Contoh Soal Aliran melalui Pipa


Tentang Aliran melalui Pipa

SOAL

Air mengalir dari kolam A menuju kolam B melalui pipa sepanjang  150 m dan diameter  15 cm. Perbedaan elevasi muka air kedua kolam adalah 3 m. Koefisien gesekan Darcy – Weisbach f = 0,025.Hitung aliran kehilangan tenaga sekunder diperhitungkan :

PENYELASAIAN

  • Panjang pipa                      =             L = 150 m
  • Diameter pipa                   =             D = 15 cm = 0,15 m
  • Koefisien gerakan            =             f = 0,025
  • Kehilangan tenaga           =             H = 3,0 m

Kehilangan tenaga terjadi pada sambungan antara pipa dan kolam ( titik P dan Q ), dan di sepanjang pipa.

H             =             hep +  hf  + heQ

3              =             0,5 V2/2g+ 0,025 *150/15* V2/2g+ V2/2g

3              =             26,5 *V2/2g                                V = 1,49

Debit aliran

Q = AV

= Pi / 4 * ( 0,15 )2 * 1,49

= 0,0263 m3 /d

= 26,3  liter / detik

SOAL 2

Minyak dipompa 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 m diatas titik A. Debit aliran 40 liter/detik . Rapat relative S = 0,9 dan kekentalan kinematik  2,1 x 10-4 m2/d. Hitung tekanan di titik A.

PENYELESAIAN

Diameter pipa : D = 30 cm = 0,3 m

Panjang pipa :  L = 4000 m

Debit aliran : Q = 40 l/d  = 0,04 m3/d

Kekentalan kinematik : v = 2,1 x 10-4 m2/d

Rapat relative : S = 0,9  à  ᵨ = 900 kg/m3

Elevasi ujung atas pipa (B) terhadap ujung bawah (A) : zA – zB = 50 m

Kecepatan aliran

V = Q/A  = 0,04/ 3,14 : 4 * 0,3 * 0,3  = 0,556 m/d

Angka Reynolds

Re = VD / v = 0,556*0,3 / 2,1 x 10-4 m2/d  = 808,6

Karena angka Reynold, Re < 2000 berarti aliran adalah laminar

Kehilangan tenaga

hf =  32 v*V*L / g*D2 = 32*2,1 x 10-4*0,566*4000  =  17,23 m

Dengan menggunakan persamaan Bernaoulli untuk kedua ujung pipa :

zA + pA/y + VA2 /2g = zB + pB/y + VB2 /2g

Dibuat garis refrensi melalui titik A. Karena tempang sepanjang pipa adalah seragam dan ujung pipa B terbuka ke udara luar, maka kecepatan aliran adalah seragam (VA = VB) dan pB = 0, sehingga :

0 + pA/y = 50 + 0 + 17,23

pA/y = 67,23 m

pA = 67,23 *y = 67,23 *900*9,81 = 593,574  N/m2 = 593,574 k Pa

Soal 3

Hitung kehilangan tenaga karena gesekan di dalam pipa sepanjang 1500 m dan diameter 20 cm, apabila air mengalir dengan kecepatan 2 m/d. Koefisien gesekan f = 0,02.

Penyelesaian

Panjang pipa :  L  =  1500 m

Diameter pipa : D  =  20 cm = 0,2 m

Kecepatan aliran :  V =  2 m/d

Koefisien gesekan : f = 0,02

Kehilangan tenaga dihitung dengan rumus berikut :

Pustaka :

Bambang Triadmojo, Penyelesaian hidraulika 2

About sanggapramana

Mahasiswa S1 angkatan 2009 jurusan teknik sipil, Universitas Islam Sultan Agung Semarang.

Posted on 24/07/2010, in hidraulika 2, Materi Kuliah, soal dan penyelesaian. Bookmark the permalink. 3 Komentar.

  1. permisi bang
    saya ada tugas UTS di suruh buat sistem jaringan pipa tipe sederhana
    untuk membuat jaringan pipa apa harus gambarnya aja atau sama hitungannya

  2. jika yg diketahui Q, K, dan kekentalan kinematika air. yg ditanya diameter, gimana cara nyarinya gan?

  3. Saya mempertanyakan sama hal dengan mas bima saputra :jika yg diketahui Q, K, dan kekentalan kinematika air. yg ditanya diameter, gimana cara nyarinya tolong pencerahan persamaannya pak. Saya lagi buat tugas

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: