ANALISIS PENGALIRAN AIR DALAM PIPA DENGAN BERBAGAI PERUBAHAN PENAMPANG PADA SUATU JARINGAN PIPA

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISIS PENGALIRAN AIR DALAM PIPA DENGAN BERBAGAI PERUBAHAN PENAMPANG PADA SUATU JARINGAN PIPA TUGAS AKHIR Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dikerjakan oleh : HENDARWATI PAMUNGKAS NIM : I 8708032

PROGRAM DIPLOMA III INFRASTRUKTUR PERKOTAAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011 commit to user i


digilib.uns.ac.id

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

commit to user iii


digilib.uns.ac.id

MOTTO Dan carilah ( pahala ) negeri akhirat dengan apa yang telah dianugerahkan Allah kepadamu, tetapi janganlah kamu lupakan bagianmu di dunia dan berbuat baiklah ( kepada orang lain ) sebagaimana Allah telah berbuat baik kepadamu, dan janganlah kamu berbuat kerusakan di bumi. Sungguh, Allah tidak menyukai orang yang berbuat kerusakan. ( Q.S Al-Qasas : 77 )

PERSEMBAHAN Tugas Akhir ini dipersembahkan kepada :  Allah SWT, hanya kepadaMu aku menyembah dan hanya kepadaMu aku berserah diri memohon pertolongan dan ketabahan dalam hidupku.  Kedua orang tuaku, yang selalu menberikan kasih sayang, dukungan dan doa yang tidak henti-hentinya kepadaku.  Mbak endah, mas ikhsan dan seluruh keluarga besar Soetedjo yang selalu memberikan semangat dan dukungan.  Tri Wahyu Santoso yang selalu menemaniku dan memberikan semangat kepadaku.  Dimas, Fajar, Mentul yang membantuku dalam penelitian ini.  Kos wisma putri sari ( mbk dwi, ririn, rini, mbk windi, mbk dewi, dwi, mbk riris ) terima kasih atas dukungan dan kebersamaannya selama ini.  Teman-teman infras’08 terima kasih atas dukungan, semangat dan kebersamaan yang indah selama ini.  Semua pihak yang telah membantu terselesainya Laporan Tugas Akhir ini

commitivto user


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul ANALISIS PENGALIRAN AIR DALAM PIPA DENGAN BERBAGAI PERUBAHAN PENAMPANG PADA SUATU JARINGAN PIPA dengan baik. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini,

penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada : 1.

Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.

2.

Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.

3.

Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.

4.

Ir. Suyanto, MM selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.

5.

Rekan – rekan dari Teknik sipil semua angkatan dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta,

Juli 2011

Penyusun

commit to user v


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK Hendarwati Pamungkas, 2011. Analisis Pengaliran Air dalam Pipa Dengan Berbagai Perubahan Penampang Pada Suatu Jaringan Pipa. Tugas Akhir, Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pada zat cair yang mengalir pada bidang batas akan terjadi tegangan geser dan gradien kecepatan pada saluran medan aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya kehilangan energi selama pengaliran. Dalam penelitian aliran dalam pipa ini menggunakan alat Fluid Friction Measurement untuk mengukur kehilangan energi akibat gesekan yang terjadi apabila terdapat fluida tak kompressibel mengalir melalui pipa, percabangan / sambungan dengan belokan. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan koefisien gesekan pipa dan faktor sambungan / percabangan, menunjukkan hubungan kehilangan energi dengan kecepatan aliran, menunjukkan perubahan koefisien gesekan, mengetahui besarnya rencana anggaran biaya pemasangan pipa PVC air bersih di pedesaan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental laboratorium. Data – data yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah suhu air, diameter pipa, volume air, waktu, bacaan manometer Hg. Hasil menunjukkan bahwa koefisien gesek pipa dipengaruhi oleh diameter pipa dan kekasaran permukaan pipa, besarnya faktor sambungan / percabangan dipengaruhi oleh luas penampang pipa. Hubungan antara kehilangan energi dengan kecepatan tidak ( kuat ) saling mempengaruhi. Koefisien gesek dengan volume air secara statistik menunjukkan adanya hubungan yang signifikan. Besarnya rencana anggaran biaya untuk pemasangan pipa PVC air bersih pedesaan sepanjang 3.114 meter adalah Rp. 257.363.700,00. Kata kunci : Pipa, kehilangan energi, debit.

commitvito user


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT Hendarwati Pamungkas, 2011. Analysis of Water Drainage in Pipe with Various Changes in Shape of Pipe System. Last Assignment, Bachelor Degree of Urban Infrastructure in Civil Engineering. Civil Engineering Department - Faculty of Engineering, Sebelas Maret University. In the flowing liquid on the boundary, there will be sliding stress and velocity gradient in the flowing field canal due to viscosity. The sliding stress will cause the loss of energy during the drainage. This water drainage in pipe research uses Fluid Friction Measurement tool to measure the energy loss due to the friction that occurs when there is no compressible fluid flowing through the pipes, the branching / the connection with bends. The purpose of this research is to determine the coefficient of the pipe friction and the factor of connection / branching; to show the correlation between the energy loss and the flow velocity; to show the friction coefficient changes; to identify the amount of the budget plan needed to install the clean water PVC pipe in rural area. This research uses experimental laboratory method. The data required in this research is the water temperature, pipe diameter, water volume, timing, Hg manometer measurement. The result shows that the pipe friction coefficient is affected by the pipe diameter and the roughness of the pipe surface; and the size of the connection/the branching factor is influenced by the breadth of the pipe shape. The correlation between the energy loss and the velocity does not (strongly) affect each other. The friction coefficient and the water volume statistically show a significant correlation. The budget plan for the installation of the 3114 meters clean water PVC pipe in the rural area is Rp 215.325.220,00. Keywords: Pipe, Energy Loss, Debit.

commit to user


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI Hal HALAMAN JUDUL ................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................................. iv KATA PENGANTAR..................................................................................v ABSTRAK.................................................................................................. vi DAFTAR ISI. ............................................................................................ vii DAFTAR GAMBAR....................................................................................x DAFTAR TABEL ...................................................................................... xi DAFTAR GRAFIK................................................................................... xii BAB 1 PENDAHULUAN............................................................................1 1.1. Latar Belakang........................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah. ..................................................................................2 1.3. Batasan Masalah .....................................................................................3 1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................................3 1.5. Manfaat Penelitian ..................................................................................4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ....................5 2.1. Tinjauan Pustaka.....................................................................................5 2.1.1. Hukum Newton Tentang Kekentalan Zat Cair ...............................6 2.1.2. Aliran Laminer dan Turbulen ........................................................6 2.1.2.1. Aliran Laminer Dalam Pipa ..............................................7 2.1.2.2. Aliran Turbulen Dalam Pipa .............................................7 2.1.3. Kehilangan Terhadap Tahanan ......................................................7 2.1.4. Penyaluran Air Bersih Dengan Sistem Perpipaan...........................8 2.2. Landasan Teori .......................................................................................9 2.2.1. Kehilangan Energi Akibat Gesekan Pada Dinding Pipa Halus .......9 2.2.2. Kehilangan Energi Akibat Gesekan Pada Dinding pipa Kasar .....11 2.2.3. Kehilangan Energi Melalui Percabangan dan Sambungan............12

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN .............................................................15 3.1. Metode yang digunakan ........................................................................15 3.2. Obyek Penelitian...................................................................................15 3.3. Langkah-Langkah Penelitian.................................................................16 3.4. Permohonan Ijin....................................................................................16 3.5. Study Pustaka........................................................................................16 3.6. Peralatan Penelitian...............................................................................16 3.7. Gambar Alat .........................................................................................17 3.8. Tahap Metodologi Penelitian.................................................................18 3.8.1. Tahap Persiapan Awal.................................................................19 3.8.2. Tahap Pemilihan Alat ..................................................................19 3.8.3. Tahap Pengujian .........................................................................19 3.8.4. Tahap Analisis Hasil Penelitian...................................................21 3.8.5. Tahap Penarikan Kesimpulan......................................................21 3.9. Penyusunan laporan ..............................................................................21 3.10. Kerangka Pikir ....................................................................................21 BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN.....................................23 4.1. Data Pengamatan ..................................................................................23 4.2. Analisis data .........................................................................................26 4.2.1. Aliran Melalui Pipa Pada Volume 20 liter ...................................26 4.2.2. Aliran Melalui Pipa Pada Volume 18 liter ...................................40 4.2.3. Aliran Melalui Pipa Pada Volume 16 liter ...................................54 4.3. Rencana Anggaran Biaya ( Study Kasus di Kab. Blora )........................72 4.4. Pembahasan ..........................................................................................80 4.4.1. Koefisien Gesek Pipa dan Faktor Sambungan / Percabangan .......80 4.4.2. Hubungan Antara Kehilangan Energi Akibat Gesekan Dengan Kecepatan Aliran Melalui Pipa Berdinding Halus dan Pipa Kasar .................................................................................86

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

4.4.3. Hubungan Antara Kehilangan Energi Akibat Perubahan Penampang Pipa, Sambungan / Percabangan dan Belokan Dengan Kecepatan Aliran............................................................89 4.4.4. Besarnya Perubahan Koefisien Gesekan Akibat Perubahan Volume Air...............................................................................................92 4.4.5. Besarnya Rencana Anggaran Biaya Pemasangan Pipa PVC Air Bersih di Pedesaan Sepanjang 3114 meter ...................................96 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN......................................................97 5.1. Kesimpulan...........................................................................................97 5.2. Saran.....................................................................................................98 PENUTUP ................................................................................................ xiii DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................xiv

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 3.1. Fluid Friction Measurement ...................................................17 Gambar 3.2. Stopwatch...............................................................................18 Gambar 3.3. Thermometer ..........................................................................19 Gambar 3.4. Diagram Aliran Analisis Data .................................................22

commit to user x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1. Nilai α pada pengecilan mendadak..............................................13 Tabel 2.2. Koefisien α sebagai fungsi sudut belokan ...................................13 Tabel 2.3. Nilai α sebagai fungsi R / D untuk sudut belokan 900. ................13 Tabel 2.4. Harga α pada sambungan............................................................14 Tabel 4.1. Hasil penelitian aliran melalui pipa pada volume 20 liter ............23 Tabel 4.2. Hasil penelitian aliran melalui pipa pada volume 18 liter ............24 Tabel 4.3. Hasil penelitian aliran melalui pipa pada volume 16 liter. ...........25 Tabel 4.4. α teoritis, α actual. f teoritis, f actual dan R pada volume 20 liter 69 Tabel 4.5. α teoritis, α actual. f teoritis, f actual dan R pada volume 18 liter.70 Tabel 4.6. α teoritis, α actual. f teoritis, f actual dan R pada volume 16 liter.71 Tabel 4.7. Harga Satuan Pekerjaan ( HSP ). ................................................72 Tabel 4.8. Rencana Anggaran Biaya ...........................................................78 Tabel 4.9. Rekapitulasi Anggaran Biaya Pemasangan Pipa Air Bersih .........96

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GRAFIK Hal Grafik 4.1. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan pada volume 20 liter. ......................................................................................86 Grafik 4.2. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan pada volume 18 liter. ......................................................................................87 Grafik 4.3. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan pada volume 16 liter.. .....................................................................................88 Grafik 4.4. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan akibat perubahan penampang pada volume 20 liter...............................89 Grafik 4.5. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan akibat perubahan penampang pada volume 18 liter...............................90 Grafik 4.6. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan akibat perubahan penampang pada volume 16 liter...............................91 Grafik 4.7. Perubahan koefisien gesekan akibat perubahan volume air pada lurus pipa halus 6 mm................................................................92 Grafik 4.8. Perubahan koefisien gesekan akibat perubahan volume air pada lurus pipa halus 10 mm .............................................................93 Grafik 4.9. Perubahan koefisien gesekan akibat perubahan volume air pada lurus pipa kasar 17,5 mm...........................................................94 Grafik 4.10. Perubahan koefisien gesekan akibat perubahan volume air pada lurus pipa halus 17,5 mm. ..........................................................95

