Baiklah disini saya akan sedikit berbagi ilmu tentang
Sisitematika Penulisan proposal
1. Judul Proposal ( Skripsi )
2. Bab I
1.1 Latar belakang ( tentang Skripsi )
1.2 Rumusan Masalah (
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penilitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Keaslian Penelitian
3. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
4. BAB III METODE PENELITIAN
Dibawah ini contoh proposal skripsi yang berjudul Analisa Performa sisitem pompa Air Baku dari Intake 1 Ilir ke Instalasi 3 Ilir di PDAM Tirta Musi Palembang
( Judul di tulis huruf kapital ya sob )
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air adalah salah satu unsur penting
yang ada di bumi yang sangat dibutuhkan untuk kehidupan dan semua jenis makhluk
hidup. Oleh karena itu air ini sendiri sering disebut sumber kehidupan yang
dimana ada air maka disitu pula terdapat kehidupan.
Di dunia industri sebagaian besar
fluidannya mengalir pada saluran pipa dan valve.
Maka dari itu, sangatlah penting untuk mengetahui sebuah perangkat yang
mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran suatu cairan dengan membuka, menutup,
atau menutup sebagian dari jalan alirannya. Terdapat banyak model bukaan pada
saat membuka atau menutup valve
seperti bukaan ½ , ¼ , ¾, dan penuh sangat berpengaruh pada laju aliran fluida.
Perkembangan dunia industri yang semakin
pesat beriringan dengan memasuki era globalisasi. Banyak dilakukan
pengujian-pengujian pengaruh variasi cela valve dan variasi jenis valve terhadap laju aliran. Contoh efek dari pengaruah variasi cela
valve
dan variasi jenis valve
terhadap laju aliran, akan berpengaruh pada volume fluida tersebut, semakin
besar pemampatan fluida dengan kecepatan aliran yang konstan maka kecepatan
aliaran fluida tersebut akan semakin cepat.
Fenomena bentuk
laju kecepatan aliran yang terjadi pada
suatu fluida bisa kita teliti dengan melihat bentuk dari aliran yang terjadi
dan menghitung laju keceptan aliran setiap bukaan pada valve.
Maka dari itu pada
penelitian tugas akhir ini yang akan dilaksanakan di Universitas IBA Fakultas
Teknik Program Studi Teknik Mesin adalah dengan membuat rangkaian alat uji. Dan
untuk menentukan apakah laju kecepatan aliran fluida berpengaruah pada bukaan valve dan variasi valve tersebuat.
1.2 Rumusan Masalah
Dari
penggambaran yang penulis berikan pada latar belakang diatas, maka perumusan
masalah sebagai berikut :
1.
Mengamati perbedaan debit dengan
kecepatan aliran pada ball valve, gate
valve, dan globe valve.
2. Mengetahui
kerugian pada ball valve, gate vave dan
globe valve pada berbagai bukaan valve dan debit aliran.
1.3 Batasan Masalah
Berdasarkan
rumusan masalah di atas, maka batasan masalah dalam penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Fluida
yang digunakan adalah air
2. Pengujian
pada ball valve,gate valve,dan globe valve dengan ukuran ¾ inci pada bukan ¼ ,
½ , ¾ ,dan penuh
3. Pada
pipa diameter 22 mm
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan
dari penelitian tugas akhir ini adalah menganalisa kerugian pada ball valve, gate valve, dan globe valve dan debit aliran dengan
cara membandingkan debit aliran tersebut pada bukaan valve ¼ , ½ , ¾ dan penuh.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian
ini antara lain :
1. Mengetahui
perbandiang bukaan valve pada debit aliran.
2. Mengetahui
kerugian head dari ball valve, gate valve
dan globe valve
3. Alat
pengujian ini bisa di gunakan untuk praktikum Fenomena Dasar.
1.6 Keaslian Penelitian
Untuk Membuktikan keaslian
Penelitian ini, Peneliti Mencari Informasi di Perpustakaan
Universitas,Perpustakaan Daerah, bahkan mencari melalui google (internet), tidak ditemukan kesamaan sama sekali,
sehingga Peneliti dapat meyakini bahwa judul yang Peneliti angkat ini tidak
terjadi Plagiat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian Fluida
Fluida
adalah zat yang tidak dapat menahan perubahan bentuk secara permanen. Fluida
merupakan zat yang berubah bentuk secara kontinyu (terus menerus) bila terkena tegangan
geser, berapapun kecilnya tegangan geser itu.Perilaku zat cair yang mengalir
sangat bergantung pada keadaan sebenarnya apakah fluida itu berada di bawah
pengaruh bidang batas padat atau tidak. Aliran dalam pipa telah banyak dijumpai
dalam kehidupansehari-hari maupun dalam
prosesproses industri. Dalam kehidupansehari-hari hal tersebut
dapat dilihat pada aliran di saluran pembuangan,aliran semen dan pasir di pipa
dan lain-lain.
2.2
Sifat-sifat Umum Aliran Pipa
Pipa adalah saluran tertutup yang biasanya
berpenampang lingkaran yang digunakan untuk mengalirkan fluida. Fluida yang di
alirkan melalui pipa bisa berupa zat cair atau gas.
Perbedaan antara saluran terbuka dan tertutup
yaitu pada saluran terbuka adanya permukaan bebas yang berupa udara dengan
tekanan atmosfer dan menyebabkan tekanan fluida saat masuk sama dengan tekanan
fluida saat keluar dari saluran terbuka, sedangkan pada aliran fluida tertutup seluruh
penampangnya penuh dialiri fluida tanpa ada permukaan bebas yang berupa udara
dan menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan fluida antara saluran masuk dan
saluran keluarnya. seperti contoh pada
gambar 2.1. Oleh karena itu konsep analisis aliran pada pipa harus dalam
kondisi pipa dialiri dan terisi penuh dengan fluidanya.
 |
Gambar
2.1 Aliran
Tertutup dan Aliran Terbuka
|
Fluida yang bergerak dapat diklasifikasikan
kedalam beberapa kategori. Fluida inkompresibel adalah suatu fluida yang tidak
dapat dimampatkan dan contohnya cairan. Sedangkan fluida kompresibel adalah
fluida yang mampu dimampatkan contohnya adalah gas. Fluida inkompresibel juga
dapat dikatakan fluida yang mempunyai kekentalan atau viskositas, berbeda
dengan fluida kompresibel yang tidak mempunyai kekentalan.
Aliran fluida pada fluida yang mempunyai
kekentalan disebut juga aliran viscos, viscositas adalah sifat zat cair yang
dapat menyebabkan terjadinya tegangan geser pada waktu zat cair bergerak atau
mengalir. Pada fluida yang mengalir dalam sebuah pipa viscositas fluida dapat
berubah karena pengaruh temperatur. Contoh dari tabel 2.1. Viscositas kinematik
air semakin kecil bilamana temperatur air tersebut semakin tinggi.
Tabel
2.1 Sifat
air (Viskositas Kinematik) pada tekanan atmosfer
|
Suhu
ºC
|
Viskositas kinematik (ν)
M2/detik
|
Suhu
ºC
|
Viskositas kinematik (ν)
M2/detik
|
|
0.0
|
1.795 x 10-6
|
50.0
|
0.556 x 10-6
|
|
5.0
|
1.519 x 10-6
|
60.0
|
0.477 x 10-6
|
|
10.0
|
1.308 x 10-6
|
70.0
|
0.415 x 10-6
|
|
20.0
|
1.007 x 10-6
|
80.0
|
0.367 x 10-6
|
|
30.0
|
0.804 x 10-6
|
90.0
|
0.328 x 10-6
|
|
40.0
|
0.661 x 10-6
|
100.0
|
0.296 x 10-6
|
Aliran fluida viskos dapat dibedakan menjadi
2(dua) macam. Apabila pengaruh kekentalan cukup dominan sehingga
partikel-partikel fluida bergerak secara teratur menurut lintasan lurus maka
disebut laminer. Aliran laminar terjadi apabila kekentalan yang besar dan
kecepatan aliran kecil. Dengan berkurangnya pengaruh kekentalan atau
bertambahnya kecepatan aliran fluida aliran laminer akan berubah menjadi aliran
turbulen. Pada aliran turbulen partikel-partikel fluida bergerak secara tidak
teratur.
2.3
Valve
Valve atau yang biasa disebut katup
adalah sebuah perangkat yang mengatur, mengarahkan atau mengontrol aliran dari
suatu cairan (gas, cairan, padatan terfluidisasi) dengan membuka, menutup, atau
menutup sebagian dari jalan alirannya.
1.
Macam-macam
valve
a.
Gate valve
Gate valve adalah
jenis katup yang digunakan untuk membuka aliran dengan cara mengangkat gerbang
penutup nya yang berbentuk bulat atau persegi panjang.
Gate Valve adalah jenis valve yang paling sering dipakai dalam sistem perpipaan. Yang fungsinya untuk membuka dan menutup aliran.
Gate Valve adalah jenis valve yang paling sering dipakai dalam sistem perpipaan. Yang fungsinya untuk membuka dan menutup aliran.
b. Globe valve
Global Valve
digunakan untuk mengatur besar kecilnya laju aliran fluida dalam pipa
(throttling). Prinsip dasar dari operasi Globe Valve adalah gerakan tegak lurus
disk dari dudukannya. Hal ini memastikan bahwa ruang berbentuk cincin antara
disk dan cincin kursi bertahap sedekat Valve ditutup.
c.
Ball Valve
Ball Valve
adalah sebuah Valve atau katup dengan pengontrol aliran berbentuk disc bulat
(seperti bola/belahan). Bola itu memiliki lubang, yang berada di tengah
sehingga ketika lubang tersebut segaris lurus atau sejalan dengan kedua ujung
Valve / katup, maka aliran akan terjadi.
2.4 Aliran
Laminer dan Turbulen Dalam Sebuah Pipa
Aliran
fluida di dalam sebuah pipa mungkin merupakan aliran laiminar atau aliran
turbulen. Osborne Reynolds (1842-1912),
ilmuwan dan ahli matematika Inggris, adalah orang yang pertama kali membedakan
dua klasifikasi aliran ini dengan menggunakan sebuah peralatan sederhana
seperti yang di tunjukan pada Gambar. 2.2a. Jika air mengaliar melalui sebuah
pipa berdiameter D dengan kecepatan rata-rata V, sifat-sifat berikut ini dapat
diamati dengan mengijeksikan zat pewarna yang mengambang seperti ditunjukan.
Untuk “laju aliran yang cukup kecil” guratan zat pewarna (sebuah garis guratan)
akan tetap berupa garis yang terlihat jelas selama mengalir, dengan hanya
sedikit saja menjadi kabur karena difusi molekuler dari zat pewarna ke air di
sekelilingnya. Untuk suatu “laju aliran sedang” yang lebih besar, guratan zat
pewarna berfluktuasi menurut waktu dan ruang, dan akan putus-putus dengan
perilaku tak beraturan muncul di sepanjang guratan. Semetara itu, untuk “laju
aliran yang cukup besar” guratan zat pewarna dengan sangat segera menjadi kabur
dan menyebar disebuah pipa dengan pola yang acak. Ketiga karakteristik ini,
yang masing-masing di sebut sebagai aliran laminar, transisi dan turbulen,
diilustrasikan pada gambar 2.2b.
 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gambar 2.2 (a) Eksperimen untuk
mengilustrasikan jenis aliaran (b) aliran laminer, aliran transisi dan aliran
turbulen
Aliran dalam pipa adalah
laminar bilamana bilangan Reynolds-nya kurang dari kira-kira 2100. Aliran dalam
pipa adalah aliran turbulen jika bilangan Reynolds-nya lebih besar dari
kira-kira 4000. Untuk bilangan Reynolds diantara kedua batas ini , aliran
mungkin berubah dari keadaan laminar menjadi keadaan turbulen dengan prilaku
aliran acak yang jelas disebut aliran transisi.
