LAPORAN PRAKTIKUM

MEKANIKA FLUIDA DAN HIDROLIKA

KELOMPOK 26

Diinii Haniifah 1306367952

Kanty Driantami 1306367914

Maulina Anindita 1306367946

Moetia Desshinta M. 1306367965

Septiana Kurnianingsih 1306367933

Seranty Bella D. 1306367920

LABORATORIUM HIDROLIKA, HIDROLOGI DAN SUNGAI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

2013

H.04-B TEORI BERNOULLY

I. TUJUAN

Menyelidiki keabsahan Teori Bernoully pada aliran dalam pipa bundar dengan perubahan

diameter

II. TEORI

Hukum Bernouli adalah suatu hukum yang dapat digunakan untuk menjelaskan gejala

yang berhubungan dengan gerakan zat alir melalui suatu penampang pipa.

Hukum Bernoully :

“Jumlah tinggi tempat, tinggi tekanan dan tinggi kecepatan pada setiap titik dari suatu

aliran zat cair ideal selalu mempunyai harga yang konstan”

Hukum tersebut diturunkan dari Hukum Newton dengan berpangkal tolak pada

teorema kerjatenaga aliran zat cair dengan beberapa persyaratan antara lain aliran yang terjadi

merupakan aliran steady(mantap, tunak), tak berolak (laminier, garis alir streamline), tidak

kental dan tidak termampatkan. Persamaan dinyatakan dalam Hukum Bernoulli tersebut

melibatkan hubungan berbagai besaran fisis dalam fluida, yakni kecepatan aliran yang

memiliki satu garis arus, tinggi permukaan air yang mengalir, dan tekanannya. Bentuk

hubungan yang dapat dijelaskan melalui besaran tersebut adalah besaran usaha tenaga pada

zat cair.

Selanjutnya untuk menurunkan persamaan yang menyatakan Hukum Bernoulli

tersebut dapat dikemukakan dengan gambar sebagai berikut.

Gambar gerak sebagian fluida dalam penurunan persamaan Bernoully

Keterangan gambar:

h1 dan h2 masing-masing adalah tinggi titik tertentu zat cair dalam tabung/pipa

bagian kiri dan bagian kanan.

v1 dan v2 adalah kecepatan aliran pada titik tertentu sari suatu zat cair kiri dan

kanan.

A1 dan A2 adalah luas penampang pipa bagian dalam yang dialiri zat cair sebelah

kiri dan sebelah kanan.

P1 dan P2 adalah tekanan pada zat cair tersebuut dari berturut-turut dari bagian

kiri dan bagian kanan.

Sehubungan dengan aliran dalam pipa pada dua penampang, persamaan Bernoully

tersebut dapat ditulis sebagai berikut :

v12

2 g+

p1

ρg+z1=

v22

2 g+

p2

ρg+z2

Dimana :

v2

2 g: tinggi kecepatan

pρg : tinggi tekanan

z : tinggi tempat

Indeks 1,2 : menunjukan titik tinjauan

v : kecepatan aliran

g : percepatan gravitasi

Kondisi pada alat percobaaan:

z1=z2 (pipa benda uji terletak horizontal)

p=ρ g h atau h= pρg , dimana h menunjukan tinggi pada manometer.

Jadi bila mengikuti teori Bernoully, maka:

Total head ( H )= v2

2g+h

III. ALAT-ALAT

1. Stop Watch

2. Meja Hidrolika

3. Alat Peraga Teori Bernoully

4. Tabung Pengukur Volume

IV. CARA KERJA

1. Meletakkan alat kerja secara horizontal pada saluran tepi di atas meja

hidrolika dengan mengatur kaki penyangga.

2. Menghubungkan alat dan aliran suplai dari meja hidrolika, kemudian

mengarahkan aliran yang keluar dari ujung outlet pada pipa benda uji melalui

pipa lentur ke dalam tangki pengukur volume.

3. Mengisi semua tabung manometer dengan air hingga tidak ada lagi gelembung

udara yang terlihat di dalam manometer.

4. Mengatur dengan seksama suplai air dan kecepatan aliran melalui katup

pengatur aliran alat dan katup suplai pada meja hidrolika, sehingga diperoleh

pembacaan yang jelas pada tabung manometer. Jika diperlukan, kita bisa

menambahkan tekanan pada manometer dengan menggunakan pompa tangan.

5. Mencatat semua hasil pembacaan skala tekanan pada tabung manometer.

Setelah itu kita menggeserkan sumbat (hipodermis) pada setiap penampang

benda uji, dan kemudian mencatat pembacaan pada manometer.

6. Mengukur debit yang melalui benda uji dengan bantuan stop watch dan tangki

pengukur volume pada meja hidrolika.

7. Mengulangi langkah 1-6 untuk berbagai variasi debit (statis tinggi dan statis

rendah).

V. DATA PENGAMATAN

Part 1. Manometer Reading (Hence Difference in Velocity Head)

Volume

(mm3)

Waktu

(sekon)

Flow Rate

(mm3/s)

Manometer Reading (cm)

Pt 1 Pt 2 Pt 3 Pt 4 Pt 5 Pt 6 Pt 8

120 3,41 35,19 8,2 8 7,8 7,9 7,6 7,8 7,8

170 3,07 55,37 14,5 14,3 13,6 13,6 13,8 13,7 13,8

340 3,19 106,58 28,4 28 25,5 25 25,2 25 26,5

400 3,25 123,08 38,5 38 35 35,3 36,1 36,2 36,5

540 2,97 181,82 45 44,3 36,5 39 40,5 42 42

Part 2 Total head

Volume

(mm3)

Waktu

(sekon)

Flow Rate

(mm3/s)

Manometer reading at Tube 7 at Varius Points

(cm)

Pt 1 Pt 2 Pt 3 Pt 4 Pt 5 Pt 6 Pt 8

120 3,41 35,19 7,9 7,8 7,7 7,7 7,6 8,8 8,9

170 3,07 55,37 14,5 14,2 13,6 13,4 13,4 13,3 13,2

340 3,19 106,58 28 28,5 27,8 15 14,3 23,8 23

400 3,25 123,08 38,5 38,5 38,3 38,3 38,3 38,5 38,5

540 2,97 181,82 46 45,5 45 45,3 45,5 44,8 44,5

Diameter tabung

Tabung Diameter (mm)

Kon

verg

en D1 28

D2 21

D3 14

Div

erge

n

D4 16,8

D5 19,6

D6 22,4

D7 25

D8 28

VI. PENGOLAHAN DATA

Perhitungan

dh=|h 2−h1|

dh : tinggi kecepatan

h2 : total head

h1 : tinggi tekanan

dh= v2

2 g

v : kecepatan aliran

g : percepatan gravitasi

kecepatan aliran didefinisikan sebagai

v=√2gh

Flow rate atau debit aliran

Qteori=A .v

Qteori : debit aliran yang diperoleh melalui perhitungan secara rumus

A : luas penampang tabung

v : kecepatan aliran

kesalahan relatif =|Qteori−Q percobaan

Qteori|×100 %