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Benda dikenal dalam keadaan padat, cair, dan gas. Fluida adalah zat yang bisa mengalir, yang mempunyai partikel yang mudah bergerak dan berubah bentuk tanpa pemisahan massa. Fluida berbentuk cair atau gas. Sifat-sifat umum dari semua fluida ialah bahwa fluida harus dibatasi dengan dinding kedap supaya tetap dalam bentuknya semula. Tahanan fluida terhadap perubahan bentuk sangat kecil, sehingga fluida dapat dengan mudah mengikuti bentuk ruangan / tempat yang membatasinya. Air adalah salah satu kebutuhan manusia yang sangat penting disamping kebutuhan lain misalnya sandang, pangan, dan papan. Air yang cukup dan sehat dapat membantu terlaksananya program penyehatan masyarakat. Beberapa sumber air untuk kebutuhan sehari-hari antara lain sumur dangkal, sumur dalam, mata air, air permukaan dan penampung air hujan. Tetapi tidak semua masyarakat mempunyai sumber air yang memenuhi syarat kesehatan. Seiring dengan bertambahnya penduduk, kebutuhan air bertambah, ini berarti bertambah pula masyarakat yang membutuhkan air bersih untuk kebutuhan sehari-hari. Sehingga untuk mempermudah mengalirkan air bersih dilakukan dengan sistem pemipaan. Pipa adalah saluran tertutup yang biasanya berpenampang lingkaran, dan digunakan untuk mengalirkan fluida dengan tampang aliran penuh. Fluida yang dialirkan melalui pipa bisa berupa zat cair atau gas, dan tekanan bisa lebih besar atau lebih kecil dari tekanan atmosfer. Apabila zat cair didalam pipa tidak penuh maka aliran termasuk dalam aliran saluran terbuka. Karena mempunyai permukaan bebas, maka fluida yang dialirkan adalah zat cair. Sebagai contoh pada jaringan air minum banyak digunakan saluran pipa untuk mengalirkan air.

commit to user Hendarwati Pamungkas (I 8708032)

1


digilib.uns.ac.id


2

Sistem pemipaan berfungsi untuk mengalirkan zat cair dari satu tempat ke tempat yang lain. Aliran terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan di kedua tempat, yang bisa terjadi karena adanya perbedaan elevasi muka air atau karena digunakannya pompa. Pada zat cair yang mengalir didalam bidang batas (pipa, saluran terbuka atau bidang datar) akan terjadi tegangan geser dan gradien kecepatan pada saluran medan aliran karena adanya kekentalan. Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga selama pengaliran. Di dalam pipa, tampang lintang aliran adalah tetap yang tergantung pada dimensi pipa. Demikian juga kekasaran dinding pipa adalah seragam di sepanjang pipa. Dalam penelitian aliran dalam pipa ini menggunakan alat Fluid Friction Measurement yang merupakan suatu rangkaian jaringan pipa yang dapat digunakan untuk mengukur kehilangan energi akibat gesekan yang terjadi apabila terdapat fluida tak kompressibel mengalir melalui pipa, percabangan / sambungan dengan belokan 900, siku 900 dan 450, pipa dengan pembesaran mendadak, dan pipa dengan konstraksi mendadak.

1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian pada latar belakang, rumusan masalah yang dapat disusun sebagai berikut : 1. Berapakah koefisien gesekan pipa dan faktor sambungan / percabangan? 2. Bagaimana hubungan antara kehilangan energi akibat gesekan dengan kecepatan aliran melalui pipa berdinding halus dan pipa kasar? 3. Bagaimana hubungan antara kehilangan energi akibat perubahan penampang pipa, sambungan / percabangan dan belokan dengan kecepatan aliran? 4. Seberapa besar perubahan koefisien gesekan akibat perubahan volume air? 5. Berapa besarnya rencana anggaran biaya pemasangan pipa PVC air bersih di pedesaan?

Hendarwati Pamungkas (I 8708032)

commit to user


digilib.uns.ac.id


3

1.3. Batasan Masalah Dalam penulisan ini agar masalah tidak melebar dan menjauh, maka studi ini dibatasi pada beberapa masalah sebagai berikut : 1. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida dan Hidrolika Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah satu set piranti Fluid Friction Measurement, stopwatch dan kaliper / jangka sorong. 3. Pengujian dibatasi pada volume air 20 liter, 18 liter, dan 16 liter.

1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah 1. Menentukan koefisien gesekan pipa dan faktor sambungan / percabangan. 2. Menunjukkan hubungan antara kehilangan energi akibat gesekan dengan kecepatan aliran melalui pipa berdinding halus dan pipa kasar. 3. Menunjukkan

hubungan

antara

kehilangan

energi

akibat

perubahan

penampang pipa, sambungan / percabangan dan belokan dengan kecepatan aliran. 4. Menunjukkan perubahan koefisien gesekan pada volume air 20 liter, 18 liter, dan 16 liter. 5. Mengetahui besarnya rencana anggaran biaya untuk pemasangan pipa PVC air bersih di pedesaan.



digilib.uns.ac.id


4

1.5. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah : a. Manfaat teoritis Mengembangkan ilmu pengetahuan dibidang teknik sipil sesuai dengan teori yang didapat dibangku perkuliahan. b. Manfaat prektis Mengetahui pengaliran air dalam pipa dengan berbagai perubahan penampang.



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB II Tinjauan Pustaka Dan Landasan Teori

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1.

Tinjauan Pustaka

Zat cair rill didefinisikan sebagai zat yang mempunyai kekentalan, berbeda dengan zat cair ideal yang tidak mempunyai kekentalan. Kekentalan disebabkan karena adanya sifat kohesi antara partikel zat cair. Karena adanya kekentalan zat cair, maka terjadi perbedaan kecepatan partikel pada medan aliran. Partikel zat cair yang berdampingan dengan dinding batas akan diam (kecepatan nol) sedang yang terletak pada suatu jarak tertentu dari dinding akan bergerak. Perubahan kecepatan tersebut merupakan fungsi jarak dari dinding batas aliran zat cair rill disebut gaya aliran viskos (Bambang Triatmodjo, 1993). Zat cair mempunyai beberapa sifat yaitu : 1. Apabila ruangan lebih besar dari volume zat cair, akan terbentuk permukaan bebas horizontal yang berhubungan dengan atmosfer. 2. Mempunyai rapat massa, berat jenis, dan sebagainya. 3. Dapat dianggap tidak termampatkan (incompressible). 4. Mempunyai viskositas (kekentalan). 5. Mempunyai kohesi, adhesi dan tegangan permukaan. Aliran viskos adalah aliran zat cair yang mempunyai kekentalan (viskositas). Kekentalan adalah sifat zat cair yang dapat menyebabkan terjadinya tegangan geser pada waktu bergerak. Tegangan geser ini akan mengubah sebagian energi aliran dalam bentuk energi lain seperti panas, suara dan sebagainya. Pengubahan bentuk energi tersebut menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga (Bambang Triatmodjo, 1993).


5


digilib.uns.ac.id


6

Aliran viskos dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu aliran laminar dan turbuler. Dalam aliran laminar partikel-partikel zat cair bergerak teratur mengikuti lintasan yang saling sejajar. Aliran ini terjadi apabila kecepatan kecil dan kekentalan besar. Pada alitan turbuler gerak partikel-partikel zat cair tidak teratur. Aliran ini terjadi apabila kecepatan besar dan kekentalan zat cair kecil (Bambang Triatmodjo, 1993).

2.1.1. Hukum Newton Tentang Kekentalan Zat Cair Kekentalan zat cair menyebabkan terbentuknya gaya-gaya geser antara dua elemen zat cair. Keberadaan kekentalan ini menyebabkan terjadinya kehilangan energi

tenaga selama pengaliran atau diperlukannya energi untuk menjamin

adanya pengaliran. Hukum Newton tentang kekentalan menyatakan bahwa tegangan geser antara dua partikel zat cair yang berdampingan adalah sebanding dengan perbedaan kecepatan dari kedua partikel (gradient kecepatan) (Bambang Triatmodjo, 1993).

2.1.2. Aliran Laminer dan Turbulen Aliran Viskos dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu aliran laminar dan aliran turbulen. Dalam aliran laminar partikel-partikel zat cair bergerak teratur mengikuti lintasan yang saling sejajar. Aliran ini terjadi apabila kecepatan kecil dan kekentalan besar (Bambang Triatmodjo, 1993). Pengaruh kekentalan adalah sangat besar sehingga dapat meredam gangguan yang dapat menyebabkan aliran menjadi turbulen. Dengan berkurangnya kekentalan dan bertambahnya kecepatan aliran maka daya redam terhadap gangguan akan berkurang, yang sampai pada suatu batas tertentu akan menyebabkan terjadinya perubahan aliran dari laminar ke turbulen.



digilib.uns.ac.id


7

Pada aliran turbulen gerak partikel-partikel zat cair tidak teratur. Aliran ini terjadi apabila kecepatan besar dan kekentalan zat cair kecil.

2.1.2.1. Aliran Laminer Dalam Pipa Faktor - faktor penting dalam aliran zat cair adalah distribusi kecepatan aliran, tegangan geser, dan kehilangan tenaga dalam selama pengaliran. Persamaan distribusi kecepatan, tegangan geser dan kehilangan tenaga untuk aliran laminar dan mantap akan diturunkan untuk aliran melalui pipa lingkaran. Pada aliran laminar untuk zat cair rill, kecepatan aliran pada dinding batas nol. Dianggap bahwa distribusi kecepatan pada setiap tampang adalah simetris terhadap sumbu pipa, sehingga semua titik yang berjarak sama dari sumbu pipa mempunyai kecepatan sama (Bambang Triatmodjo, 1993).

2.1.2.2. Aliran Turbulen Dalam Pipa Turbulensi adalah gerak partikel zat cair yang tidak teratur dan sebarang dalam waktu dan ruang. Turbulensi ditimbulkan oleh gaya-gaya viskos dan gerak lapis zat cair yang berdampingan pada kecepatan berbeda. Meskipun variasi kecepatan di suatu titik dalam aliran turbuler adalah sebarang, tetapi masih mungkin untuk menyatakan nilai rerata dalam waktu dari kecepatan di suatu titik secara statistic. Dengan demikian kecepatan sesaat di suatu titik akan berfluktuasi terhadap nilai rerata menurut waktu (Bambang Triatmodjo, 1993).

2.1.3. Kehilangan Terhadap Tahanan Ada dua jenis tahanan antara benda padat dan fluida yang mengalir, yaitu tahanan karena gesekan (geseran atau gesekan kulit) dan tahanan karena bentuk obyek benda padat (tahanan bentuk). Konsep gesekan kulit dan tahanan bentuk berlaku baik untuk fluida yang mengalir melalui saluran atau mengelilingi obyek. Perubahan bentuk saluran atau obyek mengakibatkan perubahan distribusi tekanan pada saluran atau sekeliling obyek.



digilib.uns.ac.id


8

Gaya tekan bersih pada arah aliran meningkatkan tahanan bentuk. Pada pembesaran penampang aliran (penurunan kecepatan) maka berakibat kenaikan pada tekanan. Kenaikan tekanan pada bagian hilir menghasilkan gradient tekanan yang berlawanan di mana aliran menentang tekanan yang lebih tinggi. Hal ini umumnya menimbulkan suatu aliran balik yang mengakibatkan terjadinya pusaran yang memungkinkan kehilangan energi yang banyak. Oleh karena kehilangan energi selalu berkaitan dengan geseran,maka kehilangan energi selalu berkaitan dengan tahanan bentuk khususnya karena pengembangan aliran. Pada bentuk saluran tertutup kehilangan berhubungan dengan perubahan penampang pipa, aliran sekeliling lengkungan, melalui katub dan alat-alat pengatur lainnya (Jonas M.K. Dake).

2.1.4. Penyaluran Air Bersih Dengan Sistem Perpipaan Sistem jaringan pipa merupakan komponen utama dari sistem distribusi air bersih atau air minum suatu perkotaan. Jaringan pipa air bersih atau instalasi air bersih adalah suatu jaringan pipa yang digunakan untuk mengalirkan atau mendistribusikan air ke masyarakat. Dalam merencanakan suatu sistem jaringan pipa yang digunakan untuk mendistribusikan air bersih pada pedesaan, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu kebutuhan air secara keseluruhan yang meliputi kebutuhan pedesaan itu sendiri dan juga sumber air yang akan disalurkan. Mata Air adalah sumber air tanah yang muncul ke permukaan secara alami. Pada waktu curah hujan tidak normal sepanjang tahun (musim basah dan musim kering) hasil daripada mata air juga akan berfluktuasi (Departemen Pekerjaan Umum, 1986).



digilib.uns.ac.id


2.2.

9

Landasan Teori

2.2.1. Kehilangan Energi Akibat Gesekan Pada Dinding Pipa Halus Pada aliran fluida rill akan terjadi kehilangan energi yang harus diperhitungkan dalam aplikasi persamaan Bernoulli. Kehilangan energi tersebut dinyatakan dalam tinggi fluida. Dengan memperhitungkan kehilangan energi akibat gesekan, maka persamaan Bernoulli antara dua tampang menjadi : 2

Z1 

2

P1 V1 P V   Z 2  2  2   h f .................................................. (2.1)  2g  2g

Kehilangan energi akibat gesekan dinyatakan dalam bentuk sebagai berikut : hf  f

L V2 ...................................................................................... (2.2) D 2g

dengan : h f  kehilangan energi (m)

f

= koefisien gesek pipa

L = panjang ruas pipa (1m) D = diameter dalam pipa (m) V = kecepatan aliran (m/s) g

= percepatan gravitasi (9.81 m/s2)

Persamaan ini disebut dengan persamaan Darcy-Weisbach untuk aliran melalui pipa lingkaran. Dalam persamaan tersebut f adalah koefisien gesekan DarcyWeisbach yang tidak berdimensi. Koefisien f merupakan fungsi dari angka Reynolds dan kekasaran pipa,



digilib.uns.ac.id


10

Sementara itu menurut Reynolds ada tiga faktor yang mempengaruhi keadaan aliran yaitu kekentalan zat cair (  ), rapat massa zat cair (  ), dan diemeter pipa (D). Hubungan antara  ,  , D yang mempunyai dimensi sama dengan kecepatan adalah

 D

Reynolds menunjukkan bahwa aliran dapat diklasifikasikan berdasarkan suatu angka tertentu. Angka tersebut diturunkan dengan membagi kecepatan aliran di dalam pipa dengan nilai

 , yang disebut dengan angka Reynolds. D

Angka Reynold mempunyai bentuk berikut ini : Re =

 DV V = ............................................................................ (2.3)   D

atau Re =

VD ........................................................................................... (2.4) v

Reynolds menetapkan kategori aliran, yaitu 1. Re < 2000, gangguan aliran dapat diredam oleh kekentalan zat cair, dan aliran tersebut pada kondisi laminar. 2. Re > 4000, maka kondisi aliran tersebut adalah turbuler. 3. 2000 < Re < 4000, maka aliran tersebut adalah transisi. 4. Re = 2000 dan Re = 4000, disebut dengan batas kritik bawah dan atas. Hubungan antara koefisien gesek pipa dengan angka Reynolds untuk pipa halus dapat dinyatakan dengan rumus empiris sebagai berikut : 1 f

 2 log

Re f ............................................................................. (2.5) 2,51

dengan : Re = Bilangan Reynolds



digilib.uns.ac.id


11

F = Koefisien gesek pipa Hubungan antara koefisien gesek pipa dengan angka Reynolds untuk pipa kasar dapat dinyatakan dengan rumus empiris sebagai berikut : 1 f

 2 log

3,7 D .............................................................................. (2.6) k

dengan : D = diameter pipa f = koefisien gesek pipa k = kekasaran pipa Rumus tersebut digunakan untuk menentukan nilai koefisien gesekan f untuk aliran melalui pipa hidraulis licin dan kasar. Untuk aliran di daerah transisi, Colebrook mengusulkan persamaan berikut ini :  k 2,51  2 log   f  3,7 D Re f

1

  .......................................................... (2.7)  

2.2.2. Kehilangan Energi Akibat Gesekan Pada Dinding Pipa Kasar Kehilangan energi akibat gesekan pada pipa kasar seperti halnya pada pipa halus, dinyatakan dalam bentuk sebagai berikut : hf  f

L V2 ...................................................................................... (2.8) D 2g

dengan : h f  kehilangan energi (m)

f

= koefisien gesek pipa

L = panjang ruas pipa (1m) D = diameter dalam pipa (m) V = kecepatan aliran (m/s)


commit to user


digilib.uns.ac.id


12

= percepatan gravitasi (9.81 m/s2)

g

Sementara itu bilangan Reynolds dapat dihitung dan hubungan antara koefisien gesek pipa dengan angka Reynolds untuk pipa kasar dapat dinyatakan dengan rumus empiris seperti berikut ini : 1 f

 2 log

3,7 D .............................................................................. (2.9) k

dengan : D = diameter pipa f = koefisien gesek pipa k = kekasaran pipa

2.2.3. Kehilangan Energi Melalui Percabangan dan Sambungan Di samping adanya kehilangan tenaga akibat gesekan pipa, terjadi pula kehilangan tenaga dalam pipa yang disebabkan karena perubahan penampang pipa, sambungan, belokan, dan katub. Kehilangan tenaga akibat gesekan pada pipa panjang biasanya jauh lebih besar dari pada kehilangan tenaga sekunder, sehingga pada keadaan tersebut biasanya kehilangan tenaga sekunder diabaikan. Pada pipa pendek kehilangan tenaga sekunder harus diperhitungkan. Apabila kehilangan tenaga sekunder lebih dari 5 % dari kehilangan tenaga akibat gesekan maka kehilangan tenaga tersebut bias diabaikan. Untuk memperkecil kehilangan tenaga sekunder, perubahan penampang atau belokan jangan dibuat mendadak tetapi berangsur – angsur. Kehilangan energi yang terjadi akibat aliran melalui sambungan dan percabangan standar adalah sebanding dengan kuadrat dari kecepatan aliran sebagai berikut : he  

V2 .......................................................................................... (2.10) 2g

dengan he = kehilangan energi


commit to user


digilib.uns.ac.id


13

 = factor sambungan / percabangan V = kecepatan aliran g = percepatan gravitasi Untuk mencari harga  pada kasus pelebaran luas penampang pipa, digunakan rumus : 2

 A    1  1  ...................................................................................... (2.11) A2  

dengan

 = factor sambungan / percabangan A = luas penampang Tabel 2.1. Nilai  pada pengecilan mendadak D1

D2



1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

0,08

0,17

0,26

0,34

0,37

0,41

0,43

0,45

0,46

Sumber : Bambang Triatmojo, 1993 Kehilangan tenaga yang terjadi pada belokan tergantung pada sudut belokan pipa. Rumus kehilangan tenaga pada belokan adalah serupa dengan rumus pada sambungan dan percabangan standar, yaitu :

he  

V2 .......................................................................................... (2.12) 2g

Tabel 2.2. Koefisien  sebagai fungsi sudut belokan Sudut

200

400

600

800

900



0,05

0,14

0,36

0,74

0,98

Sumber : Bambang Triatmojo, 1993 Untuk sudut belokan 900 dan dengan belokan halus (berangsur-angsur), kehilangan tenaga tergantung pada perbandingan antara jari-jari belokan dan diameter pipa. Nilai  untuk berbagai nilai R/D diberikan dalam tabel 2.3.

commit to user



digilib.uns.ac.id


14

Tabel 2.3. Nilai  sebagai fungsi R/D untuk sudut belokan 900 R/D

1

2

4

6

10

16

20



0,35

0,19

0,17

0,22

0,32

0,38

0,42

Sumber : Bambang Triatmojo, 1993 Harga  pada sambungan diberikan dalam tabel 2.4. Jenis Kasus



Katub Globe

10

Katub Sudut

5

Katub Swag Check

2,5

Katub Gerbang

0,19

Belokan Balik

2,2

T Standar

1,8

Siku Standar

0,9

Siku Lekuk Menengah

0,75

Siku Lekuk Panjang

0,6

Sumber : Victor, 1988



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB III Metode Penelitian

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Metode Yang Digunakan Metode penelitian merupakan langkah-langkah yang diambil dalam suatu penelitian, kasus gejala, ataupun fenomena dengan jalan ilmiah untuk mendapatkan jawaban yang rasional dan dapat dipertanggungjawabkan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental laboratorium. Metode eksperimental laboratorium adalah suatu penelitian yang berusaha untuk mencari pengaruh variable tertentu terhadap variable yang lain dalam kondisi terkontrol secara ketat dan dilakukan di laboratorium dengan urutan kegiatan yang sistematis dalam memperoleh data sampai data tersebut berguna sebagai dasar pembuatan keputusan atau kesimpulan. Penelitian ini dilalui dengan serangkaian kegiatan pendahuluan, untuk mencapai validitas hasil yang maksimal. Kemudian, untuk mendapatkan kesimpulan akhir, data hasil penelitian diolah dan dianalisis dengan kelengkapan studi pustaka.

3.2. Obyek Penelitian Obyek penelitian ini adalah: Meneliti/mengamati aliran dalam pipa pada Fluid Friction Measurement pada Laboratorium Mekanika Fluida dan Hidrolika Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.


15


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

16

Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB III Metode Penelitian

3.3. Langkah-langkah Penelitian Penelitian ini dilakukan secara bertahap, langkah-langkah penelitian ini adalah: -

Permohonan ijin.

-

Study Pustaka

-

Melakukan penelitian.

-

Mengolah data.

-

Penyusunan laporan.

3.4. Permohonan Ijin Permohonan ijin ditujukan Kepada Ketua Laboratorium Mekanika Fluida dan Hidrolika Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta untuk melakukan penelitian di Laboratorium tersebut.

3.5. Study Pustaka Studi pustaka dimaksudkan untuk mendapatkan arahan dan wawasan sehingga mempermudah dalam pengumpulan data, analisis data maupun dalam penyusunan hasil penelitian.

3.6. Peralatan Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Fluid Friction Measurement Fluid Friction Measurement merupakan rangkaian jaringan pipa yang dapat digunakan untuk mengukur kehilangan energi akibat gesekan yang terjadi apabila terdapat fluid tak kompressibel mengalir melalui pipa, percabangan / sambungan maupun alat ukur kecepatan. Peralatan ini terdiri dari dua bagian , bagian pertama berupa rangka tegak dan dinding yang mendukung pipa-pipa pengamatan yang dilengkapi dengan :



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

17


-

Pipa berdinding halus dengan berbagai diameter.

-

Pipa berdinding kasar.

-

Belokan 900.

-

Siku 900 dan 450.

-

Pipa dengan perbesaran mendadak.

-

Pipa dengan konstraksi mendadak.

-

Katup bundar.

-

Katup globe.

-

Katup bola.

-

Saringan.

-

Venturi tembus pandang.

-

Plat berlubang tembus pandang.

-

Ruas pipa dengan tabung pitot.

Bagian kedua berupa reservoir / bak yang terbuat dari glass reinforced plastic yang dilengkapi dengan pengukur debit, pompa, starter serta manometer air (H2O) dan manometer air raksa (Hg) untuk mengukur perbedaan tekanan. 2. Stopwatch. 3. Kaliper / jangka sorong. 4. Thermometer.

3.7. Gambar Alat

Gambar 3.1. Fluid Friction Measurement



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

18


Gambar 3.2. Stopwatch

Gambar 3.3. Thermometer

3.8. Tahap Metodologi Penelitian Tahap

metodologi

penelitian

merupakan

urutan-urutan

kegiatan

yang

dilaksanakan secara sistematis, logis dengan mempergunakan alat bantu ilmiah yang bertujuan untuk memperoleh kebenaran suatu obyek permasalahan. Secara garis besar pelaksanaan penelitian dengan tahap-tahap sebagai berikut : a. Tahap 1

= Tahap persiapan awal.

b. Tahap 2

= Tahap pemilihan alat.

c. Tahap 3

= Tahap penelitian.



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

19


d. Tahap 4

= Tahap analisis hasil penelitian.

e. Tahap 5

= Tahap penarikan kesimpulan.

3.8.1. Tahap Persiapan Awal Tahap persiapan awal adalah tahapan dimana semua bahan dan peralatan yang akan digunakan dalam penelitian disiapkan terlebih dahulu, antara lain bahan, peralatan, maupun program kerjanya sehingga penelitian dapat berjalan dengan lancar. Peralatan yang akan digunakan diperiksa terlebih dahulu untuk mengetahui kelayakan alat dalam pelaksanaan penelitian.

3.8.2. Tahap Pemilihan Alat Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida dan Hidrolika Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, sehingga menggunakan alat-alat yang terdapat pada laboratorium tersebut. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Fluid

Friction

Measurement, stopwatch, kaliper / jangka sorong dan thermometer.

3.8.3. Tahap Pengujian Pada tahap ini langsung diadakan penelitian pengaliran air dalam pipa dengan berbagai perubahan penampang pada suatu jaringan pipa. Prosedur penelitian aliran melalui pipa adalah sebagai berikut : a. Mengalirkan air ke dalam pipa / pada rangkaian alat Fluid Friction Measurement dengan menyalakan pompa. b. Membiarkan hingga aliran stabil dan gelembung-gelembung udara hilang. c. Mengatur posisi manometer Hg hingga bacaan manometer kiri dan kanan adalah sama, dengan mengatur sekrup pengatur di atas manometer. d. Mengatur katup pengatur sesuai dengan jenis pengukuran yang akan dilakukan, yaitu :



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

20


1. Pipa halus : -

Menutup V1, 10, V4 pada pengamatan 3.

-

Membuka V2.

-

Membuka V4 pada pengamatan 1, V4 pada pipa pengamatan 2 dan 7 pada pipa pengamatan 4.

2. Pipa kasar : -

Menutup V1, 10, V4 pada pipa pengamatan 1, V4 pada pengamatan 1, V4 pada pengamatan 2 dan 7 pada pipa pengamatan 4.

-

Membuka V2.

-

Membuka V4 pada pipa pengamatan 3 (pipa dengan dinding kasar).

3. Sambungan / Percabangan : -

Menutup / membuka katup yang sesuai untuk mendapatkan aliran melalui sambungan atau percabangan.

-

Mengatur debit aliran dengan menggunakan katip pengontrol aliran V6 (debit besar) atau V5 (debit kecil).

-

Menghubungkan pipa yang akan diukur kehilangan energinya dengan manometer, dan membuka A dan B atau C dan D.

-

Melakukan pengukuran kehilangan energy dengan mengamati beda tinggi manometer air raksa pada pipa 2 (untuk pipa halus) dan pada pipa 3 (untuk pipa kasar) serta pada sambungan atau percabangan yang dikehendaki (untuk sambungan / percabangan).

