LAPORAN MINGGUAN SATUAN OPERASI

LAPORAN MINGGUAN

SATUAN OPERASI

PENGUKURAN BILANGAN REYNOLD UNTUK ALIRAN

PRODUK PANGAN CAIR

Oleh :

ZULHAN SULASI

C1J 010 004

TEKNIK  PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MATARAM

2011

HALAMAN  PENGESAHAN

Laporan praktikum mingguan satuan operasi disusun sebagai salah satu syarat untuk membuat laporan tetap  

Mengetahui,                                                                Mataram,04 Desember 2011

Co.Asst Praktikum Satuan Operasi                                        Praktikan

Husein Efendi                                                       Zulhan Sulasi

 NIM: C1J 009 003                                               NIM: C1J 010 004

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Pengairan tidak hanya terbatas untuk kepentingan pertanian saja atau dengan perkataan lain ”bukan hanya terbatas pada suatu usaha atau kegiatan penyediaan air bagi kepentingan pertanian saja “, melainkan pula untuk mencukupi berbagai kepentingan hidup manusia dan makhluk-makhluk hidup lainnya. Kita perhatikan saja, perlindungan pengairan dan berbagai bentuk pencemaran, bukan hanya bagi kepentingan manusia saja melainkan lebih luas dari itu, menjangkau kepentingan hidup berbagai makhluk lainnya. Suatu pengetahuan tentang kelakuan dari tanda yang bergerak adalah penting bagi seorang insinyur ilmuan. Prinsif dasarnya adalah sama apakah itu mempelajari darah dalam pembuluh darah atau minyak dalam pipa. Dalam percobaan ini kita akan menguji kondisi dimana aliran yang melalui kapiler adalah aliran tekanan yang harus dipertahankan di atas panjang yang diberikan untuk mempertahankan aliran yang sama. Viscous adalah fluida yang masih dipengaruhi oleh viskositas( hambatan ) atau kekentalan. Dan merupakan sifat yang ada dalam fluida yang menentukan karakteritas fluida tersebut.

1.2    Tujuan Praktikum

Adapun tujuan praktikum kali ini, yaitu : mempelajari aliran yang melalui pipa kapiler dan untuk mengetahui arti aliran laminer dan turbulen dan menentukan kecepatan transisi antara kedua aliran.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Fluida secara kasar seperti kecepatan cimana akan mengalir dari sebuah lubang pada dinding tangkai air, tapi ini saja tidak cukup untuk menganalisa aliran fluida dalam kapiler dan pipa. Ini karena asal gesekan diabaikan, seperti disepakati fluidanya non viscous. Bila kita menganggap fluida mengalir dalam pipa yang radius R fluida pada radius r mengalir dengan kecepatan berbeda pada fluida dengan radius (r + ∆r). Ini dijelaskan oleh gesekan antara dinding pipa dan fluida terdekat dan gaya gesek internal beraksi antara fluida yang berdekatan (Anonim, 2011).

Kalau fluida yang mengalir diganti dengan fluida lainnya dengan kerapatan ρ, dan kekentalan µ yang berbeda, penampilandari mesin juga akan terpengaruh. Perlu pula dicatat bahwa untuk mesin-mesin turbo yang menggunakan fluida perkompresi, sifat-sifat fluida lainnya perlu diperhatikan dan akan dibicarakan ke kemudian (Dixion, 1986).

Bilangan Reynold merupakan besaran fisis yang tidak berdimensi. Bilangan ini dipergunakan sebagai acuan dalam membedakan aliran laminier dan turbulen di satu pihak, dan di lain pihak dapat dimanfaatkan sebagai acuan untuk mengetahui jenis-jenis aliran yang berlangsung dalam air. Hal  inididasarka pada suatu keadaan Bahwa dalam satu tabung /pipa atau dalam suatu tempat mengalirnya air, sering terjadi perubahan bentuk aliran yang satu menjadi aliran yang lainnya. Perubahan bentuk aliran ini pada umumnya tidaklah terjadi secara tiba-tiba tetapi memerlukan waktu, yakni suatu waktu yang relatif pendek dengan diketahuinya kecepatan kristis dari suatu aliran. Kecepatan kristis ini pada umumnya akan dipengaruhi oleh usayaran pipa, jenis zat cair yang lewat dalam pipa tersebut (Anonim, 2011).

