HYDRAULICS 1

PIPA DENGAN TURBIN,PIPA DENGAN POMPA, PIPA SERI,PIPA PARALEL, PIPA BERCABANG, JARINGAN PIPA

ALIRAN MELALUI SISTEM PERPIPAAN

HYDRAULICS 2

INTRODUCTION

• Sistem perpipaan berfungsi untuk mengalirkan zat cair dari satu tempat ketempat yang lain.

• Aliran terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan di kedua tempat, yang bisa terjadi karena adanya perbedaan elevasi muka air atau karena adanya pompa.

• Beberapa contoh sistem perpipaan adalah pengaliran minyak antarkota/daerah (misalnya angkutan minyak pertamina dari Cilacap ke Yogyakarta),

• pipa pembawa dan pipa pesat dari waduk ke turbin pembangkit listrik tenaga air,

• jaringan air minum diperkotaan, dan sebagainya.

HYDRAULICS 3

HYDRAULICS 4

• Di dalam pembangkit tenaga listrik, tenaga air digunakan untuk memutar turbin.

• Untuk mendapatkan kecepatan yang besar guna memutar turbin, pada ujung pipa diberi curat. Seperti yang ditunjukkan dalam Gambar berikut dengan menganggap kehilangan tenaga sekunder kecil maka disepanjang pipa garis tenaga berimpit dengan garis tekanan.

• Garis tenaga turun secara teratur (perlahan lahan), karena adanya kehilangan tenaga akibat gesekan.

• Di bagian curat, garis tenaga turun dengan tajam menuju ujung hilir curat dimana tekanan adalah atmosfer.

1. PIPA DENGAN TURBIN

HYDRAULICS 5

PIPA DENGAN CURAT

HYDRAULICS 6

• Dengan menganggap kehilangan tenaga sekunder diabaikan, tinggi tekanan efektif H adalah sama dengan tinggi statis Hs dikurangi kehilangan tenaga akibat gesekan hf.

Kehilangan tenaga hf diberikan oleh persamaan Darcy-Weisbach :Mengingat

Dengan demikian tinggi tekanan efektif adalah :

PIPA DENGAN CURAT

HYDRAULICS 7

Daya yang tersedia pada curat :

Apabila dikehendaki satuan dalam hp (horse power,daya kuda) maka:

Apabila efisiensi turbin adalah h maka daya yang diberikan oleh turbin adalah:

PIPA DENGAN CURAT

1. Sebuah pipa horisontal dengan panjang 1500 m dan berdiameter 60 cm digunakan untuk menghubungkan waduk P dan sebuah mesin hidraulis (turbin) pada ujung B. Elevasi muka air waduk terletak pada 60 m di atas ujung pipa P. Debit aliran adalah 500 l/d. Tentukan daya turnbin jika efisiensinya 90% dan koefisien gesekan f = 0,02.

Penyelesaian: • Diameter pipa : D = 0,6 m • Debit aliran : Q = 0,5 m3/d • Panjang pipa : L = 1500 m • Koefisien gesekan : f = 0,02 • Efisiensi Turbin : η=0,9 • Tinggi energi total : Hs=60 m

HYDRAULICS 8

PIPA DENGAN CURAT

Kehilangan tenaga dihitung sebagai berikut :

Tinggi tekanan netto yang digunakan untuk memutar turbin :

HYDRAULICS 9

PIPA DENGAN CURAT

Daya yang bisa dibangkitkan oleh turbin adalah :

2. Air dari waduk dialirkan melalui pipa sepanjang 2000 m untuk memutar turbin. Elevasi muka air di waduk adalah 150 m diatas elevasi ujung pipa yang dihubungkan dengan turbin. Debit aliran adalah 0,1 m3/d dan koefisien gesek f = 0,015. Jika diharapkan daya yang dihasilkan turbin minimal adalah 100 hp, berapakah diameter pipa. Efisiensi turbin adalah 90 %.

Penyelesaian: • Panjang pipa : L = 20000 m • Debit aliran : Q = 0,1 m3/d • Koefisien gesekan : f = 0,02 • Daya yang diharapkan : 100 hp • Tinggi energi total : Hs = 60 m • Efisiensi Turbi n : 90%

HYDRAULICS 10

PIPA DENGAN CURAT

Kehilangan tenaga selama pengaliran :

Daya Pompa :

D = 0,2508 ≈ 0,30 m

Didapat diameter pipa adalah D = 0,2508 m. Untuk selanjutnya digunakan diameter pipa D = 0,30 m. Dengan diameter tersebut dicheck besarnya daya yang dihasilkan

HYDRAULICS 11

PIPA DENGAN CURAT

1. Air dari waduk dialirkan melalui pipa sepanjang 2750 m untuk memutar turbin. Elevasi muka air di waduk adalah 175 m diatas elevasi ujung pipa yang dihubungkan dengan turbin. Debit aliran adalah 0,25 m3/d dan koefisien gesek f = 0,015. Jika diharapkan daya yang dihasilkan turbin minimal adalah 120 hp, berapakah diameter pipa. Efisiensi turbin adalah 90 %.

2. Air dari waduk dialirkan melalui pipa sepanjang 1750 m untuk memutar turbin. Elevasi muka air di waduk adalah 132 m diatas elevasi ujung pipa yang dihubungkan dengan turbin. Debit aliran adalah 0,20 m3/d dan koefisien gesek f = 0,015. Jika diharapkan daya yang dihasilkan turbin minimal adalah 100 hp, berapakah diameter pipa. Efisiensi turbin adalah 80 %.

HYDRAULICS 12

PR SAUDARA