-
05 0,0086,4E-
05
5 0,732484076 0,023 0,025340,01333
90,0001
8 0,0110,0001
2ŷ 0,012 ∑ 0,0003 ∑ 0,0003
6 4
r kuadrat1,05830
5r 1,02874
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
Contraction
Grafik LiteraturGrafik Percobaan
Kecepatan Aliran
Head
Loss
Δh
(m)
4. Long Bend
PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s)
1 5 0,00018 3 0,000060,00031
40,19108
3
2 7,5 0,00028 39,333E-
050,00031
4 0,29724
3 10 0,00046 30,00015
330,00031
40,48832
3
4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031
40,57324
8
5 15 0,00069 3 0,000230,00031
40,73248
4
Koefisien kehilangan energi
No. Flowrate h4 (m) h5 (m) y = Δh x x2y x4
(LPM) (m)
1 5 0,108 0,087 0,0210,19108
30,00076
70,00133
3
2 7,5 0,17 0,137 0,033 0,297240,00291
60,00780
6
3 10 0,22 0,193 0,0270,48832
30,00643
80,05686
3
4 12,5 0,27 0,245 0,0250,57324
80,00821
50,10798
7
5 15 0,369 0,344 0,0250,73248
40,01341
30,28786
8
Jumlah0,03174
90,46185
6
b0,06874
3
k1,34873
9
% kes.rel169,747
8
Koefisien Korelasi
No. x = vy = Δh
(m)f(xi)=b
x2 f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
10,19108280
3 0,021 0,0025 -0,023690,00056
1 -0,0052 2,7E-05
20,29723991
5 0,033 0,0061
-0,02012
60,00040
5 0,00684,62E-
05
30,48832271
8 0,027 0,0164
-0,00980
89,62E-
05 0,0008 6,4E-07
40,57324840
8 0,025 0,0226 -0,00361 1,3E-05 -0,00121,44E-
06
50,73248407
6 0,025 0,03690,01068
290,00011
4 -0,00121,44E-
06
ŷ 0,0262 ∑ 0,00119 ∑7,68E-
05
r kuadrat15,4900
6
r3,93574
1
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80
0.0050.01
0.0150.02
0.0250.03
0.0350.04
Longbend
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kecepatan Aliran v (m/s)
Head
Loss
Δh
(m)
5. Short Bend
Polinom
Hubungan head loss dan kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s)
1 5 0,00018 3 0,000060,00031
40,19108
3
2 7,5 0,00028 39,333E-
050,00031
4 0,29724
3 10 0,00046 30,00015
330,00031
40,48832
3
4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031
40,57324
8
5 15 0,00069 3 0,000230,00031
40,73248
4
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate
(LPM) h5 (m) h6 (m)y = Δh
(m) x x2y x4
1 5 0,087 0,083 0,0040,19108
30,00014
60,00133
3
2 7,5 0,137 0,132 0,005 0,297240,00044
20,00780
6
3 10 0,193 0,183 0,010,48832
30,00238
50,05686
3
4 12,5 0,245 0,237 0,0080,57324
80,00262
90,10798
7
5 15 0,344 0,33 0,0140,73248
40,00751
10,28786
8
Jumlah0,01311
30,46185
6
b0,02839
1k 0,55704
% kes.rel0,52856
4
Koefisien Korelasi
No. x = vy = Δh
(m)f(xi)=b
x2 f(xi)-ŷ(f(xi)-
ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
10,19108280
3 0,004 0,001
-0,00716
35,13E-
05 -0,00421,76E-
05
20,29723991
5 0,005 0,0025
-0,00569
23,24E-
05 -0,00321,02E-
05
30,48832271
8 0,01 0,0068 -0,001432,04E-
06 0,00183,24E-
06
40,57324840
8 0,008 0,00930,00112
981,28E-
06 -0,0002 4E-08
50,73248407
6 0,014 0,01520,00703
294,95E-
05 0,00583,36E-
05
ŷ 0,0082 ∑0,00013
6 ∑6,48E-
05
r kuadrat2,10633
8
r1,45132
3
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
