laporan flowmeter

8/18/2019 Laporan Flowmeter

1/19

FLOW METER

I. TUJUAN PRAKTIKUM

II. PERINCIAN KERJA

III. ALAT DAN BAHAN

1. Alat

Flowmeter

• Pipa 17 mm smooth bore

• Pipa 17 mm aritfical roughened

• Pipa Unline-Y-strainer

• Pipa 45 elbow

• !enturimeter

• Pitotmeter

". #ahan

• Air $ran

IV. LANDASAN TEORIA. Pengertian flowmeter

Flowmeter adalah alat untu$ mengu$ur %umlah atau la%u aliran dari suatu

fluida &ang mengalir dalam pipa atau sambungan terbu$a. Alat ini terdiri dari

primar& de'ice( &ang disebut sebagai alat utama dan secondar& de'ice )alat bantu

se$under* .

Pengu$uran atau pen&ensoran aliran fluida dapat digolong$an sebagai

beri$ut+

1. Pengu$uran $uantitas

Pengu$uran ini memberi$an petun%u$ &ang sebanding dengan $uantitas

total &ang telah mengalir dalam wa$tu tertentu. Fluida mengalir melewati

elemen primer secara berturutan dalam $uantitas &ang $urang lebih terisolasi


2/19

dengan secara bergantian mengisi dan mengosong$an be%ana pengu$ur &ang

di$etahui $apasitasn&a.

Pengu$uran $uantitas di$lasifi$asi$an menurut +

a. Pengu$ur gra'imetri atau pengu$uran berat

b. Pengu$ur 'olumetri untu$ cairan

c. Pengu$ur 'olumetri untu$ gas

d. Pengu$uran la%u aliran

,a%u aliran merupa$an fungsi luas pipa A dan $ecepatan ! dari cairan

&ang mengalir lewat pipa( &a$ni+

A.!.........................................................................)1.1*

/etapi dalam pra$te$( $ecepatan tida$ merata( lebih besar di pusat. 0adi

$ecepatan teru$ur rata-rata dari cairan atau gas dapat berbeda dari $ecepatan

rata-rata sebenarn&a. e%ala ini dapat di$ore$si sebagai beri$ut+

2.A.! ....................................................................)1."*

dimana 2 adalah $onstanta untu$ pipa tertentu dan menggambar$an hubungan

antara $ecepatan rata-rata sebenarn&a dan $ecepatan teru$ur. 3ilai $onstanta

ini bisa didapat$an melalui e$sperimen.

ambar 1.1 !orte shedding flowmeter( )a* flowmeter geometr&( )b* response( )c* readout bloc$

diagram.

". Pengu$uran metoda diferensial te$anan


3/19

0enis pengu$ur aliran &ang paling luas diguna$an adalah pengu$uran

te$anan diferensial. Pada prinsipn&a beda luas penampang melintang dari

aliran di$urangi dengan &ang menga$ibat$an nai$n&a $ecepatan( sehingga

menai$an pula energi gera$an atau energi $inetis. 2arena energi tida$ bisa

dicipta$an atau dimusnah$an )u$um $e$e$alan energi*( ma$a $enai$an

energi $inetis ini diperoleh dari energi te$anan &ang berubah.

,ebih %elasn&a( apabila fluida bergera$ melewati penghantar )pipa* &ang

seragam dengan $ecepatan rendah( ma$a gera$an parti$el masing-masing

umumn&a se%a%ar disepan%ang garis dinding pipa. 2alau la%u aliran mening$at(

titi$ punca$ dicapai apabila gera$an parti$el men%adi lebih aca$ dan

$omple$s.

µ

ρ V D R

D =

2ecepatan $ira-$ira di mana perubahan ini ter%adi

dinama$an $ecepatan $ritis dan aliran pada ting$at $ela%uan &ang lebih tinggi

dinama$an turbulen dan pada ting$at $ela%uan lebih rendah dinama$an

laminer.

2ecepatan $ritis dinama$an %uga ang$a 6e&nold( ditulis$an tanpadimensi.

imana+ dimensi penampang arus fluida( biasan&a diameter 8

$erapatan fluida! $ecepatan fluida9 $ecepatan absolut fluida

#atas $ecepatan $ritis untu$ pipa biasan&a berada diantara "::: sampai

";::.Pengu$uran aliran metoda ini dapat dila$u$an dengan ban&a$ cara

misaln&a+ mengguna$an pipa 'enturi( pipa pitot( orifice plat )lubang sempit*(

turbine flow meter( rotameter( cara thermal( mengguna$an bahan radio a$tif(

ele$tromagneti$( ultar sonic dan flowmeter g&ro.


4/19

mesin mempun&ai elemen primer &ang terdiri dari bagian = bagian &ang

bergera$ atau berpindah. Flowmeter ini termasu$ rotameter( u$uran

pemindahan positif dan u$uran $ecepatan. Flometer ele$tromagneti$

mempun&ai $euntungan = $euntungan dengan tida$ adan&a pembatasan dalam

sebuah pipa pen&alur dan bagian = bagian &ang tida$ bergera$ atau berpindah.

#. 0enis-%enis flowmeter

Flowmeter dengan saluran pipa tertutup

>lemen primer sebuah orifice meter adalah piringan datar &ang

sederhana terdiri dari sebuah lubang bor( &ang ditempat$an dalam pipa tega$

lurus pada arah arus ?at.

Persamaan #ernouli &ang dimodifi$asi untu$ arus $uat dalam sebuah

pipa.

,ubang = lubang dalam piringan orifice ba%a berupa concentric accentric

ataupun segmental. Piringan orifice cenderung rusa$ a$ibat erosi.

2oefisien


5/19

untu$ menga$ibat$an pencemaran( tabung tersebut tida$ dapat mengu$ur rata

= rata arus 'olume atau $ecepatan linear U. A$hirn&a dapat dihitung dari

u$uran tunggal %i$a han&a distribusi $ecepatan di$etahui.

Flowmeter dalam saluran terbu$a

Ceiss umumn&a diguna$an untu$ mengu$ur rata = rata arus Ceiss &ang

ta%am. ting$at awal ?at cair men%adi di atas ting$at weir &ang ta%am .

Debagaimana ?at cair mende$ati weir( ?at cair ting$atann&a berangsur =

angsur turun dan $ecepatan arus mening$at.

Eempertimbang$an ban&a$ hal dalam ?at cair pada $etinggian secara

'ertical di atas punca$ weir.


6/19

ambar 1." D$etsa !enturimeter

engan mengguna$an persamaan #ernouli+

W F P

gc

v

gc

g Z −=+

∆+

∆+∆

ρ "

"

..........................................................)1.;*

Ea$a untu$ 'enturimeter berla$u persamaan +

"

1

"

c

"'

A

A1

p

Fp".g

A.bow

>lbow adalah %enis fitting &ang pertama( elbow merupa$an $omponen

pemipaan &ang berfungsi untu$ membelo$an arah aliran. ,a&a$n&a ti$ungan

$alau $ita sedang berada di %alan( ti$ungan tersebut mau tida$ mau membuat $ita

berbelo$ arah $eti$a melaluin&a( begitu pula elbow &ang bertugas untu$

membelo$an aliran fluida. >lbow terdiri dari dua %enis &ang paling umum &aitu

45 dan H: dera%at. Untu$ memperoleh sudut di selain sudut diatas( ter$adang

elbow tersebut di potong. Atau bisa %uga dengan menguna$an dua elbow &ang

disatu$an untu$ memperoleh sudut tertentu(


7/19

ipasaran( elbow dibagi men%adi dua tipe( tipe sort radius dan long radius.

3amum umumn&a diguna$an long radius( &ang memili$i diameter belo$an 1.5

$ali 3PD )nominal Pipe si?e*n&a. Ada pula &ang sampai dengan ; atau bah$an

( &ang biasa diguna$an untu flare.

ambar ;.1 Fitting >lbow


8/19

VI. DATA PENGAMATAN

8 pada suhu ":o< HHK 2g@m;

L pada suhu ":o< 1:-4

g H.K m@s"

1. 17 mm smooth o!" #$#" %&'(.(17m)

3o!olume

),*Ca$tu )s*

ead)mm"B*

1 1: 57.7 5".77

" 1: ;.1 141.1K

; 1: "".;7 "H5."1

4 1: 1K.1 5"H.;5 1: 1;.H5 K1"."7

*. 17 mm +!$t,$-+ !o/0h""& #$#" %&'(.(17m)

3o!olume

),*Ca$tu )s*

ead

)mm"B*

1 1: ;.4 1".1H

" 1: "4.54 ;K7.71

; 1: 17.57 75H.H"

4 1: 15.K1 K5.KK

5 1: 1;.H H;".4

2. U$"343st!+$"! %&'(.(*5m)

3o!olume

),*Ca$tu )s*

ead

)mm"B*

1 1: 41.7" 1H1.41

" 1: ;5.54 "";.""