Terdapat empat besaran yang menentukan apakah aliran tersebut digolongkan aliran laminier ataukah aliran turbulen. Keempat besaran tersebut adalah besaran massa jenis air, kecepatan aliran, kekentalan, dan diameter pipa. Kombinasi dari keempatnya akan menentukan besarnya bilangan Reynold. Oleh sebab itu, bilangan Reynold, dapat dituliskan dalam keenpat besaran tersebut sebagai berisayat (Anonim, 2011).

SCOFIELD mengemukakan hasil penilaiannya yang lebih luas dan terperinci alam mengklasifikasi air pengairan. Penilaiannya ini dengan berdasarkan tingkat DHL, kadar garam total, persentase Na⁺  kadar ion-ion Chlorida dan Sulfat dan kandungan unsur Boron, dengan penilaiannya ini air pengairan digolong-golongkan menjadi lima kelas. Bagi penelitian tentang sifat dan kualitas air pengairan biasanya para peneliti mengambil sample air sungai, air saluran irigasi, sumur ataupun mata air, sekitar dua liter bejana plastis. Di laboratorium dilakukan analisis meliputi penentuan kation dan anion, pH, DHL serta kandungan lumpurnya (Kartasapoetra, 1990). 

    

BAB III

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1.      Waktu dan Tempat praktikum

Praktikum kali ini dilakukan pada 27 November 2011 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Mataram.

3.2.      Alat dan Bahan Praktikum

3.2.1.  Alat Praktikum

Alat- alat yandigunakan dalam praktikum kali ini adalah 1 set pompa air, gelas ukur dan penampung air.

3.2.2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah zat pewarna dan air.

3.3.      Prosedur Kerja

1.    Disiapkan peralatan praktikum.

2.    Dialirkan air di dalam pipa kemudian dicampur dengan zat pewarna.

3.    Dilakukan percobaan untuk aliran laminier, transisi dan turbulen.

4.    Masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali ulangan dan dilakukan setiap satu menit.

5.    Dihitung bilangan Reynold untuk setiap aliran.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1.      Hasil Pengamatan

3.1 Tabel Hasil Pengamatan Aliran Laminier, Transisi, dan Turbulen

Aliran	Volume (ml)			Rata-rata (ml)	Re
	1	2	3
Laminier	1170	1200	1300	1223,333333	1616,4
Transisi	1900	2000	1900	1933,333333	2552,2
Turbulen	2400	2500	2600	2500	3308,5

4.2.      Perhitungan

Diketahui D = 0,02 m              r = 0,01 m

Viskositas (µ) = 0,804 × 10^-6 m²

A  = π r²

= 3,14 (0,01)²

= 3,14 × 10^-4

= 1 menit = 60 detik

Ditanya =     a. Q = ............?

b. V =..............?

c.  R =.............?

Jawab

1.    Aliran laminar

Dketahui : I  = 1170 ml

II  = 1200 ml

III =1300  ml

Volum rata-rata = 3670 : 3 =1223,333333 × 10^-6 m³

a.       Q =

=

=  2,0238 x 10^-5 m³/s

b.      V  =

 =

 = 0,065  m/s

c.       Re =

=

= 1616,9

   Karena kurang dari 2000, maka aliran tersebut Laminier

2.    Aliran Transisi

Dketahui : I  = 1900 ml

II  = 2000 ml

III =1900  ml

Volum rata-rata = 5800 : 3 = 1933,33 × 10^-4  m³

a.       Q =

=

=  3,2116 x 10^-5  m³/s

b.       V  = 

 =

 = 0,1026  m/s

c.        Re =

=

= 2552,2

Karena di antara 2000 - 3000, maka aliran tersebut Transisi

3.    Aliran Turbulen

Dketahui : I  = 2400 ml

II  = 2500 ml

III =2600  ml

Volum rata-rata = 7500 : 3 = 2500 ml × 10^-4  m³

d.      Q =

=

=  4,167  x 10^-5 m³/s

e.      V  = 

 =

 = 0,133  m/s

f.        Re =

=

= 3308,5

Karena lebih dari 3000, maka aliran tersebut Turbulen

4.1 Gambar alat Praktikum

BAB V

PEMBAHASAN

Seluruh keperluan air bagi tanaman dan untuk kelembaban tanahnya dicukupi oleh ketersediaan air pengairan yang berasal dari air permukaan dan air tanah serta tergantung pada musim. Aliran laminier adalah aliran partikel-partikel fluida yang bergerak secara paralel (tidak saling memotong), atau aliran berlapis, contohnya : aliran lambat dari cairan kental. Aliran turbulen adalah aliran partikel-partikel fluida secara tidak beraturan (acak), atau disebut juga aliran bergolak, contohnya : aliran air pada sungai yang dangkal dan berarus deras.