-

Mengukur besar debit aliran yang terjadi.

-

Mengukur diameter masing-masing pipa dengan kaliper.

-

Menghitung besarnya koefisien gesek dengan menggunakan diagram moody, lalu menghitung besarnya kehilangan energy akibat gesekan dengan rumus yang ada.

-

Membandingkan hasil hitungan di atas dengan hasil pembacaan manometer.

-

Membandingkan hasil antara keadaan pengaliran pada pipa berdinding halus dengan pipa berdinding kasar.

-

Menghitung besarnya koefisien / faktor sambungan / percabangan.


commit to user


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

21


3.8.4. Tahap Analisis Hasil Penelitian Setelah mendapatkan data yang diperlukan dari hasil pengujian yang telah dilakukan, langkah selanjutnya adalah mengolah data tersebut. Pada tahap mengolah atau menganalisis data dilakukan dengan menghitung data yang ada dengan rumus yang sesuai. Hasil dari suatu pengolahan data digunakan kembali sebagai data untuk menganalisis yang lainnya dan berlanjut seterusnya untuk mendapatkan hubungan antara variabel – variabel yang diteliti dalam penelitian.

3.8.5. Tahap Penarikan Kesimpulan Pada tahap ini dibuat suatu kesimpulan berdasarkan data yang telah dianalisis yang berhubungan langsung dengan tujuan penelitian.

3.9. Penyusunan Laporan Seluruh data hasil pengujian yang telah terkumpul kemudian diolah atau dianalisis dan disusun untuk mendapatkan hasil akhir dari tujuan diadakannya penelitian ini.

3.10. Kerangka Pikir Kerangka pikir merupakan penyederhanaan dari tahapan-tahapan jalannya penelitian. Dengan adanya kerangka pikir, penelitian yang dilakukan akan berjalan sesuai dengan tahapan yang direncanakan. Penjelasan tentang kerangka pikir dapat dilihat pada tahapan-tahapan penelitian di atas, secara garis besar bagan kerangka pikir tahapan metode penelitian dapat dilihat dalam gambar 3.4.



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

22


Persiapan

Alat – alat yang dipergunakan : 1. Fluid Friction Measurement 2. Stopwatch 3. Kaliper / Jangka Sorong 4. Thermometer

Pengambilan Data Running Experiment : 1. Jenis Sambungan 2. Diameter Pipa 3. Volume Air 4. Waktu 5. Bacaan Manometer Hg

Analisis dan Pembahasan

Debit Aliran

Kecepatan Aliran

Kehilangn Energi

Kesimpulan

Selesai

Gambar 3.4. Diagram Penelitian


Koefisien Gesek dan Faktor Sambungan


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis Data &Pembahasan

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Pengamatan Data yang didapat dari pengamatan aliran dalam pipa di Laboratorium Mekanika Fluida dan Hidrolika, dapat dilihat pada Tabel 4.1, Tabel 4.2, Tabel 4.3, dan kemudian dapat dihitung berdasarkan rumus pada sub bab 4.2. Analisis Data. Tabel 4.1. Hasil penelitian aliran melalui pipa dengan volume 20 liter. No

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Kasus/Jenis

Diameter

Volume

Waktu

Sambungan

pipa (mm)

(L)

(detik)

17.5 – 10

20

10 – 17.5

Pengecilan (pipa halus) Pembesaran (pipa halus) Lurus (pipa halus) Lurus (pipa halus) Lurus (pipa kasar) Belokan siku (45º) Lurus (pipa halus)

Bacaan Manometer Hg Kiri

Kanan

22.84

346

338

20

23.97

410

275

6

20

23.74

385

300

10

20

22.68

378

306

17.5

20

28.42

384

300

17.5

20

20.79

355

330

17.5

20

23.67

375

310

8.

90º Elbow

17.5

20

24.58

348

339

9.

90º Bend

17.5

20

23.93

345

340

10.

Gate Valve

17.5

20

23.95

398

285

11

Globe Valve

17.5

20

22.98

400

285


23


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

24

Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB IV Analisis Data &Pembahasan

Tabel 4.2. Hasil penelitian aliran melalui pipa dengan volume 18 liter. No

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Kasus/Jenis

Diameter

Volume

Waktu

Sambungan

pipa (mm)

(L)

(detik)

17.5 – 10

18

10 – 17.5

Pengecilan (pipa halus) Pembesaran (pipa halus) Lurus (pipa halus) Lurus (pipa halus) Lurus (pipa kasar) Belokan siku (45º) Lurus (pipa halus)

Bacaan Manometer Hg Kiri

Kanan

19.28

346

338

18

19.16

410

275

6

18

19.37

385

300

10

18

19.12

378

306

17.5

18

27.65

384

300

17.5

18

17.10

355

330

17.5

18

19.97

380

305

8.

90º Elbow

17.5

18

20.02

346

339

9.

90º Bend

17.5

18

20.23

344

340

10.

Gate Valve

17.5

18

19.88

400

285

11

Globe Valve

17.5

18

19.75

400

285



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

25


Tabel 4.3. Hasil penelitian aliran melalui pipa dengan volume 16 liter. No

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Kasus/Jenis

Diameter

Volume

Waktu

Sambungan

pipa (mm)

(L)

(detik)

17.5 – 10

16

10 – 17.5

Pengecilan (pipa halus) Pembesaran (pipa halus)

Kanan

16.86

345

339

16

16.82

410

275

6

16

16.93

385

300

10

16

17.12

378

306

17.5

16

24.18

384

300

17.5

16

14.92

355

330

17.5

16

17.14

380

305

(pipa halus) Lurus (pipa halus) (pipa kasar) Belokan siku (45º) Lurus (pipa halus)

Hg Kiri

Lurus

Lurus

Bacaan Manometer

8.

90º Elbow

17.5

16

18.34

346

339

9.

90º Bend

17.5

16

17.85

344

340

10.

Gate Valve

17.5

16

17.76

400

285

11

Globe Valve

17.5

16

17.22

400

285

Suhu air

= 290C

υ

= 0,823×10-6

Konversi Hg

= 13,6



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

26


4.2. Analisis Data 4.2.1. Aliran melalui pipa pada volume 20 liter a.

Pengecilan ( Pipa Halus )

Diameter pipa ( D1 ) = 17,5 mm = 0,0175 m Diameter pipa ( D2 ) = 10 mm

= 0,01 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 22,84 dt

Bacaan manometer Hg kiri

= 346 mm Hg

Bacaan manometer Hg kanan

= 338 mm Hg

Luas ( A1 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,0175 4

Luas ( A2 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,01 4

Luas ( Ac )

= 0,6  A2

 24,05281875  10 5 m 2  7,853981634  10 5 m 2

 0,6  7,853981634  10 5  4,71238898  10 5 m 2

1.

Menentukan Debit Aliran :

Q

V 0,02   8,756567426  10  4 m 3 dt t 22,84

2.

Menentukan Nilai Kecepatan :

V1 

Q 8,756567426  10 4  3,64055769 m dt  A1 24,05281875  10 5

V2 

Q 8,756567426  10 4  11,14920792 m dt  A2 7,853981634  10 5

Vc 

Q 8,756567426  10 4  18,58201321 m dt  Ac 4,71238898  10 5

3.

Menentukan Kehilangan Energi Aktual :

Kehilangan energi he act = 346 – 338 = 8 mm Hg = 0,008 m Hg Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,008  0,1088 m



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

27


4.

Menentukan Nilai  actual :

he  

5.

V2 he  2 g 0,1088  2  9,81    0,006182190301 2g V2 18,582013212

Menentukan Nilai  teoritis :

D1 0,0175   1,75 0,01 D2 D1  1,6    0,26 D2 D1  1,8    0,34 D2 Dengan Interpelasi maka

1,75  1,6   0,26  0,34  0,26 1,8  1,6 0,2  - 0,052 = 0,012

 = 0,32 6.

Membandingkan Nilai  actual dengan  teoritis :

R

 act 0,006182190301   0,01931934469 0,32  teoritis

7.

Menentukan Nilai Reynolds :

Re 

VD 18,58201321  0,01   225783,8786 v 0,823  10 6

Re  225783,8786  4000  aliran turbulen

b. Pembesaran ( Pipa Halus ) Diameter pipa ( D1 ) = 10 mm

= 0,01 m

Diameter pipa ( D2 ) = 17,5 mm = 0,0175 m Volume ( V )

= 20 L

Waktu

= 23,97 dt


= 0,02 m3 = 410 mm Hg



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

28



= 275 mm Hg

Luas ( A1 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,01 4

Luas ( A2 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,0175 4

1.


Q

V 0,02   8,343763037  10  4 m 3 dt t 23,97

2.


 7,853981634  10 5 m 2  24,05281875  10 5 m 2

V1 

Q 8,343763037  10 4  10,62360905 m dt  A1 7,853981634  10 5

V2 

Q 8,343763037  10 4  3,468933568 m dt  A2 24,05281875  10 5

3.


Kehilangan energi he act = 410 – 275 = 135 mm Hg = 0,135 m Hg Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,135  1,836 m 4.


he  

5.

V2 he  2 g 0,836  2  9,81    0,3191740096 2g V2 10,623609052

Menentukan Nilai  teoritis : 2

2

 A   7,853981634  10 5    1  1   1   0,4535610162 5   24,05281875  10   A2 

6.


R

 act 0,3191740096   0,7037068844  teoritis 0,4535610162

7.


Re 

VD 10,62360905  0,01   129083,9496 v 0,823  10 6

commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

29



c.

Lurus ( Pipa Halus )

Diameter pipa ( D1 ) = 6 mm

= 0,006 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 23,74 dt


= 385 mm Hg


= 300 mm Hg

Luas ( A )

2 = 1  D1 4

2  1  0,006  4

 2,827433388  10 5 m 2

1.


Q

V 0,02   8,424599832  10  4 m 3 dt t 23,74

2.


V 

Q 8,424599832  10 4   29,79592682 m dt A 2,827433388  10 5

3.


Kehilangan energi hf act = 385 – 300 = 85 mm Hg = 0,085 m Hg Dikonversikan ke dalam hf H2O = 13,6  0,085  1,156 m 4.


Re 

VD 29,79592682  0,01   217224,2539 v 0,823  10 6


5.

Menentukan Nilai f aktual :

hf  f

LV 2 hf  2  g  D 1,156  2  9,81  0,006  f   0,0001532831052 2 2 g  D LV 2 1  29,79592682 



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

30


6.

Menentukan Nilai f teoritis :

1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

217224,2539 f 2,51

Dengan cara trial didapat f teoritis = 0,0155 7.

R

Membandingkan Nilai f actual dengan f teoritis :

f act f teoritis



0,0001532831052  0,009889232594 0,0155

d. Lurus ( Pipa Halus ) Diameter pipa ( D1 ) = 10 mm

= 0,01 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 22,68 dt


= 378 mm Hg


= 306 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,01 4

 7,853981634  10 5 m 2

1.


Q

V 0,02   8,818342152  10  4 m 3 dt t 22,68

2.


V 

Q 8,818342152  10 4  11,22786195 m dt  A 7,853981634  10 5

3.


Kehilangan energi hf act = 378 – 306 = 72 mm Hg = 0,072m Hg Dikonversikan ke dalam hf H2O = 13,6  0,072  0,9792 m



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

31


4.


Re 

VD 11,22786195  0,01   136426,0261 v 0,823  10 6


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 0,9792  2  9,81  0,01  f   0,001523969514 2 2 g  D LV 2 1  11,22786195


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

136426,0261 f 2,51

Dengan cara trial didapat f teoritis = 0,017 7. R

e.

Membandingkan Nilai f actual dengan f teoritis : f act f teoritis



0,001523969514  0,08964526553 0,017

Lurus ( Pipa Kasar )

Diameter pipa ( D1 ) = 17,5 mm

= 0,0175 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 28,42 dt


= 384 mm Hg


= 300 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

32


1.


Q

V 0,02   7,037297678  10  4 m 3 dt t 28,42

2.


V 

Q 7,037297678  10 4   2,925768389 m dt A 24,05281875  10 5

3.


Kehilangan energi hf act = 384 – 300 = 84 mm Hg = 0,084m Hg Dikonversikan ke dalam hf H2O = 13,6  0,084  1,1424 m 4.


Re 

VD 2,925768389  0,0175   62212,57206 v 0,823  10 6


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 1,1424  2  9,81  0,0175  f   0,04582213911 2 2 g  D LV 2 1  2,925768389 


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

62212,57206 f 2,51





0,04582213911  2,302620056 0,0199



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

33


f.

Belokan Siku ( 450 )

Diameter pipa ( D )

= 17,5 mm = 0,0175 m

Volume ( V )

= 20 L

Waktu

= 20,79 dt

= 0,02 m3


= 355 mm Hg


= 330 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,02   9,62000962  10  4 m 3 dt t 20,79

2.


V 

Q 9,62000962  10 4  3,99953524 m dt  A 24,05281875  10 5

3.


