bahas soal yooo.

A 100 m length of smooth horizontal pipe is attached to a large reservoir. What depth, d, must be maintained in the reservoir to produce a volume flow rate of 0,01 m3/s of water? The inside diameter of the smooth pipe is 75 mm. The inlet is square-edge and water discharges to the atmosphere.
   
 

Photobucket

Dik:

Q = 0.01 m3/s

D pipa = 75 mm = 0.075 m

L pipa = 100 m

Ditanya : d = …….m (kedalaman)

Karena kita tidak tahu aliran airnya laminar, turbulen atau transisi, maka persamaan yang dipakai :

Photobucket

Ini adalah persamaan energy dasar untuk single pipe system (Buku Fox Bab 8, 8-8 SOLUTION OF PIPE FLOW PROBLEMS)

dimana hL = hL mayor + hL minor (Buku Fox Bab 8, 8-8 SOLUTION OF PIPE FLOW PROBLEMS)

hL mayor :

Photobucket

hL minor :

Photobucket

lalu dari soal kita mendapatkan

p1 = p2 = p atm (karena p1 peampangnya terbuka, dan p2 airnya keluar dari pipa) “(kalo salah mohon diperbaiki)”

V1 = 0 karena air tidak mengalir dalam reservoir

V2 = V air mengalir dalam pipa

α = 1 asumsi alirannya turbulen (Buku Fox Bab 8, 8-8 SOLUTION OF PIPE FLOW PROBLEMS)

z1 = d ada beda ketinggian

z2 = 0 tidak ada beda ketinggian

maka setelah memasuk-masukan data-data di atas kita mendapatkan persamaan:

Photobucket

disederhanakan menjadi :

Photobucket

karena:

Photobucket

Maka :
Dari persamaan diatas yang belum diketahui untuk mencari nilai d adalah nilai f (friksi) dan K.

Untuk mencari nilai f maka kita harus mencari Re (bilangan Reynolds) terlebih dahulu, yang didapat dari persamaan :

Photobucket

Kita berasumsi bahwa suhu airnya adalah 20°C, ρ = 999 kg/m3 dan μ = 1.0 x 10-3 kg/m.s

Dan kita masukkan nilai-nilai yang ada ke persamaan diatas maka akan didapat Re = 1.70 x 105

Setelah diketahui Re-nya dan diketahui bahwa alirannya adalah turbulen (Re ≥ 2300)

Maka nilai f didapat melalui persamaan :

Photobucket

Nilai ε/D = 0 didapat dari karena pipanya smooth maka ε = 0 “kalau salah mohon di koreksi karena belum di hitung”

atau dengan cara memakai diagram moody, karena diketahui dari soal kalau pipanya adalah pipa “smooth” dan nilai Re-nya juga sudah diketahui

Photobucket

Dan didapat f = 0.0162

Nilai K didapat karena pipa tersebut nyambung dengan reservoir dengan keadaan square edged

(a) Reentrant, KL = 0.8
(b) Sharp-edge, KL = 0.5
(c) Slightly Rounded, KL = 0.2
(d) Well Rounded, KL = 0.04
Dari gambar kita dapat lihat bahwa sambungan square edged ada pada gambar (b) dengan nilai K = 0.5

Photobucket

Setelah semua nilai didapatkan maka kita tinggal memasuk masukan nilai ke persamaan

Dimana :

Q = 0.01 m3/s

D = 0.075 m

g = 9.81 m/s2

f = 0.0162

L = 100 m

K = 0.5

Maka akan didapatkan nilai d = 6.02 m dibulatkan menjadi d = 6 m

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: