Perhitungan Aliran dalam Pipa

12 Pages·2011·0.39 MB·Indonesian

by  Haryo Tomo

Mekflu_1
Haryo Tomo
Air mengalir melalui pipa berdiameter 150

mm dan kecepatan 5,5 m/det.Kekentalan
kinematik air adalah 1,3 x 10-4 m2/det. Selidiki
tipe aliran
Bilangan reynolds :
VD 5,5x0,15
5
Re    6,35x10
6
v 1,3x10
Karena Re  4000 berarti aliran turbulen
Minyak di pompa melalui pipa sepanjang

4000 m dan diameter 30 cm dari titik A ke
titik B. Titik B terbuka ke udara luar. Elevasi
titik B adalah 50 di atas titik A. Debit 40 l/det.
Debit aliran 40 l/det. Rapat relatif S=0,9 dan
kekentalan kinematik 2,1 x 10-4 m2/det.
Hitung tekanan di titik A.
Diameter pipa : D  30 cm Headloss
Panjang pipa : L  4000 m 32vVL 32x2,1x104x0,566,4000
hf   17,23 m
gD2 9,82x0,32
Debit aliran :Q  0,04 m3 / dtk
2 2
p V p V
Kekentalan kinematik :v  2,1x104m2 / dtk A  A  z  B  B  z  hf
A B
 2g  2g
Rapat relatif : S  0,9  900 kg/ m3
V V
A B
Elevasi ujung atas pipa (B) terhadap
p
A 0  05017,23
ujung bawah (A): Z  Z  50m 
B A
Kecepatn aliran : p
A  67,23m

Q 0,04
V    0,566 m/ dtk
p  67,23x900x9,81
A 
A
x0,32
4 p  593,574N /m2
A
Bilangan reynolds :
p  593,574kPa
A
VD 0,566x0,3
Re    808,6
v 2,1x104
Karena Re  2000 berarti aliran Lamin er
Minyak dipompa melalui pipa berdiameter 25
cm dan panjang 10 km dengan debit aliran
0,02 m3/dtk. Pipa terletak miring dengan
kemiringan 1:200. Rapat minyak S=0,9 dan
keketnalan kinematik v=2,1x 10-4 m2/det.
Apabila tekanan pada ujung atas adalah p=10
kPA ditanyakan tekanan di ujung bawah.
Headloss
Diameter pipa : D  25 cm
32vVL 32x2,1x104 x0,566x10000
Panjang pipa : L 10.000 m
hf  
gD2 9,82x0,252
Kemiringan pipa :1:200
 44,65 m
Debit aliran :Q  0,02 m3 / dtk
Selisih elevasi kedua ujung :
Kekentalan kinematik :v  2,1x104m2 / dtk
1
Rapat relatif : S  0,9  900 kg/ m3 z  x10.000  50m
200
Tekanan di B: pB 10kPa 10.000Nm2
2 2
p V p V
A  A  z  B  B  z  hf
A B
 2g  2g
Kecepatn aliran :
V V
A B
Q 0,02
p 10.000
V    0,4074 m/ dtk
A  0  50 44,65
A 
x0,252  900x9,81
4
p
Bilangan reynolds : A  95,78m

VD 0,4074x0,25
Re    485 p  95,78x900x9,81
v 2,1x104 A
p  845,642N / m2
Karena Re  2000 berarti aliran Lamin er
A
p  845,642kPa
A
 Hitung kehilangan tenaga karena gesekan di dalam
pipa sepanjang 1500 m dan diameter 20 cm, apabila
air mengalir dengan kecepatan 2 m/det. Koefisien
gesekan f=0,02
headloss

L V 2
hf  f
Penyelesaian :
D 2g
Panjang pipa : L = 1500 m
1500x22
Diameter pipa : D = 20 cm = 0,2 m  0,02
0,2x2x9,81
Kecepatan aliran : V = 2 m/dtk
 30,58 m
Koefisien gesekan f = 0,02
Air melalui pipa sepanjang 1000 m dan diameternya
150 mm dengan debit 50 l/det. Hitung kehilangan
tenaga karenagesekan apabila koefisien gesekan f =
0,02
Headloss

Penyelesaian : 8L
hf  f Q5
Panjang pipa : L = 1000 m
g2D5
Diameter pipa : D = 0,15 m
8x0,02x1000
Debit aliran : Q = 50 liter/detik  0,02
9,81x2x(0,015)2
Koefisien gesekan f = 0,02
 54,4 m
Pipe Flow Example
γ = 8.82 kN/m3
1 oil
Z = ?
1
f = .035
2
Z = 130 m
2
60 m
K =1
7 m out
r/D = 0
130 m
r/D = 2
If oil flows from the upper to lower reservoir at a velocity of 1.58
m/s in the 15 cm diameter smooth pipe, what is the elevation of
the oil surface in the upper reservoir?
Include major losses along the pipe, and the minor losses
associated with the entrance, the two bends, and the outlet.
Pipe Flow Example
γ = 8.82 kN/m3
1 oil
Z = ?
1
f = .035
2
Z = 130 m
2
60 m
K =1
7 m out
r/D = 0
130 m
r/D = 2
Apply Bernoulli’s equation between points 1 and 2:
Assumptions: P = P = Atmospheric = 0 V = V = 0 (large tank)
1 2 1 2
0 + 0 + Z = 0 + 0 + 130m + H + H
1 maj min
H = (fxLxV2)/(Dx2g)=(.035 x 197m x (1.58m/s)2)/(.15 x 2 x 9.8m/s2)
maj
H = 5.85m
maj