ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida
Click here to load reader
-
Upload
fransiska-puteri -
Category
Documents
-
view
2.166 -
download
48
description
Transcript of ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida
![Page 1: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/1.jpg)
TRANSPORTASI FLUIDA
![Page 2: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/3.jpg)
PIPA
Tabel Dimensi Pipa untuk Steel Pipe dan Sanitary Pipe (Toledo, 1991)
![Page 4: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/4.jpg)
Bilangan Reynold dan Jenis Aliran
![Page 5: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/5.jpg)
Aliran Laminar
dimana:P1 = P awalP2 = P akhirL = panjang pipam= viskositas
fluidaR = jari-jari pipa
![Page 6: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/6.jpg)
Nilai Vmax
Cairan Newtonian dalam aliran laminar
Cairan non-Newtonian
dalam aliran laminar
)
![Page 7: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/7.jpg)
Bilangan Reynolds (NRe)
Dimana: = densitas bahan (g/cm3 atau kg/m3)D = diameter pipa bagian dalam (cm atau m)V = kecepatan rata-rata fluida di dalam pipa
(cm/dtk atau m/dtk)
= viskositas (Pa)Bila:
NRe < 2100 (Laminar)NRe > 4000 (Turbulen)
2100<NRe<4000 (Transisi)
![Page 8: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/8.jpg)
Generalized Reynolds Number (NReGe)
![Page 9: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/9.jpg)
Contoh 1
Tentukan bilangan Reynolds dari fluida Newtonian yang dipompa dengan debit aliran 100 L/menit dengan densitas 1.02 g/cm3 dan viskositas 100 cP? Cairan melalui pipa lurus berukuran 1,5 in (nominal) sanitary pipe dengan panjang 50 m
![Page 10: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/10.jpg)
Jawab :
![Page 11: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/11.jpg)
![Page 12: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/12.jpg)
Transportasi Fluida dalam Sistem Perpipaan
Faktor bahan (sifat alir dan densitas)
Karakteristik fluida (viskositas, n dan K)
Faktor pipa (jenis pipa, ketinggian, gesekan, kontraksi, ekspansi, fitting)
Faktor pompa (daya)
![Page 13: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/13.jpg)
Prinsip Dasar Transportasi Fluida
Kesetimbangan massa
Kesetimbangan energi
![Page 14: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/14.jpg)
Kesetimbangan massa
![Page 15: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/15.jpg)
Kesetimbangan energi (Hukum Bernoulli)
Energi yang terlibat dalam transportasi fluida di dalam pipa
![Page 16: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/16.jpg)
Persamaan Bernoulli
Total energi pada titik awal fluida bergerak
Total energi pada titik akhir fluida bergerak
Pf/ adalah faktor hambatan (frictional resistance) yang disebabkan oleh adanya gesekan antara fluida dengan pipa
![Page 17: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/17.jpg)
Hambatan dalam aliran FluidaHambatan karena gesekan pada
pipa lurusHambatan karena
kontraksi/penyempitanHambatan karena ekspansi
(pengembangan)Hambatan karena sambungan
(fittings)
![Page 18: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/18.jpg)
1. Hambatan karena gesekan pada pipa lurus
Dipengaruhi oleh:Rasio kekasaran permukaan pipa
bagian dalam k) dengan diameter pipa (D),pipa kasar k/D>0, pipa halus k/D=0
Sifat fluida (Newtonian dan non-Newtonian)
Jenis aliran fluida (Laminar atau turbulen)
![Page 19: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/19.jpg)
Jenis kekasaran pada permukaan pipa sebelah dalam
f = fanning friction factor
![Page 20: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/20.jpg)
a. Cairan Newtonian/non-Newtonian yang mengalir secara laminar (NRe<2100)
f=16/NReb. Cairan Newtonian/non-Newtonian yang
mengalir secara transisi/turbulen (NRe>2100) pada pipa halus (k/D=0)
c. Cairan Newtonian/non-Newtonian yang mengalir secara transisi/turbulen (NRe>2100) pada pipa kasar (k/D>0), nilai f ditentukan menggunakan diagram Moody
![Page 21: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/21.jpg)
Fanning frictional factor (f) untuk cairan Newtonian (Diagram Moody)
![Page 22: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/22.jpg)
Fanning frictional factor (f) untuk cairan non-Newtonian (Diagram Moody)
![Page 23: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/23.jpg)
Contoh 2
Susu dengan viskositas 2 cP dan densitas 1,01 g/cm3 dipompa melalui pipa sanitari lurus berukuran 1 in (nominal) dan panjang 1 feet dengan debit aliran 3 gal/menit. Hitunglah pressure drop (P) dari sistem pemompaan tersebut!
![Page 24: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/24.jpg)
Contoh 3
Saus tomat dipompa melalui sanitary pipe berdimensi 1 in (nominal) dengan flow rate 5 gal/menit. Hitunglah pressure drop per meter panjang pipa! Saus tomat memiliki indeks tingkah laku aliran (n) 0,45, koefisien kekentalan (K) 125 dyne-secn/cm2 dan densitas 1,13 g/cm3.
![Page 25: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/25.jpg)
2. Hambatan karena kontraksi/penyempitan
![Page 26: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/26.jpg)
3. Hambatan karena ekspansi (pengembangan)
![Page 27: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/27.jpg)
4. Hambatan karena sambungan (fittings)
• Elbow (siku 45o atau 90o)
• Tee• Katup (valve)• dll
![Page 28: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/28.jpg)
Nilai Equivalent of Fitting Terhadap Dimensi Pipa (Toledo 1991)
![Page 29: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/29.jpg)
Contoh 3Puree buah mempunyai
kandungan padatan 11,9 % dipompakan melalui sanitari berdimensi 1 in (nomina) dengan debit aliran 50 gal/menit. Hitunglah pressure drop per meter pipa. Diketahui pure buah mempunyai indeks tingkah laku aliran 0,35 dan koefisien kekentalan 72 dyne.sn/cm2
![Page 30: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/30.jpg)
Contoh 5
Sebuah pompa digunakan untuk mengalirkan kecap dari bagian bawah deaerator. Ketinggian deaerator tersebut 10 m diatas pompa. Deaerator dioperasikan pada tekanan vakum 49 kPa. Pipa yang digunakan untuk menghubungkan pompa ke deaerator staninless steel sanitary pipe berdimensi 2,5 in (nominal) dengan panjang 8 m dan satu belokan (90o elbow). Kecap mempunyai densitas 1130 kg/m3, consistency indeks (K) 10.5 Pa.sn dan flow behavior index (n) 0,45. Jika debit aliran (flow rate) adalah 40 L/min, tentukan berapa tekanan di bagian pompa untu menghasilkan debit aliran tersebut. Diketahui tekanan atmosfir = 101 kPa
![Page 31: ITP UNS SEMESTER 2 Transportasi fluida](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102409/547e70b7b4af9f58708b461d/html5/thumbnails/31.jpg)