Soal No. 1Air pada 10o C dialirkan ke suatu tangki di atas sebuah gedung. Agar debitnya 200 L/min berapa tekanan di titik A ? [Jawab : 321,1 kPa terhadap patmosfir]

Jawab :

Persamaan Energi Umum :

g

Vz

phhh

g

Vz

pLRA 22

22

22

21

11

Parameter yang diketahui :

)hz(pphzpp

0VV0h0h

Pa10x013,1pp25z0z

L2o1L2o1

21RA

5o221

Menghitung faktor gesekan :

Menghitung kecepatan :

s

m5,2

10x314,1

0033,0

A

QV

s

m0033,0

minL

60000

sm

min

L200Q

m10x314,1Am10x9,40D40Schedulein2

11

3

3

3

233

023,0

7981174,5

8891

7,3log

25,0

N74,5

D1

7,3log

25,0f

7981110x30,1

)10x9,40)(5,2(1000VDN

s.Pa10x30,1m

kg1000:C10Air

88910x6,4

10x9,40Dm10x6,4

2

9,0

2

9,0R

3

3

R

33

o

5

35

Menghitung tekanan :

Menghitung head loss:

m68,713,534,221,0h

m13,5)328,0(10x9,40

5,270223,0

g2

V

D

Lfhh

m34,2)328,0)(021,0(340g2

Vf340

g2

Vf

D

L

g2

VKhh

m21,0)328,0)(021,0(30g2

Vf30

g2

Vf

D

L

g2

VKhh

021,0f328,0)81,9(2

5,2

g2

V

L

3

2

pipa3L

2

T

2

Te

2

valve2L

2

T

2

Te

2

elbow1L

T

2

Pa10x1,32)68,725(10x81,9)zh(pp

m

N10x81,9

332L21

33

Soal No. 2

Suatu minyak pelumas dialirkan melalui sistem pipa di bawah ini dengan penurunan tekanan antara dua titik maksimum sebesar 60 kPa. Minyak pelumas tersebut mempunyai sg = 0,88 dan viskositas dinamik sebesar 9,5 x10-3 Pa.s. Tentukan debit maksimum yang diperbolehkan [Jawab : 0,0538 m3 /s]

Persamaan Energi Umum :

kPa60hh

pp0hhVVzz

kPa60pppg2

Vz

phhh

g2

Vz

p

LL21

RA2121

21maks

22

22

LRA

21

11

Jawab :

s.Pa10x5,9

m

N8633)81,9(880g

m

kg880)1000(88,0

88,0sg

5

3

3

air

6-in schedule 40 steel pipe :

22

maksmin

5

3

3

5

m10x864,1A

04,0f014,0f

335010x6,4

10x1,154D

m10x1,154D

m10x6,4

f649575,1

4,136

f649575,1

)95,6)(81,9(2)f(V

95,68633

10x60pp

g2

V)f649575,1(

g2

V)f649675,09,0(h

g2

Vf649

g2

V

10x1,154

100f

g2

V

D

Lfh

g2

V675,0

g2

V)015,0(45

g2

Vf45

g2

VKh

g2

V9,0

g2

V)015,0(60

g2

Vf)30(2

g2

VKh

m100304030L

321

22

L

22

3

2

3L

222

T

2

2L

222

T

2

11L

2

0025,00225,0020,0f0225,0

4368074,5

)3350(7,31

log

25,0

N74,5

D7,3

1log

25,0f

4368010x5,9

)10x1.154)(06,3(880VDN3350

D

s

m06,3

)02,0(649575,1

4,136

f649575,1

4,136V

22

9.0

5

3

Pilih f = 0,020 :

Pilih f = 0,030 :

0067,00233,0030,0f0233,0

3634174,5

)3350(7,31

log

25,0

N74,5

D7,3

1log

25,0f

3634110x5,9

)10x1.154)(54,2(880VDN3350

D

s

m54,2

)030,0(649575,1

4,136

f649575,1

4,136V

22

9.0

5

3

Menghitung debit :

Pilih f = 0,0230 :

0002,00228,00230,0f0228,0

4103974,5

)3350(7,31

log

25,0

N74,5

D7,3

1log

25,0f

4103910x5,9

)10x1.154)(54,2(880VDN3350

D

s

m88,2

)0230,0(649575,1

4,136

f649575,1

4,136V

22

9.0

5

3

s

m054,0)10x864.1(88,2VAQ

32

Soal No. 3

Tentukan ukuran Schedule 40 pipe horisontal yang akan mengalirkan 0,50 ft3 /s air pada 60o F dimana penurunan tekanan yang terjadi sepanjang 100 ft tidak boleh lebih dari 2 psi. [Jawab 4 - in ]

Jawab

L21L21

RA2121

21maks

22

22

LRA

21

11

hpphpp

0hhVVzz

psi2pppg2

Vz

phhh

g2

Vz

p

Persamaan Energi Umum :

s

m10x124,1

sft

sm

10x290,9

s

ft10x21,1

m

N9803

ftlbmN

1,157

ft

lb4,62

Pa13790psi

Pa6895psi2ppm479,30

281,3

mft100L

26

2

22

25

3

3

3

3

21

Pilih ukuran 2-in :

0142,0

sftsm

s

ft5,0Qm10x168.2A

114110x6,4

10x5,52Dm10x6,4m10x5,52D

3

3

323

5

353

0202,0

10x05,374,5

)1141(7,31

log

25,0

N74,5

D7,3

1log

25,0f

10x05,310x124,1

)10x5,52)(53,6(VDN1141

10x6,4

10x5,52D

s

m53,6

16810,2

0142,0

A

QV

2

5

2

9.0

56

3

5

3

3

1379010x5,210x25,5

478,30)0202,0)(9803(

g2

V

D

Lfhpp 5

3

2

L21

Beda tekanan masih lebih besar dari 2 psi ukuran pipa perlu diperbesar

Pilih ukuran 3-in :

0142,0

sftsm

s

ft5,0Qm10x768,4A

m10x6,4m10x9,77D

3

3

323

53

0193,0

10x06,274,5

)1694(7,31

log

25,0

N74,5

D7,3

1log

25,0f

10x06,210x124,1

)10x9,77)(97,2(VDN1694

10x6,4

10x9,77D

s

m97,2

76810,4

0142,0

A

QV

2

5

2

9.0

56

3

5

3

3

137903338010x9,77

478,30)0193,0)(9803(

g2

V

D

Lfhpp

3

2

L21

Beda tekanan masih lebih besar dari 2 psi ukuran pipa perlu diperbesar lagi

Pilih ukuran 4-in :

0142,0

sftsm

s

ft5,0Qm10x213,8A

222310x6,4

10x3,102Dm10x6,4m10x3,102D

3

3

323

5

353

0191,0

10x57,174,5

)2224(7,31

log

25,0

N74,5

D7,3

1log

25,0f

10x57,110x124,1

)10x3,102)(73,1(VDN2224

10x6,4

10x5,52D

s

m73,1

21310,8

0142,0

A

QV

2

5

2

9.0

56

3

5

3

3

13790844910x3,102

478,30)0191,0)(9803(

g2

V

D

Lfhpp

3

2

L21

Beda tekanan sudah lebih kecil dari 2 psi ukuran pipa yang sesuai 4-in