0.016
Shortbend
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kecepatan Aliran v (m/s)
Head
Loss
Δh
(m)
6. 45º
PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s)1 5 0,00018 3 0,00006 0,000314 0,1910832 7,5 0,00028 3 9,333E-05 0,000314 0,297243 10 0,00046 3 0,0001533 0,000314 0,4883234 12,5 0,00054 3 0,00018 0,000314 0,5732485 15 0,00069 3 0,00023 0,000314 0,732484
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate
(LPM) h6( m) h7 (m) y = Δh (m) x x2y x4
1 5 0,083 0,075 0,008 0,191083 0,000292 0,0013332 7,5 0,132 0,112 0,02 0,29724 0,001767 0,0078063 10 0,183 0,14 0,043 0,488323 0,010254 0,0568634 12,5 0,237 0,186 0,051 0,573248 0,016759 0,1079875 15 0,33 0,267 0,063 0,732484 0,033802 0,287868
Jumlah 0,062874 0,461856
b0,13613
3
k2,67092
3
% kes.rel118,928
1
Koefisien Korelasi
No. x = vy = Δh
(m) f(xi)=bx2 f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
1 0,191082803 0,008 0,005-
0,0320294 0,001026 -0,029 0,000841
2 0,297239915 0,02 0,012-
0,0249725 0,000624 -0,017 0,000289
3 0,488322718 0,043 0,0325-
0,0045379 2,06E-05 0,006 3,6E-054 0,573248408 0,051 0,0447 0,0077351 5,98E-05 0,014 0,0001965 0,732484076 0,063 0,073 0,0360397 0,001299 0,026 0,000676
ŷ 0,037 ∑0,00302
9 ∑ 0,002038
r kuadrat1,48615
8
r1,21908
1
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80
0.010.020.030.040.050.060.070.08
45°
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kecepatan Aliran (m/s)
Head
Loss
Δh
(m)
7. Elbow
PolinomHubungan head loss dan kecepatan aliran
No.Flowrate
(LPM) V (m3) t (sec)Q
(m3/sec) A (m2) v (m/s)
1 5 0,00018 3 0,000060,00031
40,19108
3
2 7,5 0,00028 39,333E-
050,00031
4 0,29724
3 10 0,00046 30,00015
330,00031
40,48832
3
4 12,5 0,00054 3 0,000180,00031
40,57324
8
5 15 0,00069 3 0,000230,00031
40,73248
4
Koefisien kehilangan energi
No.Flowrate
(LPM) h7 (m) h8 (m)y = Δh
(m) x x2y x4
1 5 0,075 0,075 00,19108
3 00,00133
3
2 7,5 0,112 0,115 -0,003 0,29724-
0,000270,00780
6
3 10 0,14 0,185 -0,0450,48832
3-
0,010730,05686
3
4 12,5 0,184 0,204 -0,020,57324
8-
0,006570,10798
7
5 15 0,267 0,292 -0,0250,73248
4-
0,013410,28786
8
Jumlah-
0,030980,46185
6
b-
0,06708
k-
1,31611
% kes.rel254,836
3
Koefisien Korelasi
No. x = vy = Δh
(m)f(xi)=b
x2 f(xi)-ŷ (f(xi)-ŷ)2 y-ŷ (y-ŷ)2
10,19108280
3 0 -0,0020,01615
070,00026
1 0,01860,00034
6
20,29723991
5 -0,003 -0,0060,01267
340,00016
1 0,01560,00024
3
30,48832271
8 -0,045 -0,0160,00260
426,78E-
06 -0,02640,00069
7
40,57324840
8 -0,02 -0,022
-0,00344
31,19E-
05 -0,00141,96E-
06
50,73248407
6 -0,025 -0,036
-0,01739
10,00030
2 -0,0064 4,1E-05
ŷ -0,0186 ∑0,00074
3 ∑0,00132
9
r kuadrat0,55863
1
r0,74741
6
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
-0.05-0.045
-0.04-0.035
-0.03-0.025
-0.02-0.015
-0.01-0.005
0
Elbow
Grafik PercobaanGrafik Percobaan
Kecepatan Aliran (m/s)
Head
Loss
Δh
(m)
C. Hubungan antara Tekanan (P) dan Kecepatan Aliran (V)
LinearHubungan Antara Tekanan dan Kuadratik Kecepatan Aliran
No.