Dalam praktikum kali ini yaitu mengukur volume yang dihasikan dari berbagi jenis aliran. Dimana pada percobaan pertama dengan aliran laminier volume air yang dihasilkan paling sedikit dibandingkan dengan aliran yang dihasilkan padaaliran turbulen, karena tekanan pada aliran laminier ini kecil dan tenang sehingga menghambat pengaliran air yang keluar melalui pipa. Pada aliran turbulen kecepatan aliran airnya sangat besar dan bergelombang yang menunjukkan tekanan air pada pipa kapiler besar dan menghasilkan volume air yang besar juga.

Aliran fluida pada pipa, diawali dengan aliran laminier kemudian pada fase berikutnya aliran berubah menjadi aliran turbulen. Fase antara laminier menjadi turbulen disebut aliran transisi. Aliran laminier mengikuti hukum Newton tentang viskositas yang menghubungkan tegangan geser dengan laju perubahan bentuk sudut tetapi pada viskositas yang rendah dan kecepatan yang tinggi alira laminier tidak stabil enjadi aliran turbuler. Aliran fluida yang ditunjukkan dengan gerak partikel-partikel fluidanya sejajar dan garis- garis arusnya halus seolah-olah bergerak sepanjang lintasan-lintasan yang halus dan lancar.

Kecepatan aliran yang bedsar akan menghasilkan aliran yang tidak halus, gerak aliran air tidak teratur antara yang satu dengan yang lain. Untuk membedakan aliran turbulen atau laminier, terdapat satu angka  tidak bersatuan yang disebut angka Reynold. Angka ini dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Re =

Dimana :

Re = Angka Reynold (tanpa satuan)

V = Kecepatan rata-rata (ft/s atau m/s)

D = Diameter (ft atau m)

ρ = Masa jenis air

µ = Viskositas (m²)

Apabila angka Reynold kurang dari pada 2000, aliran biasanya merupakan aliran laminier. Apabila angka Reynold lebih besar dari pada 4000, aliran biasanya adalah turbulen. Sedangkan antara 2000 dan 4000 aliran dapat laminier atau turbuler tergantung pada faktor-faktor lain yang mempengaruhi.

BAB VI

PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Dari hasil praktikum dapat disimpulkan beberapa hal antara lain :

1.    Bilangan Reynold dipergunakan sebagai acuan dalam membedakan aliran laminier dan turbulen.

2.    Bilangan Reynold juga dapat dimanfaaatkan sabagai acuan untuk mengetahui jenis-jenis aliran yang berlangsung dalam air.

3.    Apabila angka Reynold kurang dari pada 2000, aliran biasanya merupakan aliran laminier. Apabila angka Reynold lebih besar dari pada 4000, aliran biasanya adalah turbulen. Sedangkan antara 2000 dan 4000 aliran dapat laminier atau turbuler tergantung pada faktor-faktor lain yang mempengaruhi.

4.    Aliran laminier < aliran transisi < aliran turbulen.

5.    Ciri-ciri aliran laminier fluida bergerak mengikuti garis lurus, fluidanya rendah dan lintasan gerak fluida teratur antara satu dengan yang lainnya. Sedangkan pada aliran turbulen adanya kekurangan dalam lintasan fluidanya, aliran banyak bercanpur kecepatan fluida tinggi dan viskositas rendah.

6.2 Saran

Adapun saran saya yang harus diperhatikan antara lain :

1.    Usahakan dalam praktikum menggunakan alat yang lebih memadai demi kelancaran praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Bilangan Reynald (http://id.answer.yahoo.com/question/index). Diakses pada (29 November 2011).

Anonim. 2011. Fluida (http://id.answer.yahoo.com/question/index). Diakses pada (29 November 2011).

Anonim. 2011. Petunjuk Praktikum Satuan Operasi. Mataram: Universitas Mataram.

Dixon. S.L.1986. Mekanika Fluida Termodinamika. Jakarta : Universitas Indonesia Press.

Kartasapoetra. 1990. Teknologi Pengairan Pertanian. Jakarta : Bina Aksara.