Kehilangan energi he act = 355– 330 = 25 mm Hg = 0,025 m Hg Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,025  0,34 m 4.


he  

5.

V2 he  2 g 0,34  2  9,81    0,4170219019 2g V2 3,999535242


  0,14 45 0  40 0  0 0 0,36  0,14 60  40 5   0,14  20 0,22 1,1  20  2,8

  0,195



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

34


6.


R

 act 0,4170219019   2,138573856  teoritis 0,195

7.


Re 

VD 3,99953524  0,0175   85044,7955 v 0,823  10 6


g.



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 23,67 dt


= 375 mm Hg


= 310 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,02   8,449514153  10  4 m 3 dt t 23,67

2.


V 

Q 8,449514153  10 4   3,512899773 m dt A 24,05281875  10 5

3.




Re 

VD 3,512899773  0,0175   74697,13977 v 0,823  10 6


commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

35


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 0,884  2  9,81  0,0175  f   0,02459562136 2 2 g  D LV 2 1  3,512899773


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

74697,13977 f 2,51

Dengan cara trial didapat f teoritis = 0,0193 R

f act f teoritis



0,02459562136  1,274384526 0,0193

h. 900 Elbow Diameter pipa ( D1 ) = 17,5 mm

= 0,0175 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 24,58 dt


= 348mm Hg


= 339 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,02   8,156606852  10  4 m 3 dt t 24,58

2.


V 

Q 8,156606852  10 4  3,391123068 m dt  A 24,05281875  10 5

3.


Kehilangan energi he act = 348– 339= 9mm Hg = 0,009m Hg

commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

36


Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,009  0,1224 m 4.


he  

5.

h  2 g 0,1224  2  9,81 V2  e 2   0,2088302068 2g V 3,3911230682


Dari tabel 2.2 diperoleh nilai  = 0,98 untuk sudut 900 6.

Menbandingkan Nilai  aktual dengan  teoritis :

R

 act 0,2088302068   0,2130920478 0,98  teoritis

7.


Re 

VD 3,391123068  0,0175   72107,72016 v 0,823  10  6


i.

900 Bend


= 0,0175 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 23,93 dt


= 345mm Hg


= 340 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,02   8,357709987  10  4 m 3 dt t 23,93

2.


V 

Q 8,357709987  10 4  3,474732036 m dt  A 24,05281875  10 5

commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

37


3.


Kehilangan energi he act = 345 – 340= 5mm Hg = 0,005m Hg Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,005  0,068 m 4.


he  

5.

h  2 g 0,068  2  9,81 V2  e 2   0,1105007636 2g V 3,4747320362


Dari tabel 2.4 diperoleh nilai  analitis = 0,19 6.


R

 act 0,1105007636   0,5815829662  teoritis 0,19

7.


Re 

VD 3,474732036  0,0175   73885,55362 v 0,823  10  6


j.

Gate Valve ( Katub Gate )


= 0,0175 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 23,95 dt


= 398mm Hg


= 285 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

1.


Q

V 0,02   8,350730689  10  4 m 3 dt t 23,95

 24,05281875  10 5 m 2



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

38


2.


V 

Q 8,350730689  10 4  3,471830381 m dt  A 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

h  2 g 1,5368  2  9,81 V2  e 2   2,501493372 2g V 3,4718303812




R

 act 2,501493372   13,16575459 0,19  teoritis

7.


Re 

VD 3,471830381  0,0175   73823,85379 v 0,823  10 6


k. Globe Valve ( Katub Globe ) Diameter pipa ( D1 ) = 17,5 mm

= 0,0175 m

Volume ( V )

= 20 L

= 0,02 m3

Waktu

= 22,98 dt


= 400mm Hg


= 285 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

39


1.


Q

V 0,02   8,703220191  10  4 m 3 dt t 22,98

2.


V 

Q 8,703220191 10 4   3,618378487 m dt A 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

h  2 g 1,564  2  9,81 V2  e 2   2,343731011 2g V 3,618378487 2


Dari tabel 2.4 diperoleh nilai  analitis = 10 6.


R

 act 2,343731011   0,2343731011 10  teoritis

7.


Re 

VD 3,618378487  0,0175   76940,00428 v 0,823  10  6




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

40


4.2.2. Aliran melalui pipa pada volume 18 liter a.



= 0,01 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 19,28 dt


= 346 mm Hg


= 338 mm Hg

Luas ( A1 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,0175 4

Luas ( A2 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,01 4

Luas ( Ac )

= 0,6  A2

 24,05281875  10 5 m 2  7,853981634  10 5 m 2

 0,6  7,853981634  10 5  4,71238898  10 5 m 2

1.


Q

V 0,018   9,336099585  10  4 m 3 dt t 19,28

2.


V1 

Q 9,336099585  10 4  3,881499163 m dt  A1 24,05281875  10 5

V2 

Q 9,336099585  10 4  11,88709119 m dt  A2 7,853981634  10 5

Vc 

Q 9,336099585  10 4  19,81181864 m dt  Ac 4,71238898  10 5

3.


Kehilangan energi he act = 346 – 338 = 8 mm Hg = 0,008 m Hg Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,008  0,1088 m



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

41


4.


he  

5.

V2 he  2 g 0,1088  2  9,81    0,005438500977 2g V2 19,811818642


D1 0,0175   1,75 0,01 D2 D1  1,6    0,26 D2 D1  1,8    0,34 D2 Dengan Interpelasi maka

1,75  1,6   0,26  0,34  0,26 1,8  1,6 0,2  - 0,052 = 0,012

 = 0,32 6.


R

 act 0,005438500977   0,01699531555 0,32  teoritis

7.


Re 

VD 19,81181864  0,01   240726,8365 v 0,823  10 6



= 0,01 m


= 18 L

Waktu

= 19,16 dt


= 0,018 m3 = 410 mm Hg



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

42



= 275 mm Hg

Luas ( A1 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,01 4

Luas ( A2 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,0175 4

1.


Q

V 0,018   9,394572025  10  4 m 3 dt t 19,16

2.


 7,853981634  10 5 m 2  24,05281875  10 5 m 2

V1 

Q 9,394572025  10 4  11,96154061 m dt  A1 7,853981634  10 5

V2 

Q 9,394572025  10 4  3,905809179 m dt  A2 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

V2 he  2 g 1,836  2  9,81    0,2517662097 2g V2 11,961540612


2

 A   7,853981634  10 5    1  1   1   0,4535610162 5   24,05281875  10   A2 

6.


R

 act 0,2517662097   0,5550878508  teoritis 0,4535610162

7.


Re 

VD 11,96154061  0,01   145340,7122 v 0,823  10 6

commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

43



c.



= 0,006 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 19,37 dt


= 385 mm Hg


= 300 mm Hg

Luas ( A )

2 = 1  D1 4

2  1  0,006  4

 2,827433388  10 5 m 2

1.


Q

V 0,018   9,292720702  10  4 m 3 dt t 19,37

2.


V 

Q 9,292720702  10 4   32,86627633 m dt A 2,827433388  10 5

3.




Re 

VD 32,86627633  0,01   399347,2214 v 0,823  10 6


5.


hf  f

LV 2 hf  2  g  D 1,156  2  9,81  0,006  f   0,0001259815893 2 2 g  D LV 2 1  32,86627633



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

44


6.


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

399347,2214 f 2,51


Membandingkan Nilai  actual dengan  teoritis : f act f teoritis



0,0001259815893  0,009129100674 0,0138


= 0,01 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 19,12 dt


= 378 mm Hg


= 306 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,01 4

 7,853981634  10 5 m 2

1.


Q

V 0,018   9,414225941  10  4 m 3 dt t 19,12

2.


V 

Q 9,414225941 10 4   11,98656475 m dt A 7,853981634  10 5

3.


Kehilangan energi hf act = 378 – 306 = 72 mm Hg = 0,072m Hg Dikonversikan ke dalam hf H2O = 13,6  0,072  0,9792 m



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

45


4.


Re 

VD 11,98656475  0,01   145644,7722 v 0,823  10 6


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 0,9792  2  9,81  0,01  f   0,001337152487 2 2 g  D LV 2 1  11,98656475


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

145644,7722 f 2,51

Dengan cara trial didapat f teoritis =0,0168 7. R

e.




0,001337152487  0,07959240994 0,0168



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 27,65 dt


= 384 mm Hg


= 300 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

46


1.


Q

V 0,018   6,50994575  10  4 m 3 dt t 27,65

2.


V 

6,50994575  10 4 Q   2,706520935 m dt A 24,05281875  10 5

3.




Re 

VD 2,706520935  0,0175   57550,56667 v 0,823  10 6


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 1,1424  2  9,81  0,0175  f   0,05354666962 2 2 g  D LV 2 1  2,706520935


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

57550,56667 f 2,51





0,05354666962  2,650825229 0,0202



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

47


f.


Diameter pipa ( D )

= 17,5 mm = 0,0175 m

Volume ( V )

= 18 L

Waktu

= 17,10 dt

= 0,018 m3


= 355 mm Hg


= 330 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,018   10,52631579  10  4 m 3 dt t 17,10

2.


V 

Q 10,52631579  10 4  4,376333559 m dt  A 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

0,34  2  9,81 V2 he  2 g    0,3483028981 2 2g V 4,3763335592


  0,14 45 0  40 0  0 0 0,36  0,14 60  40 5   0,14  20 0,22 1,1  20  2,8

  0,195



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

48


6.


R

 act 0,3483028981   1,786168708  teoritis 0,195

7.


Re 

VD 4,376333559  0,0175   93056,91043 v 0,823  10 6


g.



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 19,97 dt


= 380 mm Hg


= 305 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,018   9,01352028  10  4 m 3 dt t 19,97

2.


V 

Q 9,01352028  10 4   3,747386273 m dt A 24,05281875  10 5

3.




Re 

VD 3,747386273  0,0175   79683,1832 v 0,823  10 6


commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

49


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 1,02  2  9,81  0,0175  f   0,02493907265 2 2 g  D LV 2 1  3,747386273


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

79683,1832 f 2,51


R


f act f teoritis



0,02493907265  1,319527653 0,0189


= 0,0175 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 20,02 dt


= 346mm Hg


= 339 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

1.


Q

V 0,018   8,991008991  10  4 m 3 dt t 20,02

 24,05281875  10 5 m 2



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

50


2.


V 

Q 8,991008991  10 4  3,738027166 m dt  A 24,05281875  10 5

3.


Kehilangan energi he act = 346– 339= 7mm Hg = 0,007m Hg Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,007  0,0952 m 4.


he  

5.

h  2 g 0,0952  2  9,81 V2  e 2   0,1336752623 2g V 3,7380271662




R

 act 0,1336752623   0,1364033289 0,98  teoritis

7.


Re 

VD 3,738027166  0,0175   79484,17425 v 0,823  10 6


i.

900 Bend


= 0,0175 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 20,23 dt


= 344mm Hg


= 340 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

51


1.


Q

V 0,018   8,897676718  10  4 m 3 dt t 20,23

2.


V 

Q 8,897676718  10 4   3,699224116 m dt A 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

h  2 g 0,0544  2  9,81 V2  e 2   0,07799676952 2g V 3,6992241162




R

 act 0,07799676952   0,4105093133 0,19  teoritis

7.


Re 

VD 3,699224116  0,0175   78659,07902 v 0,823  10 6


j.



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 19,88 dt


= 400mm Hg



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

52


Bacaan manometer Hg kanan Luas ( A )

= 1  D2 4

= 285 mm Hg

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,018   9,054325956  10  4 m 3 dt t 19,88

2.


V 

Q 9,054325956  10 4   3,764351301 m dt A 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

h  2 g 1,564  2  9,81 V2  e 2   2,165486392 2g V 3,7643513012




R

 act 2,165486392   11,3972968 0,19  teoritis

7.


Re 

VD 3,764351301  0,0175   80043,92195 v 0,823  10 6




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

53



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 18 L

= 0,018 m3

Waktu

= 19,75dt


= 400mm Hg


= 285 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

1.


Q

V 0,018   9,113924051  10  4 m 3 dt t 19,75

2.


V 

Q 9,113924051  10 4  3,78912931 m dt  A 24,05281875  10 5

3.


 24,05281875  10 5 m 2



he  

5.

h  2 g 1,564  2  9,81 V2  e 2   2,137257741 2g V 3,789129312




R

 act 2,137257741   0,2137257741 10  teoritis



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

54


7.


Re 

VD 3,78912931  0,0175   80570,79335 v 0,823  10  6


4.2.3. Aliran melalui pipa pada volume 16 liter a.



= 0,01 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 16,86 dt


= 345 mm Hg


= 339 mm Hg

Luas ( A1 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,0175 4

Luas ( A2 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,01 4

Luas ( Ac )

= 0,6  A2

 24,05281875  10 5 m 2  7,853981634  10 5 m 2

 0,6  7,853981634  10 5  4,71238898  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   9,489916963  10  4 m 3 dt t 16,86

2.