; 1: ".54 ;H:.4"

4 1: 1H.1 7"".4H

5 1: 15.; 1:7;.K

6. 65 "o8 %&'(.(*5m)

3o!olume

),*Ca$tu )s*

ead)mm"B*


9/19

1 1: 5K.K" K.:"

" 1: 4".H5 H.44

; 1: ;".4 1".:K4 1: "4.: 17.57

5 1: 1H.:4 ":.:;

5. V"t/!$ #$#" %&1'(.(19m: &*'(.(2;m)

3o!olume

),*Ca$tu )s*

ead

)mm"B*

1 1: 5;. ;7."

" 1: 4:.5; 7".;

; 1: ;1.; 1;".K54 1: ".4 17.K"

5 1: "1. "7.""


10/19

u1=

Q1

A1=

0.00017313 m

3

s

0.000226865m2=0.76314193

m

s

Penentuan 6elati'e 6oughness( r 1

r1=

ε

d1

=0.0015mm

17mm =8.82353×10−5

Penentuan bilangan 6e&nolds( Re1

ℜ1=

u1

×d1

× ρ20℃

μ20℃=

0.76314193m

s ×0.017m ×988

Kg

m3

0.0001 Ns

m2

=129501.527 Kg

N s2

Penentuan nilai gese$an pipa( f 1

ari Moody Diagram didapat$an nilai f 1 sebesar 1.85×10−2

Penentuan eadteoritis( hteoritis1

hteoritis1=f 1

× L× u1

2

2× g×d1=1.85×10

−2×1m×(0.76314193

m

s )

2

2×9.8m

s2 ×0.017m

=0.29927m=299.27 mm

Penentuan M error

error1=

h teori1−h1h1

×100=299.27−162.19

299.27×100=45.8

engan mengguna$an cara &ang sama pada data selan%utn&a( didapat$an

data seperti tabel 1.1 dibawah.

N

o= %m2>s) A %m2)

/

%m>s)! R" ,

ht"o!$%mmH*O)

?

"!!o

!

1 :.:::17; :.:::"; :.7;1 K.K">-:5 1"H5:1.5; 1.K5>-:" :.KH74K5;;7 HK.;:

" :.:::"7

7

:.:::"

;

1.""1 K.K">-:5 ":7":".4

41.75>-:"

".17;;HKH

HK.4

; :.:::44

7

:.:::"

;

1.H7:

5

K.K">-:5 ;;4;7.7

71.55>-:"

5.:1;1;KK;

7

HK.;

:

4 :.:::55 :.:::" ".4;5 K.K">-:5 41;":.1 1.5:>-:" 7.41:441HK HK.


11/19

" ; ; " 7 :

5 :.:::71

7

:.:::"

;

;.15H

K

K.K">-:5 5;":1.;

1

1.45>-:"1".:5H5:7H

H

HK.5

"

2ur'a pengaruh head pra$te$( h terhadap u

0 100 200 300 400 500 600 700 800 9000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

hpraktek vs u (17 mm smooth bore pipe)

∆h vs u

h (mmH2O)

u (ms)

2ur'a pengaruh log head pra$te$( log h terhadap log u

1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3

!0.2

!0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

"(#) $ 0.52# ! 1.02

%& $ 1

'o hpraktek vs 'o u (17 mm arit*a+ rouhe,e- pipe)

h (mmH2O)

u (ms)


12/19

*. 17 mm +!$t,$-+ !o/0h""& #$#"

+. Percobaan 1

Penentuan ,a%u alir( Q1 )m;@s*

Q1=

V 1

t 1=

0.01m3

36.4 s =0.000274725

m3

s

Penentuan u1 )m@s*

A1=

π

4× d

1

2=3.14

4×(0.017m)2=0.000226865m2

u1=

Q1

A1=

0.000274725m

3

s

0.000226865m2=1.210963678

m

s

Penentuan 6elati'e 6oughness( r 1

r1=

ε

d1

=0.046 mm

17mm =0.002705882

Penentuan bilangan 6e&nolds( Re1

ℜ1=

u1

×d1

× ρ20℃

μ20℃=

1.210963678 m

s ×0.017m×988

Kg

m3

0.0001

Ns

m2

=205494.73 Kg

N s2

Penentuan nilai gese$an pipa( f 1

ari Moody Diagram didapat$an nilai f 1 sebesar 2.45×10−2

Penentuan eadteoritis( hteoritis1

hteoritis1=f 1

× L× u1

2

2× g×d1=2.45×10

−2×1m×(1.210963678

m

s )

2

2×9.8m

s2 ×0.017m

=0.299276m=299.276m

Penentuan M error

error1=

h teori1−h1h1

×100=299.276−162.19

162.19×100=45.80


data seperti tabel 1." dibawah.


