tinjauan pustaka aliran fluida

Upload: risali-addini

Post on 15-Oct-2015

49 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Tinjauan Pustaka Aliran Fluida

TRANSCRIPT

Manometer adalah alat ukur tekanan dan manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Alat ukur ini sangat sederhana, pengamatan dapat dilakukan langsung dan cukup teliti pada beberapa daerah pengukuran. Manometer kolom cairan biasanya digunakan untuk pengukuran tekanan yang tidak terlalu tinggi (mendekati tekanan atmosfir).Fungsi manometerManometer adalah alat yang digunakan secara luas pada audit energi untuk mengukur perbedaan tekanan di dua titik yang berlawanan. Jenis manometer tertua adalah manometer kolom cairan. Versi manometer sederhana kolom cairan adalah bentuk pipa U (lihat Gambar 4-4) yang diisi cairan setengahnya (biasanya berisi minyak, air atau air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang mungkin terjadi karena atmosfir) diterapkan pada tabung yang lainnya. Perbedaan ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan.

Prinsip kerja manometer adalah sebagai berikutGambar a. Merupakan gambaran sederhana manometer tabung U yang diisi cairan setengahnya, dengan kedua ujung tabung terbuka berisi cairan sama tinggi.Gambar b. Bila tekanan positif diterapkan pada salah satu sisi kaki tabung, cairan ditekan kebawah pada kaki tabung tersebut dan naik pada sisi tabung yang lainnya. Perbedaan pada ketinggian, h, merupakan penjumlahan hasil pembacaan diatas dan dibawah angka nol yang menunjukkan adanya tekanan.Gambar c. Bila keadaan vakum diterapkan pada satu sisi kaki tabung, cairan akan meningkat pada sisi tersebut dan cairan akan turun pada sisi lainnya. Perbedaan ketinggian h merupakan hasil penjumlahan pembacaan diatas dan dibawah nol yang menunjukkan jumlah tekanan vakum.Dimana manometer digunakanSelama pelaksanaan audit energi, manometer digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan diantara dua titik di saluran pembuangan gas atau udara. Perbedaan tekanan kemudian digunakan untuk menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli (Perbedaan tekanan = v2/2g). Rincian lebih lanjutpenggunaan manometer diberikan pada bagian tentang bagaimana mengoperasikan manometer. Manometer harus sesuai untuk aliran cairan.Kecepatan aliran cairan diberikan oleh perbedaan tekanan = f LV2/2gD dimana f adalah factor gesekan dari bahan pipa, L adalah jarak antara dua titik berlawanan 183 dimana perbedaan tekanan diambil, D adalah diameter pipa dan g adalah konstanta gravitasi.

Pada saat Anda akan menyemprotkan air menggunakan selang, Anda akan melihat sebuah fenomena fisik yang aneh tapi nyata. Cobalah untuk menekan lubang selang, air yang keluar akan dipancarkan cukup jauh. Sebaliknya ketika selang dikembalikan ke normal maka pancaran air akan berkurang. Fenomena fisik itu dapat dijelaskan dengan mempelajari pembahasan berikut tentang persamaan kontinuitas.

Gambar: Aliran fluida dalam tabungPersamaan kontinuitasadalah persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida dalam dari satu tempat ke tempat lain. Sebelum menurunkan hubungan, Anda harus memahami beberapa istilah dalam aliran fluida. Garis aliran (stream line) diartikan sebagai jalur aliran fluida ideal (aliran lunak). Garis singgung di suatu titik pada garis memberikan kita arah kecepatan aliran fluida. Garis alir tidak berpotongan satu sama lain. Tabung air adalah kumpulan dari garis-garis aliran.Dalam aliran tabung, fluida masuk dan keluar melalui mulut tabung. Untuk itu, semua fluida tidak boleh dimasukkan dari sisi tabung karena dapat menyebabkan persimpangan/perpotongan garis-garis aliran. Hal ini akan menyebabkan aliran tidak tunak lagi.

Persamaan di atas adalah persamaan kontinuitas. Karena sifat fluida yang inkonpresibel atau massa jenisnya tetap, maka persamaa itu menjadi:A1.v1= A2.v2Menurut persamaan kontinuitas, perkalian antara luas penampang dan kecepatan fluida pada setiap titik sepanjang tabung aliran adalah konstan. Persamaan di atas menunjukkan bahwa kecepatan fluida berkurang ketika melalui pipa lebar dan bertambah ketika melewati pipa sempit. Karena itulah ketika kita sedang berperahu disebuah aliran sungai, perahu akan melaju semakin cepat ketika celah hujan semakin menyempit.

Flowmeter adalah alat untuk mengukur jumlah atau laju aliran dari suatu fluida yang mengalir dalam pipa atau sambungan terbuka. alat ini terdiri dari primary device, yang disebut sebagai alat utama dan secondary device (alat bantu sekunder). Flowmeter umumnya terdiri dari dua bagian, yaitu alat utama dan alat bantu sekunder. Alat utama menghasilkan suatu signal yang merespons terhadap aliran karena laju aliran tersebut telah terganggu. Alat utamanya merupakan sebuah orifis yang mengganggu laju aliran, yaitu menyebabkan terjadinya penurunan tekanan. Alat bantu sekunder menerima sinyal dari alat utama lalu menampilkan, merekam, dan/atau mentrasmisikannya sebagai hasil pengukuran dari laju aliran. (koestoer, 2004)sampai saat ini ada beberapa jenis flowmeter yang digunakan di industri dimana setiap jenis memiliki karakteristik yang berbeda-beda adapun jenis-jenisnya sebagai berikut :1. Electromgnetic Flowmeter2. Vortex3. Coriolis4. Thermal sensor5. Ultrasonic6. Venturi7. Orifice8. Turbin meterMagnetic Flow, jumlah aliran sama dengan perbedaan induksi magnet yang dihasilkan

Jenis Vortex, ada hambatan, laju aliran sama dengan jumlah frekwnsi yang dihasilkan hambatan tsb.

Coriolis, dapat menghitung masa sehingka hasil bisa sangat akurat,

Thermal sensor, terdapat 2 sensor yang terpasang, salah satunya di beri aliran panas sehingga cara kerjanya, flow sama dengan perbedaan panas antara kedua sensor tersebut,

Ultrasonic, satuanya bacanya terdiri dari tranmitter dan receiver dan cara kerjanya berdasarkan dari transit time antara kedua sensor tsb,

Venturi dan orifice, pembacaan aliran berdasarkan perbedaan tekanan

Turbine meter pembacaanya berdasarkan jumlah pulsa yang dihasilkan