Q 9,489916963  10 4 V1   3,945448998 m dt  A1 24,05281875  10 5 V2 

Q 9,489916963  10 4  12,08293755 m dt  A2 7,853981634  10 5

Vc 

Q 9,489916963  10 4  20,13822926 m dt  Ac 4,71238898  10 5



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

55


3.




he  

5.

V2 he  2 g 0,0816  2  9,81    0,00394772235 2g V2 20,138229262


D1 0,0175   1,75 D2 0,01 D1  1,6    0,26 D2 D1  1,8    0,34 D2 Dengan Interpelasi maka 1,75  1,6   0,26  0,34  0,26 1,8  1,6

0,2  - 0,052 = 0,012

 = 0,32 6.


R

 act 0,00394772235   0,01233663234  teoritis 0,32

7.


Re 

VD 20,13822926  0,01   244692,9436 v 0,823  10 6




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

56



= 0,01 m


= 16 L

Waktu

= 16,82 dt

= 0,016 m3


= 410 mm Hg


= 275 mm Hg

Luas ( A1 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,01 4

Luas ( A2 )

2 = 1  D1 4

2  1  0,0175 4

1.


Q

V 0,016   9,512485137  10  4 m 3 dt t 16,82

2.


 7,853981634  10 5 m 2  24,05281875  10 5 m 2

V1 

Q 9,512485137  10 4  12,11167224 m dt  A1 7,853981634  10 5

V2 

Q 9,512485137  10 4  3,954831754 m dt  A2 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

V2 he  2 g 1,836  2  9,81    0,2455632998 2g V2 12,111672242


2

 A   7,853981634  10 5    1  1   1   0,4535610162 5   24,05281875  10   A2 



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

57


6.


R

 act 0,2455632998   0,54141183  teoritis 0,4535610162

7.


Re 

VD 12,11167224  0,01   147164,9118 v 0,823  10 6


c.



= 0,006 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 16,93 dt


= 385 mm Hg


= 300 mm Hg

Luas ( A )

2 = 1  D1 4

2  1  0,006  4

 2,827433388  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   9,450679268  10  4 m 3 dt t 16,93

2.


V 

Q 9,450679268  10 4   33,42494047 m dt A 2,827433388  10 5

3.




Re 

VD 33,42494047  0,01   406135,3642 v 0,823  10 6


commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

58


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 1,156  2  9,81  0,006  f   0,000121805473 2 2 g  D LV 2 1  33,42494047 


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

 406135,3642 f 2,51


R


f act f teoritis



0,000121805473  0,008890910438 0,0137


= 0,01 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 17,12 dt


= 378 mm Hg


= 306 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,01 4

1.


Q

V 0,016   9,345794393  10  4 m 3 dt t 17,12

 7,853981634  10 5 m 2



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

59


2.


V 

Q 9,345794393  10 4  11,899435 m dt  A 7,853981634  10 5

3.




Re 

VD 11,899435  0,01   144586,0875 v 0,823  10  6


5.


LV 2 hf  2  g  D 0,9792  2  9,81  0,01  f  hf  f  0,001356805907 2 2 g  D LV 2 1  11,899435 6.


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

144586,0875 f 2,51





0,001356805907  0,08124586269 0,0167



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

60


e.



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 24,18 dt


= 384 mm Hg


= 300 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   6,617038875  10  4 m 3 dt t 24,18

2.


V 

Q 6,617038875  10 4  2,751045083 m dt  A 24,05281875  10 5

3.




Re 

VD 2,751045083  0,0175   58497,31343 v 0,823  10  6


5.


hf  f

6.

LV 2 hf  2  g  D 1,1424  2  9,81  0,0175  f   0,05182744879 2 2 g  D LV 2 1  2,751045083


1 f

 2 log

Re f 2,51



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

61


1 f

 2 log

58497,31343 f 2,51


R

f.


f act f teoritis



0,05182744879  2,569531422 0,02017


Diameter pipa ( D )

= 17,5 mm = 0,0175 m

Volume ( V )

= 16 L

Waktu

= 14,92 dt

= 0,016 m3


= 355 mm Hg


= 330 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   10,72386059  10  4 m 3 dt t 14,92

2.


V 

Q 10,72386059  10 4  4,458463144 m dt  A 24,05281875  10 5

3.




he  

0,34  2  9,81 V2 he  2 g    0,3355888774 2 2g V 4,4584631442



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

62


5.


  0,14 45 0  40 0  0 0 0,36  0,14 60  40 5   0,14  20 0,22 1,1  20  2,8

  0,195 6.


R

 act 0,3355888774   1,720968602 0,195  teoritis

7.


Re 

VD 4,458463144  0,0175   94803,28678 v 0,823  10  6


g.



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 17,14 dt


= 380 mm Hg


= 305 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   9,334889148  10  4 m 3 dt t 17,14

2.


V 

Q 9,334889148  10 4  3,880995922 m dt  A 24,05281875  10 5



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

63


3.




Re 

VD 3,880995922  0,0175   82524,21462 v 0,823  10 6


5.


LV 2 hf  2  g  D 1,02  2  9,81  0,0175  f  hf  f  0,02325149333 2 2 g  D LV 2 1  3,880995922  6.


1 f 1 f

 2 log

Re f 2,51

 2 log

82524,21462 f 2,51


R


f act f teoritis



0,02325149333  1,23678156 0,0188


= 0,0175 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 18,34 dt


= 346mm Hg


= 339 mm Hg



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

64


Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   8,724100327  10  4 m 3 dt t 18,34

2.


V 

Q 8,724100327  10 4  3,627059439 m dt  A 24,05281875  10 5

3.


Kehilangan energi he act = 346– 339= 7mm Hg = 0,007m Hg Dikonversikan ke dalam he H2O = 13,6  0,007  0,0952 m 4.


he  

5.

h  2 g 0,0952  2  9,81 V2  e 2   0,141979815 2g V 3,6270594392




R

 act 0,141979815   0,1448773623 0,98  teoritis

7.


Re 

VD 3,627059439  0,0175   77124,59317 v 0,823  10 6




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

65


i.

900 Bend


= 0,0175 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 17,85 dt


= 344mm Hg


= 340 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   8,963585434  10  4 m 3 dt t 17,85

2.


V 

Q 8,963585434  10 4  3,726625776 m dt  A 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

h  2 g 0,0544  2  9,81 V2  e 2   0,07685397516 2g V 3,7266257762




R

 act 0,07685397516   0,4044946061 0,19  teoritis



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

66


7.


Re 

VD 3,726625776  0,0175   79241,73886 v 0,823  10 6


j.



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 17,76 dt


= 400mm Hg


= 285 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   9,009009009  10  4 m 3 dt t 17,76

2.


V 

Q 9,009009009  10 4  3,745510704 m dt  A 24,05281875  10 5

3.




he  

5.

h  2 g 1,564  2  9,81 V2  e 2   2,187326762 2g V 3,7455107042


Dari tabel 2.4 diperoleh nilai  analitis = 0,19



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

67


6.


R

 act 2,187326762   11,51224612  teoritis 0,19

7.


Re 

VD 3,745510704  0,0175   79643,30173 v 0,823  10 6



= 0,0175 m

Volume ( V )

= 16 L

= 0,016 m3

Waktu

= 17,22dt


= 400mm Hg


= 285 mm Hg

Luas ( A )

= 1  D2 4

2  1  0,0175 4

 24,05281875  10 5 m 2

1.


Q

V 0,016   9,291521487  10  4 m 3 dt t 17,22

2.


V 

Q 9,291521487  10 4   3,862965744 m dt A 24,05281875  10 5

3.




he  

h  2 g 1,564  2  9,81 V2  e 2   2,056335807 2g V 3,8629657442



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

68


5.




R

 act 2,056335807   0,2056335807 10  teoritis

7.


Re 

VD 3,862965744  0,0175   82140,82688 v 0,823  10 6



Tugas Akhir


Tabel 4.4. α teoritis, α actual, f teoritis, f actual dan R pada volume 20 liter. No Kasus Jenis D Q (m3/dt) V (m/dt) Re (Turbulen) . Pipa (mm) 1.

Penyempitan 17.5 Pipa Halus 10

2.

Pelebaran Pipa Halus

10 17.5

3.

Pipa Lurus Halus

6

4.

Pipa Lurus Halus

10

5.

Pipa Lurus Kasar

17.5

6.

Pipa Lurus Halus

17.5

7.

Belokan Siku 450

17.5

8.

900 Elbow

17.5

9.

900 Bend

17.5

10.

Gate Valve

17.5

11.

Globe Valve

17.5

8,756  10 4 m 3 / dt 18,582 m / dt

hf

he

 actual

225783,8786

-

0,108

0,006

129083,9496

-

1,836

217224,2539

1,156

 teoritis

f actual

f teoritis

R

0,32

-

-

0,019

0,319

0,453

-

-

0,703

-

-

-

1,532  10 3

0,015 5

0,009

8,343  10 4 m 3 / dt

10,623 m / dt

8,424  10 4 m 3 / dt

29,795 m / dt

8,818  10 4 m 3 / dt

11,227 m / dt

136426,0261

0,979

-

-

-

1,523  10 3

0,017

0,089

7,037  10 4 m 3 / dt

2,925 m / dt

62212,57206

1,142

-

-

-

4,582  10 2

0,019 9

2,302

8,449  10 4 m 3 / dt

3,512 m / dt

74697,13977

0,884

-

-

-

2,459  10 2

0,019 3

1,274

9,620  10 4 m 3 / dt

3,999 m / dt

85044,7955

-

0,34

0,417

0,195

-

-

2,138

8,156  10 4 m 3 / dt

3,391 m / dt

72107,72016

-

0,1224

0,208

0,98

-

-

0,213

8,357  10 4 m 3 / dt

3,474 m / dt

73885,55362

-

0,068

0,110

0,19

-

-

0,581

8,350  10 4 m 3 / dt

3,471 m / dt

73823,85379

-

1,5368

2,501

0,19

-

-

13,16 5

8,703  10 4 m 3 / dt

3,618 m / dt

76940,00428

-

1,564

2,343

10

-


69

-

69

0,234

Tugas Akhir

70


Tabel 4.5. α teoritis, α actual, f teoritis, f actual dan R pada volume 18 liter. No Kasus Jenis D Q (m3/dt) V (m/dt) Re (Turbulen) . Pipa (mm) 19,811m / dt Penyempitan 17.5 1. 240726,8365 9,336  10 4 m 3 / dt Pipa Halus 10 11,961 m / dt Pelebaran 10 2. 145340,7122 9,934  10 4 m 3 / dt Pipa Halus 17.5 32,866 m / dt Pipa Lurus 3. 6 399347,2214 9,292  10 4 m 3 / dt Halus 11,986 m / dt Pipa Lurus 4. 10 145644,7722 9,414  10 4 m 3 / dt Halus Pipa Lurus 17.5 6,509  10 4 m 3 / dt 2,706 m / dt 57550,56667 5. Kasar Pipa Lurus 17.5 9,013  10 4 m 3 / dt 3,747 m / dt 6. 79683,1832 Halus Belokan 10,526  10 4 m 3 / dt 4,276 m / dt 7. 17.5 93056,91043 0 Siku 45 8. 900 Elbow 17.5 8,991  10 4 m 3 / dt 3,738 m / dt 79484,17425 0

4

hf

he

 actual

-

0,108

0,005

-

1,836

1,156

 teoritis

f actual

f teoritis

R

0,32

-

-

0,0169

0,251

0,453

-

-

0,555

-

-

-

1,259  10 4

0,0155

0,009

0,979

-

-

-

1,337  10 3

0,0168

0,079

1,142

-

-

-

5,354  10 2

0,0202

2,650

1,02

-

-

-

2,493  10 2

0,0189

1,319

-

0,34

0,348

0,195

-

-

1,786

-

0,0952

0,133

0,98

-

-

0,136

9.

90 Bend

17.5

8,897  10 m / dt

3,699 m / dt

78659,07902

-

0,0544

0,077

0,19

-

-

0,410

10.

Gate Valve

17.5

9,054  10 4 m 3 / dt

3,764 m / dt

80043,92195

-

1,564

2,165

0,19

-

-

11,397

3,789 m / dt

80570,79335

-

1,564

2,137

10

-

-

0,213

11.

Globe Valve

17.5

4

3

9,113  10 m / dt


3

70

Tugas Akhir

71


Tabel 4.6. α teoritis, α actual, f teoritis, f actual dan R pada volume 16 liter. No Kasus Jenis D Q (m3/dt) V (m/dt) Re (Turbulen) . Pipa (mm) 20,138m / dt Penyempitan 17.5 1. 244692,9436 9,489  10 4 m 3 / dt Pipa Halus 10 12,111 m / dt Pelebaran 10 2. 147164,9118 9,512  10 4 m 3 / dt Pipa Halus 17.5 33,424 m / dt Pipa Lurus 6 3. 406135,3642 9,450  10 4 m 3 / dt Halus 11,899 m / dt Pipa Lurus 4. 10 144586,0875 9,345  10 4 m 3 / dt Halus Pipa Lurus 17.5 6,617  10 4 m 3 / dt 2,751 m / dt 58497,31343 5. Kasar Pipa Lurus 17.5 9,334  10 4 m 3 / dt 3,880 m / dt 82524,21462 6. Halus Belokan 10,723  10 4 m 3 / dt 4,458 m / dt 7. 17.5 94803,28678 0 Siku 45 8. 900 Elbow 17.5 8,724  10 4 m 3 / dt 3,627 m / dt 77124,59317 9.