Menurut Reynold, untuk membedakan apakah aliran
itu laminer atau turbulen dapat menggunakan bilangan tak berdimensi yang
disebut Bilangan Reynold. [1]
Bilangan ini dapat dihitung dengan persamaan
berikut:
2.5 Viskositas
Viskositas atau kekentalan adalah ukuran untuk meyatakan hambatan atau
kekentatlan fluida terhadap deformasi. Hukum viskositas pada fluida newtonian
meyatakan bahwa laju aliran di katakan dengan viskositas berbanding lurus
dengan tegangan geser. Viskositas fluid ini di pengaruhi oleh banyak hal,
misalnya, suhu, larutan, bentuk partikel dan lain-lain. Viskositas dinyatakan
dalam dua bentuk, antara lain:
a.
viskositas dinamik
viskositas
dinamik adalah perbandingan tegangan geser dengan laju perubahanya, besaran
nilai viskositas dinamik tergantung dari faktor seperti viskositar dinamik air
pada temperatur lingkungan dalam kg/m.s
b.
viskositas kinetik
viskositas kinatik adalah
perbandingan viskositas dinamik terhadap density (kerapatan) massa jenis
fluida tersebut.
2.6 Persamaan
Kontinuitas
Suatu aliran yang melalui sebuah pipa, yang
diilustrasikan dengan gambar 2.3 seperti dibawah ini.
Gambar
2. 3 Aliran Melalui Tabung[10]
Kecepatan
fluida pada sembarang titik V dan arah lurus dari suatu penampang kerapatan
fluida (𝜌) maka
massa fluida yang penampangnya persatuan waktu adalah :
m = ∫𝜌 . V . dA
Dalam
aliran tetap melalui suatu tabung, dimana tidak ada fluida yang menembus
dinding maka besar massa fluida yang melalui penampang satu dan dua adalah sama.
Jadi ∫1 𝜌
. V . dA = ∫2 𝜌 . V . dA = tetap
Persamaan
ini disebut persamaan kontinuitas.
Untuk
aliran satu dimensi kecepatan disetiap penampang adalah harga rata-rata dari
kecepatan pada penampang tersebut. Jika kecepatan rata-rata, luas penampang ,
dan kerapatan pada luas penampang satu dan dua masing-masing adalah V1,
V2, A1, A2, 𝜌1, dan 𝜌2 , maka
persamaan kontinuitas dapat ditulis :
𝜌1 . V1 . A1 = 𝜌2 . V2
. A2 = tetap
Untuk
fluida incompressible 𝜌 sama
dengan tetap jadi :
A1 .
V1 = A2 . V2 = Q = tetap
Q
disebut kapasitas aliran atau debit aliran, yaitu volume aliran fluida yang
melalui penampang per satuan waktu
Q = V .
A (2.4)
Dimana :
Q : Debit aliran
(m3/s)
V : kecepatan aliran (m/s)
A : luas penampang (m2)
Karena
A = ¼ . 𝜋 . d2 (2.5)
2.7 Diagram
Moody
Diagram moody adalah sebuah
repenstasi garis dari persamaan ini, yang merupakan pencocokan empiris dari
data penurunan tekanaan aliran pipa. Penurunan tekanan dan kerugian head dalam
sebuah pipa tergantung pada tegangan geser
Tabel 2. 1 diagram moody
Dari tabel di atas maka kita bisa
mentukan nilai dari faktor f dari
nilai bilangan reynol numner dan Є/D
2.8 Kerugian
minor (Minor Losses)
Kerugian
head pada bagian pipa yang panjang dan luas dapat dihitung dengan memgunankan
faktor gesekan yang diperoleh baik dari diagram Moody atau persamaan Colebrook.
