STUDI DISTRIBUSI TEKANAN ALIRAN MELALUI PENGECILAN SALURAN SECARA MENDADAK DENGAN BELOKAN PADA PENAMPANG SEGI EMPAT

Abstract

Tujuan dari penelitian ini adalah  mempelajari  distribusi tekanan dan penurunan tekanan pada aliran satu fase, melalui penampang pipa persegi dengan belokan (elbow) dan mengalami pengecilan saluran (sudden contraction) ditinjau dari berbagai sudut pandang. Rasio pengecilan saluran yang dipakai adalah S= 0.6, S = 0.667 dan S = 0.8

Penelitian dilakukan dengan mengalirkan fluida melalui rotameter sebelum masuk seksi uji.  Kemudian, Debit aliran yang dipakai sebagai parameter yang divariasi dalam penelitian ini, yaitu 2 gpm, 4 gpm dan 8 gpm. Dengan mnggunakan fluida satu fase yang berupa air. Titik pengukuran tinggi tekanan diambil pada bagian dinding depan dan dinding samping seksi uji. Pada bagian depan seksi uji, diambil 15 titik pengukuran sebelum dinding kontraksi dan 15 titik pengukuran sesudah dinding kontraksi. Pada bagian dinding samping seksi uji, diambil 9 titik pengukuran sebelum dinding kontraksi dan 9 titik pengukuran sesudah dinding kontraksi.

Penelitian menghasilkan bahwa setiap kenaikan kecepatan selalu diikuti dengan penurunan tekanan, begitu juga sebaliknya. Pada pipa (S) = 0,6 dengan debit 8gpm, sebelum kontraksi mempunyai kecepatan (v₁)= 0.0683 m/s dan tekanan 109 Kg/m² pada sumbu saluran (titik 3c), kemudian setelah melewati dinding kontraksi tekanan turun menjadi -30 Kg/m² pada kecepatan aliran (v₂)= 0.1896 m/s. Ketika aliran mendekati sudut belokan (90^o ) terjadi peningkatan tekanan karena adanya perlambatan aliran. Debit aliran berpengaruh pada besarnya tekanan, semakin besar debit aliran semakin besar juga tekanan yang dapat di ukur. Pada debit aliran (Q) 4 GPM dalam saluran rasio 0,667, aliran masuk bertekanan 85 Kg/m²  ketika debit dinaikkan menjadi 8 GPM tekanan naik menjadi 133 Kg/m². Namun semakin jauh posisi aliran dari dasar pipa maka akan semakin kecil tekanannya. Semakin besar luas penampang pipa maka akan semakin kecil Bilangan Reynoldsnya, untuk rasio pengecilan 0,6 pipa outlet (A= 0.0025m²) pada Q = 0.000171m3/det diperoleh harga Re = 3379.53795, pada rasio pengecilan 0,667 (A= 0.0016 m²) pada Q = 0.000171 m³/det diperoleh harga Re = 4224.42244 dan untuk rasio pengecilan 0,8 pipa outlet (A= 0.0016 m²) pada debit (Q) = 0.000171 m³/det diperoleh harga Re = 4224.42244. Bilangan  Reynolds juga akan naik seiring dengan besarnya debit aliran.