0

90 Bend

17.5

4

3

4

3

8,963  10 m / dt

hf

he

 actual

-

0,0816

0,003

-

1,836

1,156

 teoritis

f actual

f teoritis

R

0,32

-

-

0,0123

0,245

0,453

-

-

0,541

-

-

-

1,218  10 4

0,0137

0,0088

0,979

-

-

-

1,356  10 3

0,0167

0,081

1,142

-

-

-

5,182  10 2

0,02017

2,569

1,02

-

-

-

2,325  10 2

0,0188

1,236

-

0,34

0,335

0,195

-

-

1,720

-

0,0952

0,141

0,98

-

-

0,144

3,726 m / dt

79241,73886

-

0,0544

0,076

0,19

-

-

0,404

10.

Gate Valve

17.5

9,009  10 m / dt

3,745 m / dt

79643,30173

-

1,564

2,187

0,19

-

-

11,512

11.

Globe Valve

17.5

9,291  10 4 m 3 / dt

3,862 m / dt

82140,82688

-

1,564

2,056

10

-

-

0,205


71


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


4.3. Rencana Anggaran Biaya ( Studi Kasus di Kab. Blora ) Dalam perencanaan suatu pekerjaan akan lebih baik dilakukan dengan penyusunan semua jenis pekerjaan dalam sebuah format RAB. Penyusunan semua jenis pekerjaan itu dianjurkan untuk menggunakan sistematika yang terstruktur agar mudah dievaluasi dan dikendalikan. Pada hakikatnya perencanaan anggaran biaya merupakan satu bagian kecil dari tahap perencanaan dan merupakan satu kesatuan dengan proses pengendalian. Dalam kesempatan ini Rencana Anggaran Biaya tidak terikat pada penelitian yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Fluida dan Hidrolika, tetapi merupakan studi kasus yang berada di Kabupaten Blora tentang Perencanaan Pipa Air Bersih Pedesaan sepanjang 3.114 meter. Sebelum menghitung Rencana Anggaran Biaya (RAB), maka perlu melakukan perhitungan analisa Harga Satuan Pekerjaan (HSP). Harga Satuan Pekerjaan dibuat untuk mengetahui harga satu pekerjaan per satu satuan volume. Hasil perhitungan analisa Harga Satuan Pekerjaan dapat dilihat dalam Tabel berikut: Tabel 4.7. Harga Satuan Pekerjaan ( HSP ) Macam Pekerjaan I. Pekerjaan Tanah

Koefisien

1. Galian Tanah ( 1 m3 ) Pekerja / tukang gali Mandor

Satuan

0,400 0,040

Oh Oh

2. Urugan Tanah Kembali ( 1 m3 ) Pekerja / tukang gali 0,192 Oh Mandor 0,019 Oh 3. Perataan Tanah dan Pemadatan ( m' ) Pekerja / tukang gali 0,500 Oh Mandor 0,050 Oh


72

Jumlah Harga ( Rp )

Total ( Rp )

28.000,00 49.500,00 Jumlah

11.200,00 1.980,00 13.180,00

28.000,00 49.500,00 Jumlah

5.376,00 940,50 6.316,50

28.000,00 49.500,00 Jumlah

14.000,00 2.475,00 16.475,00


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

73


4. Urugan Pasir Urug ( 1 m3 ) Pekerja / tukang gali 0,600 Mandor 0,060

Oh Oh

28.000,00 49.500,00 Jumlah

16.800,00 2.970,00 19.770,00

II. Pekerjaan Pipa 1. Pemasangan Pipa PVC DN 25 mm Pipa PVC DN 25 mm 0,230 Kepala tukang 0,005 Tukang Pipa 0,050 Pekerja 0,033 Mandor 0,003 Alat Bantu dll 1,000

m' Oh Oh Oh Oh Oh

7.475,00 48.400,00 39.600,00 28.000,00 49.500,00 31,30 Jumlah

1.719,25 242,00 1.980,00 924,00 148,50 31,30 5.045,05

2. Pemasangan Pipa PVC DN 40 mm Pipa PVC DN 40 mm 0,250 m' Kepala Tukang 0,0075 Oh

11.500,00 48.400,00

2.875,00 363,00

Tukang Pipa

0,075

Oh

39.600,00

2.970,00

Pekerja

0,0765

Oh

28.000,00

2.142,00

Mandor

0,0045

Oh

49.500,00

222,75

1,000

Oh

54,13

54,13

Jumlah

8.626,88

Alat Bantu dll

3. Pemasangan Pipa PVC DN 50 mm Pipa PVC DN 50 mm 0,270 Kepala Tukang 0,010 Tukang Pipa 0,100 Pekerja 0,120 Mandor 0,006 Alat Bantu dll 1,000

m' Oh Oh Oh Oh Oh

17.250,00 48.400,00 39.600,00 28.000,00 49.500,00 76,96 Jumlah

4.657,50 484,00 3.960,00 3.360,00 297,00 76,96 12.835,46

4. Pemasangan Pipa PVC DN 75 mm Pipa PVC DN 75 mm 0,300 Kepala Tukang 0,020 Tukang Pipa 0,100 Pekerja 0,160 Mandor 0,010 Alat Bantu dll 1,000

m' Oh Oh Oh Oh Oh

33.063,50 48.400,00 39.600,00 28.000,00 49.500,00 94,08

9.919,05 968,00 3.960,00 4.480,00 495,00 94,08



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

74


5. Pemasangan Pipa PVC DN 100 mm Pipa PVC DN 100 mm 0,300 m' Kepala Tukang 0,025 Oh Tukang Pipa 0,100 Oh Pekerja 0,240 Oh Mandor 0,015 Oh Alat Bantu dll 1,000 Oh

Jumlah

19.916,13

53.762,50 48.400,00 39.600,00 28.000,00 49.500,00 120,01 Jumlah

16.128,75 1.210,00 3.960,00 6.720,00 742,50 120,01 28.881,26

III. Pekerjaan Accessories Pipa 1. Tee All Socket DN 100 x 100 DN 100 x 100 1,00 Pekerja 0,164 Tukang Pipa 0,128 Mandor 0,032 Peralatan dll 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

450.000,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 1.500,00 Jumlah

450.000,00 4.592,00 5.068,80 1.584,00 1.500,00 462.744,80

DN 75 x 75 DN 75 x 75 Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,144 0,112 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

330.000,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 1.000,00 Jumlah

330.000,00 4.032,00 4.435,20 1.386,00 1.000,00 340.853,20


1,00 0,128 0,1 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

301.750,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

301.750,00 3.584,00 3.960,00 1.386,00 500,00 311.180,00


1,00 0,128 0,1 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

282.830,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

282.830,00 3.584,00 3.960,00 1.386,00 500,00 292.260,00

2. Gate Valve All Flange Hendarwati Pamungkas (I 8708032)

commit to user


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

75


Gate Valve All Flange Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,389 0,389 0,049 1,000

m' Oh Oh Oh Ls

677.812,50 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

677.812,50 10.892,00 15.404,40 2.425,50 500,00 707.034,40

3. Reducer All Socket DN 100 x 75 DN 100 x 75 Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,164 0,128 0,032 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

82.770,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 1.500,00 Jumlah

82.770,00 4.592,00 5.068,80 1.584,00 1.500,00 95.514,80


1,00 0,164 0,128 0,032 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

62.806,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 1.500,00 Jumlah

62.806,00 4.592,00 5.068,80 1.584,00 1.500,00 75.550,80


1,00 0,144 0,112 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

23.994,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 1.000,00 Jumlah

23.994,00 4.032,00 4.435,20 1.386,00 1.000,00 34.847,20

1,00 0,144 0,112 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

56.850,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 1.000,00 Jumlah

56.850,00 4.032,00 4.435,20 1.386,00 1.000,00 67.703,20

1,00 0,128

bh Oh

19.650,00 28.000,00

19.650,00 3.584,00

4. Bend All Socket DN 75 mm ( 900 ) DN 75 mm ( 900 ) Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll DN 50 mm ( 900 ) DN 50 mm ( 900 ) Pekerja


commit to user


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

76


Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

0,100 0,028 1,000

Oh Oh Ls

39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

3.960,00 1.386,00 500,00 29.080,00

1,00 0,128 0,100 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

6.500,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

6.500,00 3.584,00 3.960,00 1.386,00 500,00 15.930,00

1,00 0,144 0,112 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

68.500,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 1.000,00 Jumlah

68.500,00 4.032,00 4.435,20 1.386,00 1.000,00 79.353,20

DN 50 mm ( 22.50 ) Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,128 0,100 0,028 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

17.430,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

17.430,00 3.584,00 3.960,00 1.386,00 500,00 26.860,00

5. Screw Valve Brass DN 50 mm DN 50 mm Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,096 0,075 0,021 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

108.990,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

108.990,00 2.688,00 2.970,00 1.039,50 500,00 116.187,50

1,00 0,108 0,084 0,021

bh Oh Oh Oh

87.500,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00

87.500,00 3.024,00 3.326,40 1.039,50

DN 25 mm ( 900 ) DN 25 mm ( 900 ) Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll DN 75 mm ( 450 ) DN 75 mm ( 450 ) Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll DN 50 mm ( 22.50 )

6. Flange Spigot DN 75 mm DN 75 mm Pekerja Tukang Pipa Mandor



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

77


Peralatan dll

1,000

Ls

1.000,00 Jumlah

1.000,00 95.889,90

7. Valve Socket DN 50 mm DN 50 mm Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,096 0,075 0,021 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

21.080,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

21.080,00 2.688,00 2.970,00 1.039,50 500,00 28.277,50

8. Cap End Socket DN 50 mm DN 50 mm Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,096 0,075 0,021 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

23.100,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

23.100,00 2.688,00 2.970,00 1.039,50 500,00 30.297,50

DN 40 mm DN 40 mm Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,096 0,075 0,021 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

18.100,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

18.100,00 2.688,00 2.970,00 1.039,50 500,00 25.297,50

DN 25 mm DN 25 mm Pekerja Tukang Pipa Mandor Peralatan dll

1,00 0,096 0,075 0,021 1,000

bh Oh Oh Oh Ls

11.550,00 28.000,00 39.600,00 49.500,00 500,00 Jumlah

11.550,00 2.688,00 2.970,00 1.039,50 500,00 18.747,50

Tabel 4.8. Rencana Anggaran Biaya

commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

78


No. Pekerjaan I. Pekerjaan Persiapan

Sat. Volume

Harga Satuan

Jumlah

1 2 3 4

Pengukuran dan Pematokan Mobilisasi dan Demobilisasi Administrasi dan Dokumentasi Brak / Gudang

Ls Ls Ls Ls

1,00 1,00 1,00 1,00

3.000.000,00 2.000.000,00 500.000,00 3.000.000,00

3.000.000,00 2.000.000,00 500.000,00 3.000.000,00

5

Papan Nama Proyek

Ls

1,00

300.000,00

300.000,00 Jumlah

Total

8.800.000,00

II. 1

Pekerjaan Tanah Galian Tanah

m'

3.114,00

13.180,00

41.042.520,00

2 3 4

Urugan Tanah Kembali Perataan Tanah dan Pemadatan Urugan Pasir Urug

m' m' m'

3.114,00 3.114,00 3.114,00

6.316,50 16.475,00 19.770,00

19.669.581,00 51.303.150,00 61.563.780,00 Jumlah 173.579.031,00

m'

300,00

5.045,05

1.513.515,00

m'

252,00

8.626,88

2.173.973,76

m'

1608,00

12.835,46

20.639.419,68

m'

630,00

19.916,13

12.547.161,90

m'

324,00

28.881,26

9.357.528,24 Jumlah

III. Pekerjaan Perpipaan Pemasangan Pipa PVC DN 25 1 mm Pemasangan Pipa PVC DN 40 2 mm Pemasangan Pipa PVC DN 50 3 mm Pemasangan Pipa PVC DN 75 4 mm Pemasangan Pipa PVC DN 100 5 mm IV. 1 2 3 4 5 6 7 8

Pekerjaan Accessories Pipa Tee All Socket DN 100 x 100 Tee All Socket DN 75 x 75 Tee All Socket DN 50 x 50 Tee All Socket DN 50 x 25 Gate Valve All Flange Reducer All Socket 100 x 75 Reducer All Socket 100 x 40 Reducer All Socket 75 x 50

bh bh bh bh bh bh bh bh

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 2,00

462.744,80 340.853,20 311.180,00 292.260,00 707.034,40 95.514,80 75.550,80 34.847,20

462.744,80 340.853,20 311.180,00 292.260,00 707.034,40 95.514,80 75.550,80 69.694,40

9

Bend All Socket 75 mm ( 900 )

10 11 12

bh

1,00

67.703,20

67.703,20

0

bh

1,00

29.080,00

29.080,00

0

bh

1,00

15.930,00

15.930,00

bh

2,00

79.353,20

158.706,40

Bend All Socket 50 mm ( 90 ) Bend All Socket 25 mm ( 90 ) 0

Bend All Socket 75 mm (45 )


46.231.598,58


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

79


13 14 15 16 17 18 19 20

Bend All Socket 50 mm ( 25.50 ) Screw Valve Brass DN 50 mm Flange Spigot Valve Socket Cap End Socket DN 50 mm Cap End Socket DN 40 mm Cap End Socket DN 25 mm Street Box ( CI )

V. 1

Pekerjaan Lain - Lain Pembersihan setelah selesai

bh bh bh bh bh bh bh bh

Ls

3,00 3,00 2,00 6,00 3,00 1,00 1,00 4,00

1,00

26.860,00 116.187,50 95.889,90 28.277,50 30.297,50 25.297,50 18.747,50 76.000,00

1.500.000,00

4.4. Pembahasan commit to user Hendarwati Pamungkas (I 8708032)

80.580,00 348.562,50 191.779,80 169.665,00 90.892,50 25.297,50 18.747,50 304.000,00 Jumlah

3.855.776,80

1.500.000,00 Jumlah 1.500.000,00 Jumlah 233.966.406,38 Dibulatkan 233.967.000,00 PPN 10 % 23.396.700,00 Jumlah Total 257.363.700,00


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


80

4.4.1. Koefisien Gesek Pipa dan Faktor Sambungan / Percabangan 1.

Koefisien Gesek Pipa dan Faktor Sambungan / Percabangan pada volume 20 liter

a.