P = y Volume T Q A v
x = v2 xy x2(kg/m2) (m3) (sec) (m3/sec) (m2) (m/s)
1 0,017233 0,00013 5 0,000026 0,0003140,08280254
8 0,0068560,00011
8 4,7E-05
2 0,034466 0,00017 5 0,000034 0,0003140,10828025
5 0,0117250,00040
4 0,000137
3 0,051699 0,00021 5 0,000042 0,0003140,13375796
2 0,0178910,00092
5 0,00032
4 0,068932 0,000215 5 0,000043 0,0003140,13694267
5 0,0187530,00129
3 0,000352
5 0,086165 0,00024 5 0,000048 0,0003140,15286624
2 0,0233680,00201
4 0,000546
0,0785930,00475
3 0,001402
x)2 0,006177
b4,13461913
8
a
-0,01329181
9
k0,00826923
8
Koefisien Korelasi
No.
x = v2 y = P f(xi) = bx+a [f(xi)-ŷ] [f(xi)-ŷ]2 [y-ŷ] [y-ŷ]2(m2/s2) (m)
1 0,0068560,01723
3 0,015056213 -0,036640,00134269
2 0,0344660,00118
8
2 0,0117250,03446
6 0,035184993 -0,016510,00027271
2 -0,034470,00118
8
3 0,0178910,05169
9 0,060681448 0,008982 8,06847E-05 -0,05170,00267
3
4 0,0187530,06893
2 0,064245919 0,0125470,00015742
6 -0,068930,00475
2
5 0,0233680,08616
5 0,083326325 0,0316270,00100028
9 -0,086160,00742
4
ŷ0,05169
9 0,00285380
3 0,01722
5
r20,16568173
7
r0,40704021
5
0.005 0.01 0.015 0.02 0.0250
0.010.020.030.040.050.060.070.080.09
0.1
Hubungan P dengan v
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kuadratik Kecepatan v² (m²/s²)
Teka
nan
(P) (
kg/m
²)
PolinomHubungan Antara Tekanan dan Kecepatan Aliran
No.
P = y V T Q A v = x x2 = v2
x2y x4(kg/m2) (m3) (sec) (m3/s) m2 (m/s) (m2/s2)
1 0,017233 0,00013 5 0,000026 0,000314 0,082802548 0,0068560,00011
8 4,7E-05
2 0,034466 0,00017 5 0,000034 0,000314 0,636942675 0,4056960,01398
3 0,164589
3 0,051699 0,00021 5 0,000042 0,000314 0,743099788 0,5521970,02854
8 0,304922
4 0,068932 0,000215 5 0,000043 0,000314 0,923566879 0,8529760,05879
7 0,727568
5 0,086165 0,00024 5 0,000048 0,000314 0,987261146 0,9746850,08398
4 0,95001
0,25849
5 2,79241 0,18543 2,147136
x)2 11,38167
b 0,069883198a 0,012670473k 0,000139766
Koefisien Korelasi
No.
x = v y = P f(xi) = bx+a [f(xi)-ŷ] [f(xi)-ŷ]2 [y-ŷ] [y-ŷ]2(m/s) (m)
1 0,082803 0,017233 0,01845698 -0,03324 0,001105031 -0,034470,00118
8
2 0,636943 0,0344660,05718206
4 0,005483 3,00642E-05 -0,017230,00029
7
3 0,743100 0,0516990,06460066
3 0,012902 0,000166453 0 0
4 0,923567 0,068932 0,07721228 0,025513 0,000650928 0,0172330,00029
7
5 0,987261 0,0861650,08166343
9 0,029964 0,000897869 0,0344660,00118
8
ŷ 0,051699 0,00285034
6 0,00297
r2 0,959789672r 0,979688559
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20
0.010.020.030.040.050.060.070.080.09
0.1
Hubungan P dengan V
Grafik PercobaanGrafik Literatur
Kecepatan Aliran v (m/s)
Teka
nan
(P) (
kg/m
²)
F. ANALISIS Analisis Percobaan
Praktikum Kehilangan Tekanan Pada Aliran dalam Pipa Melalui Lengkungan
pada Penampang dan Katup yang dilakukan pada tanggal 13 November 2013
ini mempunyai tujuan yaitu untuk menentukan koefisien kehilangan energi
dari lengkungan, perubahan penampang dan katup pada pipa. Untuk
mendapatkan tujuan ini ada beberapa tahap yan gharus dilakukan oleh
praktikan. Langkah pertama adalah menghubungkan aliran pipa masuk dengan
suplai dari meja hidrolika dan memasukkan pipa aliran keluar ke dalam tangki
pengukur volume, pastikan dalam pemasangan ini tidak ada air yang bocor
dari rangkaian. Lalu, praktikan membuka katup pengaliran aliran suplai dan
katup udara pada manometer. Pembukaan katup udara pada manometer
bertujuan untuk menghilangkan gelembung udara yang menghambat lajunya
air didalam perangkat praktikum. Kemudian, praktikan mengatur katup suplai
aliran dan pengatur aliran pada alat percobaan, ini bertujuan agar praktikan
mendapatkan tingkat air yang stabil dengan debit yang sesuai pada
manometer. Setelah tingkat air pada manometer stabil, praktikan mencatat
tinggi air yang ada pada manometer dengan 5 variasi yang berbeda.
