PERCOBAAN IX ALAT UKUR VENTURIMETER
9.1 Tujuan Percobaan Percobaan
Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan mahasiswa dapat: 1. Menjelaskan
parameter-parameter
maupun
variable-variabel
yang
berpengaruh terhadap besarnya nilai koefisien alat ukur venturimeter 2. Menghitung besarnya nilai koefisien alat ukur venturi meter 3.
Membuat grafik hubungan antara nilai koefisien alat ukur venturimeter terhadap debit aliran
9.2 Dasar Teori
Venturimeter adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur debit aliran dalam pipa. Alat ini terdiri atas tabung pendek yang menyempit ke suatu tenggorok yang sempit ditengah. Tabung tersebut ditempatkan pada sambungan pipa. Alat ini dilengkapi dengan manometer untuk mengukur perbedaan tinggi tekanan, antara lubang pipa dan lubang tenggorokan venture. Untuk menghitung besar debit yang mengalir pada alat ukur venturi, prinsip persamaan Bernaulli dengan tinjauan di penampang masuk ( inlet ) dan penampang tenggorok ( throat ), ), sehingga didapatkan besaran parameter sebagai berikut:
A1 = 24 mm, A2 = 14 mm, C d = 0,98 0,98 Gambar 9.1 Venturimeter
HIDRAULIKA - PNUP
Page 1
Persamaan Bernaullly pada bagian A1 dan A2 adalah sebagai berikut:
+ + Z = + + Z − = − 1
1-1
2
1-2
Persamaan Kontinuitas :
= = 1 1
1
2
1-3
2
1-4
2
Persamaan 1-4 disubsitusi pada persamaan 1-2 didapatkan sebagai berikut: V2 =
×√ 2(ℎ1ℎ2) [−(⁄)]
1-5
Debit ideal adalah:
= 2 2 = [−(⁄
1-6
√ 2(ℎ1ℎ2)
]×
)
1-7
Debit actual adalah:
× ×√ 2(ℎ1ℎ2) = √ [−(×) ]
1-8
Dengan memasukkan perbandingan diameter :
= = =
1-9
Persamaan 3-6 menjadi :
= A2 ×√ 2(ℎ1ℎ2)
1-10
Dimana K adalah koefisien aliran venturimeter:
= − × Nilai Cd dan K tergantung pada angka bilangan Reynold
HIDRAULIKA - PNUP
Page 2
Gambar 9.2 Grafik hubungan bilangan Reynold Re dan perbandingan diameter.
9.3 Alat dan Bahan
1. Satu set alat tata pipa 2. Stopwatch 9.4 Langkah Kerja
1. Menjalankan mesin pompa hingga air mengalir di seluruh bagian pipa. 2. Membuka keran air, agar udara yang ada dalam selang dapat keluar melalui aliran air melalui keran yang di buka. 3. Jika tidak ada lagi udara dalam selang, maka tutp keran air yang terbuka. 4. Kemudian mengatur kembali volume air.
HIDRAULIKA - PNUP
Page 3
5. Mencatat vulome air (V) dan waktu (t) yang di butuhkan untuk mendapatkan nilai debit (Q). 6. Mencatat tinggi air mula-mula (H1) dan tinggi air akhir (H2). 7. Mengulangi langkah no. 2 hingga no. 5 sebanyak 5 kali percobaan untuk mendapatkan ketinggian berikutnya.
9.5 Data Hasil Percobaan
Tabel 9.1 Data laboratorium Pembacaan Tinggi Manometer
No
Pembacaan Waktu
h1 (mm)
h2 (mm)
Volume Air V (ltr)
T1
T2
T3
1
428
364
2
6,08
6,25
6,65
2
454
354
2
5,91
5,49
5,22
3
486
339
2
4,37
5,23
6,17
4
515
323
2
4,46
4,74
6,13
5
545
304
2
4,26
4,88
6,64
9.5 Analisa Perhitungan
-
Perhitungan kecepatan aliran (V2)
×√ 2(ℎ1ℎ2) [−(⁄)] × √ 29,81(0,4280,364) V2 = [−(.⁄ ,)] V2 =
V2 = 0.8047 m/det -
Perhitungan debit ideal (Qi) Qi = A2 x V2
×√ 2 (ℎ1ℎ2) [−(⁄)] , Qi = ×√ 29,81(0.4280.364) [−(,⁄,)] Qi =
Qi = 0.019 m 3/det -
Perhitungan debit actual(Qa) Re0 =
HIDRAULIKA - PNUP
Page 4
=
, ,,,
=28638.85
, = 0,58 = ,
ß=
K= 1.110…………(hasil dari grafik )
√ 2(ℎ1ℎ2) = 0,985x0,014x √ 29,81(0.4280.364)
Qa = K x A2 x
= 0.015 m 3/det 9.6 Data Hasil Perhitungan
Tabel 9.2 Hasil Perhitungan
No
Pembacaan Tinggi Manometer
Pemabcaan Waktu
h1 (m)
h2 (m)
Volume Air V (ltr)
1
0.428
0.364
2
6,08
6,25
6,65
6,32
0.804
0.019
0.015
0.000316
1.110
2
0.454
0.354
2
5,91
5,49
5,22
5,54
1.005
0.024
0.019
0.000361
1.120
3
0.486
0.339
2
4,37
5,23
6,17
5,25
1.219
0.029
0.023
0.000380
1.135
4
0.515
0.323
2
4,46
4,74
6,13
5,11
1.393
0.033
0.026
0.000391
1.340
5
0.545
0.304
2
4,26
4,88
6,64
5,26
1.561
0.037
0.029
0.000380
1.135
T1
T2
T3
Trata
V2
Qi
Qa
Q
K
Grafik 9. 1 hubungan antara debit actual (Qa) dengan debit ideal (Qi) Series1 Grafik hubungan antara Qi dengan Qa 0.035 0.03 ) a 0.025 Q ( l a 0.02 u t c A0.015 t i b e 0.01 D
0.005 0 0
0.01
0.02
0.03
0.04
Debit Ideal (Qi)
HIDRAULIKA - PNUP
Page 5
Tabel 9.3 Hasil Perhitungan
No
Pembacaan Tinggi Manometer
Volume Air V (ltr)
V2
Qi
Qa
K
h1 (mm)
h2 (mm)
1
428
364
2
0.804
0.019
0.015
1.110
2
454
354
2
1.005
0.024
0.019
1.120
3
486
339
2
1.219
0.029
0.023
1.135
4
515
323
2
1.393
0.033
0.026
1.340
5
545
304
2
1.561
0.037
0.029
1.135
Grafik 9. 2 hubungan antara debit ideal (Qi) dengan K Series1 Grafik hubungan antara Qi dengan K 1.4 1.3
) K ( n e i 1.2 s i f e o K
1.1 1 0.01
0.02
0.03
0.04
Debit Ideal (Qi)
HIDRAULIKA - PNUP
Page 6
9.7 Kesimpulan
Dari hasil pengolahan data diketahui bahwa :
-
Deit actual (Qa) rata-rata dari percobaan pertama sampai kelima adalah 0.0224 m3/det
-
Debit Ideal (Qi) rata-rata dari percobaan pertama sampai kelima adalah 0.0284 m3/det
-
Grafik hubungan antara Reo dan K memperoleh nilai β = 0.58
HIDRAULIKA - PNUP
Page 7
9.8 GAMBAR ALAT
Bak penampung
Rangkaian pipa
Alat ukur tekanan air
HIDRAULIKA - PNUP
Page 8
