LAPORAN MEKANIKA FLUIDAHUKUM AZAS BERNOULI

Dosen pembimbing:Aditya Wahyu Pratama, S.T, M.T

Kelompok 1/ Gol.BAnggota Kelompok:

Agus Susanto( B42120701 )Ibnu Efendi H.C( B42120768 )Sofwan( B42120769 )Qisti Ahmad Nabawi( B42120834 )Rico Rofian D( B4210617 )

POLITEKNIK NEGERI JEMBERJURUSAN TEKNOLOGI PERTANIANPROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN

MF-TETB372013BAB IPENDAHULUAN

1.1Dasar teoriPrinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Prinsip ini diambil dari nama ilmuwan Belanda/Swiss yang bernama Daniel Bernoulli.

Gambar 1. Prinsip Hukum BernoulliSecara umum terdapat dua bentuk persamaan Bernoulli; yang pertama berlaku untuk aliran tak-termampatkan (incompressible flow), dan yang lain adalah untuk fluida termampatkan (compressible flow).a. Aliran Tak TermampatkanAliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak, emulsi, dll. Bentuk Persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan adalah sebagai berikut:

di mana:v = kecepatan fluida g = percepatan gravitasi bumi h = ketinggian relatif terhadap suatu referensip = tekanan fluida = densitas fluida Persamaan di atas berlaku untuk aliran tak-termampatkan dengan asumsi-asumsi sebagai berikut: Aliran bersifat tunak (steady state) Tidak terdapat gesekan (inviscid)Dalam bentuk lain, Persamaan Bernoulli dapat dituliskan sebagai berikut:

b. Aliran TermampatkanAliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah: udara, gas alam, dll. Persamaan Bernoulli untuk aliran termampatkan adalah sebagai berikut:

di mana: = energi potensial gravitasi per satuan massa; jika gravitasi konstan maka = entalpi fluida per satuan massaCatatan: , di mana adalah energi termodinamika per satuan massa, juga disebut sebagai energi internal spesifik.

Penerapan Hukum Bernoullia. Tabung VenturiTabung Venturi adalah sebuah pipa yang memiliki bagian yang menyempit.Dua contoh tabung venturi adalah karburator mobil dan venturimeter. 1. KarburatorKarburator berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan udara, kemudian campuran ini dimasukkan ke dalam silinder-silinder mesin untuk tujuan pembakaran.2. VenturimeterTabung venturi adalah dasar dari venturimeter, yaitu alat yang dipasang di dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan cairan.

b. Penyemprot ParfumPenyemprot Parfum adalah salah satu contoh Hukum Bernoulli. Ketika Anda menekan tombol ke bawah, udara dipaksa keluar dari bola karet termampatkan melalui lubang sempit diatas tabung silinder yang memanjang ke bawah sehingga memasuki cairan parfum.Semburan udara yang bergerak cepat menurunkan tekanan udara pada bagian atas tabung, dan menyebabkan tekanan atmosfer pada permukaan cairan memaksa cairan naik ke atas tabung. Semprotan udara berkelajuan tinggi meniup cairan parfum sehingga cairan parfum dikeluarkan sebagai semburan kabut halus.

c. Gaya Angkat Sayap PesawatGaya Angkat Sayap Pesawat Terbang juga merupakan salah satu contoh Hukum Bernoulli. Pada dasarnya, ada empat buah gaya yang bekerja pada sebuah pesawat terbang yang sedang mengangkasa .1. Berat Pesawat yang disebabkan oleh gaya gravitasi Bumi2. Gaya angkat yang dihasilkan oleh kedua sayap pesawat3. Gaya ke depan yang disebabkan oleh mesin pesawat4. Gaya hambatan yang disebabkan oleh gerakan udara.

d. Penyemprot Racun SeranggaPenyemprot Racun Serangga hampir sama prinsip kerjanya dengan penyemprot parfum. Jika pada penyemprot parfum Anda menekan tombol, maka pada penyemprot racun serangga Anda menekan masuk batang penghisap.

1.2Tujuan Praktikum1. Mahasiswa dapat mendemostrasikan hukum bernoulli .2. Mahasiswa dapat mengukur tekanan sepanjang venturi tube.3. Mahasiswa dapat mengetahui aplikasi rumus bernoulli .4. Mahasiswa dapat mengetahui definisi tekanan statis, tekanan dinamis , dan tekanan stagnasi 5. Mahasiswa mengetahui penerapan hukum bernoulli

BAB IIMETODELOGI

2.1Alat dan Bahan2.1.1AlatAlat yangg diguanakan dala praktiku ini antara lain:1. Stopwhatch2. Pipa Venturi3. Penggaris4. Jangka Sorong5. Gelas Ukur6. Selang2.1.2BahanBahan yang digunakan dalam praktiku ini adalah Air.

2.2Langkah Kerja1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan.2. Hubungkan pipa Venturi dengan tangki air enggunakan selang.3. Setting peralatan dengan membuka katup penutup yang ada dalam pipa sebelum melakuk pengukuran, sampai aliran pada pipa terlihat normal.4. Lakukanlah pengukuran sesuai dengan yang telah ditentukan instruktur.5. Catat hasil pengukuran pada tabel yang telah disiapkan.

2.3Diagram Kerja

BAB IIIDATA HASIL PENGUKURAN

3.1Tabel Data Pengukuran3.1.1Data Venturi Meter dengan Keadaan IdealA1. Data Pengukuran AwalNoParameterSatuanTitik 1dHTitik 2

1Volumeml680-680

2WaktuS3,03-3,03

3Diameter Pipa (d)Cm3,55-1,7

4Tinggi Elevasi (z)Cm11-11

5Tinggi Tekanan (P/pg)Cm45,5-33

6Selisih Tinggi tekan (dH)m-12,5-

A2. Data Pengukuran LanjutanNoParameterSatuanTitik 1DeltaTitik 2

1Diameter Pipa (d)m0,03550,017

2Luas Penp Pipa (A)m20,000980,0002268

3A^2m40,00000058

4Kec. Teorim/s0,2270,989

A3. Data Pengukuran Azaz Bernoulli dalamm Keadaan IdealNoParameterSatuanTitik 1Titik 2

1Tinggi Kec. (V.2/2g)m0,0230,101

2Tinggi Tekan (P/pg)m0,4550,33

3Tinggi Elevasi (z)m0,110,11

4Total Tinggi Energim0,5880,541

3.1.2Data Venturi Meter Keadaan AktualB1. Data Pengukuran AwalNoParameterSatuanTitik 1dHTitik 2

1Volumeml680-680

2WaktuS3,03-3,03

3Diameter Pipa (d)Cm3,55-1,7

4Tinggi Elevasi (z)Cm11-11

5Tinggi Tekanan (P/pg)Cm45,5-33

6Selisih Tinggi tekan (dH)m-12,5-

B2. Data Pengukuran LanjutanNoParameterSatuanTitik 1Titik 2

1Volumem30,000680,00068

2Waktus3,033,03

3Diameter Pipa (d)m0,03550,017

4Luas Penp Pipa (A)m20,0009890,000227

5Debit Actual (Qac)m3/s0,00022440,00022442

6Kec. Aktual (Vac)m/s0,2270,989

B3. Data Pengukuran Azas Bernoulli Keadaan AktualNoParameterSatuanTitik 1Titik 2

1Tinggi Kec. (V.2/2g)m0,0230,101

2Tinggi Tekan (P/pg)m0,4550,33

3Tinggi Elevasi (z)m0,110,11

4Total Tinggi Energim0,5880,541

BAB IVPERHITUNGAN & PEBAHASAN

4.1Perhitungan Luas Penampang Pipa

2. Luas Pipa Titik 2d2= 0,017 m 0,000227m21. Luas Pipa Titik 1d1= 0,0355 m 0,000989 m2

Kecepatan Teori

m3/s

m/sm/s

4.2PembahasanPrinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya merupakan penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama. Persamaan Bernoulli berlaku untuk aliran taktermampatkan (incompressible flow) dan untuk fluida termampatkan (compressible flow). Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida taktermampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak dan emulsi. Adapun aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah: udara dan gas alam.Pada tabel data percobaan venturi meter yang kami lakukan ternyata nilai total energi antara titik 1 dan titik 2 berbeda yaitu 0,588 m, dan 0,541 m. Hal ini di akibatkan karena adanya perbedaan tinggi tekan antara titik1 dan titik 2. Perbedaan tinggi tekanan ini diakibatkan karena adanya perbedaan antara diameter kedua pipa, kecepatan fluida pada tiap titik, dan juga tekanan pada pipa.

BAB VPENUTUP

5.1kesimpulanDari hasil praktikum yang kami lakukan dapat kita simpulkan:1. Prinsip hukum Bernoulli diterapkan pada pipa mendatar, teori Torricelli, Venturimeter, Tabung Pitot, Gaya angkat pesawat dan alat penyemprot.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan fluida pada pipa venturi antara lain: Luas Penampang Pipa Tekanan Pada Pipa Selisih tinggi tekanan Percepatan Gravitasi