Menghitung debit cairan di pipa secara sederhana
Debit cairan atau istilah bulenya flow rate, yaitu banyaknya atau jumlah cairan
yang mengalir yang diukur persatuan waktu.
Laju alir volumetric satuannya : (volume/waktu) GPM, m3/jam, liter/detik, dll.
Laju alir massa satuannya : (massa/waktu) kg/detik, ton/jam, Cubicmeter/jam dll
Dibiuat ilustrasi seperti gambar di atas untuk mempermudah pemahaman,
diketahui diameter pipa ukuran ¾ inchi ( 0.75 ) dan tekanan air diatas (P1)
2 bar, setelah keluar dari pompa boster, panjang pipa dari atas ke bawah
10.5 meter,
Berapa debit / Flowrate air pada pipa tersebut ? ( dianggap aliran ideal )
diketahui :
tekanan air di atas ( P1 ) = 2 bar = 2.10^5 Pa,
tekanan air di posisi bawah ( P2 ) = tekanan udara luar = 1 bar = 10^5 Pa.
diameter pipa (d) = 3/4 inch = 0.75 x 0.0254 mtr = 0.01905 mtr.
massa jenis air ( rho ) = 1000 kg/m^3
nilai gravitasi ( g ) = 9.8 kita anggap fluidanya ideal ( tdk ada turbulensi ).
Melihat uraian di atas maka kita akan menggunakan persamaan Bernoulli,
yang menyatakan bahwa :" jumlah energi pada suatu titik di dalam
suatu aliran tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik
lain pada jalur aliran yang sama".
Berikut persamaan Bernoulli :
P1 + rho g h1 + 1/2 rho V1^2 = P2 + rho g h2 + 1/2 rho V2^2
Maka kita cari dulu kecepatan aliran ( velocity ) dari persamaan berikut ini :
Untuk mudahnya kita ringkas menjadi :
(P1 - P2) + rho g (h1 - h2) = 1/2 rho g ( V2^2 - V1^2 )
203400 = 500 V2^2
V2 = √203400 / 500
= √ 406.8
= 20.1 m/detik
Kecepatan aliran ( Velocity ) adalah = 20.1 m/detik
Untuk mendapatkan debit / flow rate kita gunakan rumus
Q = A x V
Yangmana telah diketahui, bahwa :
V = 20.1 m/detik
diameter pipa ( d ) = 0.75 inch
= 0.75 x 0.0254 mtr
= 0.01905 mtr
= 0.75 x 0.0254 mtr
= 0.01905 mtr
pi = 3.14
Q = 1/4 x pi x d^2 x V
= 0.25 x 3.14 x 0.01905^2 x 20,144478
= 0.25 x 3.14 x 0.0003629 x 20.144478
= 0.25 x 3.14 x 0.0003629 x 20.144478
= 0,0057371 mtr/detik
= 5,737 liter/detik
Debit / flow rate fluida di pipa adalah 5,74 liter/detik
Dengan catatan , bahwa perhitungan diatas mengabaikan faktor - faktor
friksi / gesekan.
Seperti biasa untuk mencoba, telah disiapkan aplikasi untuk menghitung
kecepatan aliran dan debit / flowrate yang bisa anda download pada link di bawah ini :
Untuk mendownloadnya (124 kb), anda harus sign in terlebih dahulu pada 4shared :http://www.4shared.com/rar/7K7-y_3_/Flow_rate.html
sampai ketemu pada postingan berikutnya ....
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Silahkan berkomentar yang sopan sesuai dengan tajuk postingan serta tidak mengandung SARA dan politik,
mohon maaf jika tidak ada tanggapan atau respon yang lambat.