Pengecilan pipa halus pada diameter 17,5 mm menjadi diameter 10 mm menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 0,006182190301 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,32, sehingga nilai perbandingan  actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 0,01931934469.

b.

Pembesaran pipa halus pada diameter 10 mm menjadi 17,5 mm menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 0,3191740096 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,4535610162, sehingga nilai perbandingan  actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 0,7037068844.

c.

Lurus pipa halus pada diameter 6 mm menghasilkan koefisien gesek pipa actual ( f actual ) sebesar 0,0001532831052 dan koefisien gesek pipa teoritis ( f teoritis ) sebesar 0,0155, sehingga nilai perbandingan f actual dan f teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 0,009889232594.

d.


e.

Lurus pipa kasar pada diameter 17,5 mm menghasilkan koefisien gesek pipa actual ( f actual ) sebesar 0,04582213911 dan koefisien gesek pipa teoritis ( f teoritis ) sebesar 0,0199, sehingga nilai perbandingan f actual dan f teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 2,302620056.

f.

Belokan siku pada sudut 450 menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 0,4170219019 dan faktor sambungan / percabangan



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


81

teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,195, sehingga nilai perbandingan  actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 2,138573856. g.

Lurus pipa halus pada diameter 17,5 mm menghasilkan koefisien gesek pipa actual ( f actual ) sebesar 0,02459562136 dan koefisien gesek pipa teoritis ( f teoritis ) sebesar 0,0193, sehingga nilai perbandingan f actual dan f teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 1,274384526.

h.

900 Elbow pada diameter 17,5 mm menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 0,2088302068 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,98, sehingga nilai perbandingan

 actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 0,2130920478. i.

900 Bend pada diameter 17,5 mm menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 0,1105007636 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,19, sehingga nilai perbandingan

 actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 0,5815829662. j.

Gate Valve / Katu Gate pada diameter 17,5 mm menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 2,501493372 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,19, sehingga nilai perbandingan  actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 13,16575459.

k.

Globe Valve / Katub Globe pada diameter 17,5 mm menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 2,343731011 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 10, sehingga nilai perbandingan  actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 0,2343731011.

2.




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


a.

82


b.


c.


d.


e.


f.

Belokan siku pada sudut 450 menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 0,3483028981 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,195, sehingga nilai perbandingan  actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 1,786168708.

g.

Lurus pipa halus pada diameter 17,5 mm menghasilkan koefisien gesek pipa actual ( f actual ) sebesar 0,02493907265 dan koefisien gesek pipa teoritis



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


83

( f teoritis ) sebesar 0,0189, sehingga nilai perbandingan f actual dan f teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 1,319527653. h.






k.


3.




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


a.

84


b.


c.


d.


e.


f.

Belokan siku pada sudut 450 menghasilkan faktor sambungan / percabangan actual (  actual ) sebesar 0,3355888774 dan faktor sambungan / percabangan teoritis (  teoritisl ) sebesar 0,195, sehingga nilai perbandingan  actual dan  teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 1,720968602.

g.

Lurus pipa halus pada diameter 17,5 mm menghasilkan koefisien gesek pipa actual ( f actual ) sebesar 0,02325149333 dan koefisien gesek pipa teoritis



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


85

( f teoritis ) sebesar 0,0188, sehingga nilai perbandingan f actual dan f teoritisl menghasilkan nilai R sebesar 1,23678156. h.






k.


Dari perbandingan hasil koefisien gesek ( f ) dan koefisien sambungan / percabangan (  ) yang diperoleh dari penelitian di atas sedapat mungkin harus mendekati 1. Apabila hasil yang diperoleh tidak dapat mendekati 1, maka dapat dikatakan penelitian tersebut gagal. Adapun beberapa faktor yang dapat menyebabkan kegagalan antara lain : 1. Masih adanya gelembung udara dalam pipa 2. Kesalahan dalam menbaca manometer Hg 3. Kesalahan dalam perhitungan waktu 4. Penutupan kran kurang rapat pada saat sambungan 4.4.2. Hubungan Antara Kehilangan Energi Akibat Gesekan Dengan Kecepatan Aliran Melalui Pipa Berdinding Halus dan Pipa Kasar

commit to user



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


1.

86

Pada Volume 20 liter

Grafik 4.1. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan pada volume 20 liter Grafik 4.1. dengan nilai R2 = 0,256 menunjukkan bahwa hubungan antara kecepatan dan kehilangan energi tidak ( kuat ) saling mempengaruhi. Hal tersebut karena kehilangan energi yang terjadi pada pipa berdinding halus dan kasar tidak hanya dipengaruhi oleh kecepatan aliran, tetapi dipengaruhi juga oleh beberapa faktor, yaitu koefisien gesek pipa, panjang ruas pipa, diameter dalam pipa, percepatan gravitasi.

2.




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


87




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


3.

88





digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


89

4.4.3. Hubungan Antara Kehilangan Energi Akibat Perubahan Penampang Pipa, Sambungan / Percabangan dan Belokan Dengan Kecepatan Aliran 1.


Grafik 4.4. Hubungan kehilangan energi dengan kecepatan akibat perubahan penampang pada volume 20 liter Grafik 4.4. dengan nilai R2 = 0,011 menunjukkan bahwa hubungan antara kehilangan energi akibat perubahan penampang pipa, sambungan / percabangan dan belokan dengan kecepatan aliran tidak ( kuat ) saling mempengaruhi. Kehilangan energi yang terjadi tidak hanya dipengaruhi oleh kecepatan aliran saja, tetapi juga dipengaruhi oleh faktor sambungan / percabangan dan percepatan gravitasi.



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


2.

90





digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


3.

91





digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


92

4.4.4. Besarnya Perubahan Koefisien Gesekan Akibat Perubahan Volume Air 1.

Pada Lurus Pipa Halus ( 6 mm )

Grafik 4.7. Perubahan koefisien gesekan akibat perubahan volume air Grafik 4.7. dengan nilai R2 = 0,791 secara statistik angka tersebut menunjukkan adanya hubungan antara volume air dengan koefisien gesek yang signifikan. Besarnya volume air yang terjadi pada aliran tersebut mempengaruhi kecepatan aliran yang terjadi, dan kecepatan aliran yang terjadi mempengaruhi besar kecilnya koefisien gesek yang terjadi.



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


2.

93

Pada Lurus Pipa Halus ( 10 mm )




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


3.

94

Pada Lurus Pipa Kasar ( 17,5 mm )




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir


4.

95

Pada Lurus Pipa Halus ( 17,5 mm )




digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir

96


4.4.5. Besarnya Rencana Anggaran Biaya Pemasangan Pipa PVC Air Bersih di Pedesaan Sepanjang 3114 meter. Tabel 4.11. Rekapitulasi Anggaran Biaya Pemasangan Pipa Air Bersih No.

MACAM PEKERJAAN

JUMLAH HARGA

1.

Pekerjaan Persiapan

Rp. 8.800.000,00

2.

Pekerjaan Tanah

Rp. 173.579.031,00

3.

Pekerjaan Perpipaan

Rp. 46.231.598,58

4.

Pekerjaan Accessories Pipa

Rp. 3.855.776,80

5.

Pekerjaan Lain - Lain

Rp. 1.500.000,00

Jumlah

Rp. 233.966.406,38

Dibulatkan

Rp. 233.967.000,00

PPN 10%

Rp. 23.396.700,00

Jumlah Total

Rp. 257.363.700,00

Terbilang : Dua ratus lima puluh tujuh juta tiga ratus enam puluh tiga ribu tujuh ratus rupiah.



digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB V Kesimpulan dan Saran

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Berdasarkan pengamatan dan pembahasan dalam penelitian ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1.

Besarnya koefisien gesek pipa ( f ) dipengaruhi oleh diameter pipa dan kekasaran permukaan pipa. Besarnya faktor sambungan / percabangan dipengaruhi oleh luas penampang pipa.

2.

Hubungan antara kehilangan energi akibat gesekan dengan kecepatan aliran melalui pipa berdinding halus dan kasar tidak ( kuat ) saling mempengaruhi.

3.

Hubungan antara kehilangan energi akibat perubahan penampang pipa, sambungan / percabangan dan belokan dengan kecepatan aliran tidak ( kuat ) saling mempengaruhi. Kehilangan energi dipengaruhi oleh faktor sambungan, kecepatan aliran dan percepatan gravitasi.

4.

Perubahan koefisien gesek akibat perubahan volume menunjukkan adanya hubungan yang signifikan.

5.

Besarnya rencana anggaran biaya untuk pemasangan pipa PVC air bersih pedesaan sepanjang 3114 meter adalah Rp. 257.363.700,00


97


digilib.uns.ac.id

Tugas Akhir Program Diploma III Teknik Sipil Infrastruktur Perkotaan BAB V Kesimpulan dan Saran

98

5.2. Saran 1.

Untuk mempermudah dalam penelitian ini sebaiknya peneliti lebih menguasai alat – alat yang akan dipergunakan dalam penelitian ini.

2.

Untuk menghindari kegagalan dalam pelaksanaan penelitian ini, dilakukan dengan lebih teliti dalam melihat masih ada tidaknya gelembung udara dalam pipa, pembacaan manometer Hg yang tepat, penggunaan stopwatch dalam pengambilan waktu secara benar , penutupan kran yang rapat pada saat sambungan.

3.

Penelitian ini dapat dikembangkan dalam penelitian system penyediaan air bersih.



digilib.uns.ac.id

PENUTUP

Puji syukur penyusun panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan baik, lancar dan tepat pada waktunya. Tugas akhir ini dibuat berdasarkan atas teori-teori yang telah didapatkan dalam bangku perkuliahan maupun peraturan-peraturan yang berlaku di Indonesia. Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberikan tambahan ilmu bagi penyusun yang nantinya menjadi bekal yang berguna dan diharapkan dapat diterapkan dilapangan pekerjaan yang sesuai dengan bidang yang berhubungan di bangku perkuliahan. Dengan terselesaikannya Tugas Akhir ini merupakan suatu kebahagiaan tersendiri bagi penyusun. Keberhasilan ini tidak lepas dari kemauan dan usaha keras yang disertai doa dan bantuan dari semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Penyusun sadar sepenuhnya bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Akan tetapi kekurangan tersebut dapat dijadikan pelajaran yang berharga dalam penyusunan Tugas Akhir selanjutnya. Untuk itu penyusun sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya konstruktif dari pembaca. Akhirnya penyusun berharap semoga Tugas Akhir dengan judul ANALISIS PENGALIRAN AIR DALAM PIPA DENGAN BERBAGAI PERUBAHAN PENAMPANG PADA SUATU JARINGAN PIPA ini dapat bermanfaat bagi

penyusun khususnya dan semua Civitas Akademik Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, serta para pembaca pada umumnya. Dan juga apa yang terkandung dalam Tugas Akhir ini dapat menambah pengetahuan dalam bidang konstruksi bagi kita semua.

commit to user xiii

ANALISIS PENGALIRAN AIR DALAM PIPA DENGAN BERBAGAI PERUBAHAN PENAMPANG PADA SUATU JARINGAN PIPA

Recommend Documents