Analisis Hasil
Data yang didapat praktikan merupakan tekanan yang terjadi pada masing-
masingpenampang serta debit aliran air didapatkan dari percobaan pertama
yang telah dilakukan. Data tersebut kemudian dibagi menjadi dua jenis
pengolahan data, yang pertama adalah mencari hubungan antara kehilangan
tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran, sedangkan yang kedua yaitu mencari
hubungan antar kehilangan tekanan dengan lecepatan aliran. Selisih antara
tekanan yang terjadi di hulu dan hilir menyebabkan kehilangan tekanan yang
terjadi pada penampang.
Dalam pengolahan data yang pertama, nilai koefisien kehilangan energi yang
terjadi untuk setiap penampang didapatkan dengan menggunakan analisis
regresi linear. Nilai v diperoleh dari pembagian debit aliran dengan luas
penampang pipa.
Dari pengolahan data pertama, didapatkan grafik hubungan antara kehilangan
tekanan dengan kuadrat kecepatan aliran. Grafik yang dibentuk seharusnya
berbentuk linear dengan persamaan y=bx. Namun, berdasarkan data yang
diperoleh dari percobaan, grafik yang diperoleh tidaklah berbentuk linear
sempurna seperti pada grafik literatur.
Pada pengolahan data kedua, diperoleh nilai koefisien kehilangan energi setiap
penampang dengan menggunakan analisis regresi polinomial.
Sama seperti pengolahan data pertama, hubungan antara kehilangan tekanan
dengan kecepatan aliran dapat diketahui dengan mencari nilai koefisien
korelasinya. Pada pengolahan data kedua dapat dilihat bahwa nilai koefisien
korelasinya mendekati satu, maka terjadi hubungan keterkaitan antara data
kehilangan tekanan dengan kecepatan aliran.
Dari pengolahan data kedua, didapatkan grafik hubungan antara kehilangan
tekanan dengan kecepatan aliran. Grafik yang dibentuk seharusnya berbentuk
polinomial dengan persamaan y=b x2. Namun, berdasarkan data yang
diperoleh dari percobaan, grafik yang diperoleh tidaklah berbentuk polinomial
sempurna seperti pada grafik literatur.
Analisis Kesalahan
1. Pengukuran volume air yang kurang tepat dikarenakan gelas pengukur
tidak diletakkan di tempat yang rata.
2. Masih terdapatnya gelembung air pada manometer
3. Ketidak-akuratan dalam hal perhitungan detik pada saat pengisian air
kedalam gelas ukur
4. Adanya air yang tumpah saat pengukuran volume
G. KESIMPULAN
Menurut data yang didapatkan dari hasil praktikum dapat disimpulkan:
Jenis Lengkungan Pipa
K Percobaan K Literatur
Kesalahan Relatif (%)
Mitre 1,47 1,27 15,81
Enlargement 0,30 0,27 10,24Contraction 0,93 0,89 4,11Longbend 1,35 0,5 169,75Shortbend 0,56 0,56 0,5345° 2,67 1,22 118,93Elbow -1,32 0,85 254,84
- Apabila koefisien korelasinya mendekati 1, maka kehilangan tekanan dengan
kuadrat kecepatan aliran dan kecepatan aliran mempunyai kedekatan hubungan.
- Apabila koefisien korelasinya mendekati 0, maka kehilangan tekanan dengan
kuadrat kecepatan aliran dan kecepatan aliran tidak mempunyai kedekatan
hubingan.
H. REFERENSI
Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia. 2009.Modul Praktikum
Mekanika Fluida, dan Hidrolika. Depok: Laboratorium Hidrolika, Hidrologi dan Sungai.
Sumalong, Lidwinia Christien dan Rofiq Iqbal. 2009. Perencanaan Sistem Pipanisasi
Transmisi dan Distribusi Air Bersih Bandung Timur. Melalui
<http://www.ftsl.itb.ac.id/kk/rekayasa_air_dan_limbah_cair/wp-content/uploads/
2010/11/pi-w4-lidwinia-c-sumalong-15305028.pdf> [08/03/12]