13/19


14/19

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3 3.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

"(#) $ 0.52# ! 1.09%& $ 0.98

+o hpraktek vs u (17 mm arit*a+ rouhe,e- pipe)

h (mmH2O)

u (ms)

2. U$"343st!+$"!

+. Percobaan 1


Q1=

V 1

t 1=

0.01m3

41.72 s=0.000239693

m3

s

Penentuan u1 )m@s*

A1=

π

4× d

1

2=3.14

4×(0.025m)2=0.00049026m2

u1=

Q1

A1=

0.000239693m

3

s

0.00049026m2 =0.488546635

m

s

Penentuan k

k 1=h1 ×2× g

u1

2 =

0.19141m×2×9.8m

s2

(0.488546635 m

s)2 =15.71841107


data seperti tabel 1.; dibawah.


15/19

N

o

= %m2>s) A %m*) / %m>s) @

1 :.:::";HH

:.:::4H :.4KK54

15.71K411:7

" :.:::"K1;

7

:.:::4H :.57;4HH

;

1;.;:"1HK

5

; :.:::;77H

:.:::4H :.77H7H1

1".H744:

4 :.:::5:HH4

:.:::4H 1.:;H;71

1;.1:K1K15;

5 :.:::5; :.:::4H 1.;;"177

11.K5H;71H

2ur'a pengaruh la%u alir( terhadap $

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00

2

4

6

8

10

12

14

16

18

k vs (/,+i,e!!trai,er)

k vs

(m3s)

k

6. 65 "o8

+. Percobaan 1



16/19

Q1=

V 1

t 1=0.01m

3

58.82 s =0.00017001

m3

s

Penentuan u1 )m@s*

A1=π

4× d1

2=3.14

4×(0.025m)2=0.00049026m2

u1=

Q1

A1=0.000239693

m3

s

0.00017001m2 =0.346517606

m

s

Penentuan k

k 1=h1 ×2× g

u1

2 =

0.0802m×2×9.8m

s2

(0.346517606 m

s )

2 =1.309121116



N

o= %m2>s) A %m*) / %m>s) @

1:.:::17::

1:.:::4H

:.;4517

1.;:H1"111

" :.:::";"K;

:.:::4H :.4745557

:.K"15K7;"

;:.:::;:K

4:.:::4H

:."H:7H

"

:.5HK"H:K

K

4:.:::415

;:.:::4H

:.K471;H

1

:.47HK4"K

4

5:.:::5"5"

1:.:::4H

1.:7:4H1

H

:.;4"5K5:

H

2ur'a pengaruh la%u alir( terhadap $


17/19

0 0 0 0 0 0 0 0 00

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

k vs (45o +bo)

k vs (45 e+bo)

(m3s)

k

5. V"t/!$ #$#"

+. Percobaan 1

Penentuana A1

A1=

π

4× d

1

2=3.14

4×(0.019m)2=0.000283385m2

Penentuan A2

A2=

π

4× d

2

2=3.14

4×(0.038m)2=0.000113354m2


Q1=Cd× A

1× {1−( A1 A

2 )2

}−12

×√ 2× g×∆ h1=0,98×0.000283385m2× {1−( 0.0002830.001133

¿0.0002373m

3

s

Penentuan %error

error1=

Q1−Q teori1

Q1×100=

0.0002373−0.0001863590.0002373

×100=21.48


18/19



N

oA1 %m

*) A* %m*)

∆ h

%mH*O)= %m2>s) ? E!!o!

1:.:::"K;;

H:.::11; :.:;7" :.:::";7; "1.4K

":.:::"K;;

H:.::11; :.:7"; :.:::;;14 "5.54

;:.:::"K;;

H:.::11; :.1;"K5 :.:::44K1 "K.K5

4:.:::"K;;

H:.::11; :.17K" :.:::517 ".H1

5 :.:::"K;;H

:.::11; :."7"" :.:::4" "K.5


19/19

N

o

=#!+@t"@ %m2>s)

A %m*) / %m>s) =t"o!$ %m2>s)

?

"!!o!

1 :.:::"KKH

:.::11; :.51:;7;

:.:::57K5;"

5;.5;

" :.:::;;;7

K

:.::11; :.7;KH:

7

:.:::K;7;;

5

:.14

; :.:::415H7

:.::11; :.KK1777K

:.:::HHH5;:

5K.;H

4 :.:::51;;5

:.::11; 1.:57"5

:.::11HKK1 57.1H

5 :.:::7;;K

:.::11; 1.77H571

:.::1H:":;1

1.4;

VIII. PEMBAHASAN

I. KESIMPULAN

. DAFTAR PUSTAKA

laporan flowmeter

Documents