Namun demikian, kebanyakan sistem perpipaan bukan hanya terdiri dari sekedar
pipa-pipa lurus saja. Komponen-komponen tambahan ini (katup, belokan, sambungan
T, dan sejenisnya) memperbesar kerugian head keseluruhan dari sistem.
Kerugian-kerugian itu secara umum disebut kerugian minor (minor losses), untuk
membedakan bahwa yang disebut kerugian mayor (major losses) adalah bagian besar
kerugian sistem yang berkaitan dengan gesekan pada bagian pipa yang lurus.
Untuk kebanyakan kasus hal ini berlaku. Dalam kasus-kasus lainnya kerugian minor
lebih besar dari kerugian mayor. Penulis akan menunju kan bagaimana caranya
menentukan berbagai kerugian minor yang biasanya terjadi dalam sistem-sistem
perpipaan.
Kerugian
head yang berkaitan dengan aliran melalui sebuah katup adalah kerugian minor
yang biasa terjadi. Tujuan dari penggunaan sebuah katup adalah untuk memberikan
suatu cara untuk mengatur laju aliran. Hal ini dipenuhi dengan mengubah
geometri dari sistem (yaitu dengan membuka atau menutup katup akan mengubah
pola aliran melalui katup), yang pada akhirnya akan mengubah kerugian yang
berkaitan dengan aliran yang melalui katup tersebut. Tahanan aliran atau
kerugian head melalui katup mungkin merupakan bagian yang penting dari tahanan
sistem. Pada kenyataannya, dengan katup tertutup, tahanan aliran tak terhingga fluida
tidak dapat mengalir. Kerugian minor seperti itu mungkin akan menjadi sangat
penting. Dengan katup terbuka lebar, tambahan tahanan karena keberadaan katup
mungkin dapat diabaikan namun mungkin juga tidak.
Pola
aliran melalui sebuah komponen yang khas seperti sebuah katup ditunjukkan dalam
Gambar 2.4 Tidaklah sulit untuk menyadari bahwa analisis teoretis untuk
memperkirakan rincian aliran-aliran seperti itu guna memperoleh kerugian head
dari komponen-komponen ini belum dapat dilakukan. Jadi, informasi kerugian head
untuk keseluruhan komponen di berikan dalam bentuk tak berdimensi dan berdasarkan
pada data eksperimental. Metode yang paling umum digunakan untuk menentukan
kerugiankerugian head atau penurunan tekanan adalah dengan menentukan koefisien kerugian, K , yang
didefinisikan sebagai
a.
Ujung Masuk (Inlet) Pipa
Jika
Gambar 2.3 Koefisien rugi gesekan
ujung masuk pipa
b.
Perubahan Penampang Pipa Secara Mendadak
Pada kerugian yang terjadi karena perubahan
penampang, nilai K merupakan fungsi aspek rasio. Aspek rasio adalah
perbandingan penampang yang lebih kecil dengan penampang yang lebih besar.
Untuk perubahan penampang seperti pengecilan penampang pipa mendadak (sudden contraction) dan pembesaran
penampang pipa mendadak (sudden expansion),
nilai K diberikan dalam Gambar 2.3 (a) dan (b).
Gambar 2.4 Koefisien
gesekan penampang pipa
c.
Belokan Pada Pipa
Belokan
dalam pipa menghasilkan kerugian head yang
lebih besar dari pada pipa yang lurus. Kerugian disebabkan daerah yang terpisah
dari aliran dekat bagian dalam belokan (terutama tikungan tajam). Beberapa
belokan pipa seperti elbows, katup, tees, valve dan lain sebagainya.
Tabel 2.3 Nilai
koefisien kerugian minor (K)
BAB
III
METODE
PENELITIAN
3.1
Metode Penelitian
Adapun
metode penelitian yang akan dilakukan digambarkan pada diagram alir dibawah ini
:
|
TERIMA KASIH
SEMOGA BERMANFAAT
No comments