Latihan Bernoulli lanjutan revisi

Lihat di bagian latihan Bernoulli lanjutan di bawah ini. Ada revisi dari soal yang saya buat. Pengumpulan tetap tanggal Selasa, 30 Oktober 2012.

Jawaban latihan Bernoulli

Jawaban latihan pertama Bernoulli. Diharapkan bisa membantu para mahasiswa lebih memahami aplikasi Hukum Bernoulli. Bila ada pertanyaan, atau ketidaksetujuan, silakan email ke saya.

Jawaban:

1. laju alir dalam m3/s.

Q = 180.000 bpd

= 180.000 x 0.159 / 86400

= 0,33125 m3/s

2. kecepatan aliran minyak di dalam pipa bagian pertama dan kedua dalam m/s

A1 = 0,25 x pi x (D1)2

= 0,25 x pi x (20 x 0,0254)2

= 0,2027 m2

v1 = Q1/A1

= 1,63 m/s

A2 = 0,25 x pi x (D1)2

= 0,25 x pi x (24 x 0,0254)2

= 0,2919 m2

v2 = Q2/A2

= 1,13 m/s

3. tentukan head total pada titik awal (0 km)

head potential1 = z1 = 0 m

head kinetik1 = (v1)^2/2g

= (1,63 m/s)^2/(2x9,81 m/s2)

= 0,1361 m

head tekanan1 = p1/gamma

= (40+1) x 100.000 Pa / (densiti x g)

= 4.100.000 Pa / (800 kg/m3 x 9,81 m/s2)

= 522.4 m

total head1 = 0 m + 0,1361 m + 522.4 m = 522.6 m

perhatikan bahwa head kinetik jauh lebih kecil daripada head tekanan.

4. tentukan tekanan pada jarak 10 km (disebut km 10):

total head2 = total head1 = 522.6 m

522.6 m = head potential2 + head kinetik2 + head tekanan2

= z2 + (v2)^2/2g + p2/gamma

= 20 m + (1,13)^2/(2x9,81) + p2/(800 x 9,81)

= 20 m + 0,0657 m + p2/(800 x 9,81)

p2 = 3.943.890 Pa = 39,4 bara (38,4 barg)

5. tentukan tekanan pada jarak 20 km (disebut km 20) atau titik terakhir:

v3 = v1 = 1,63 m/s

total head3 = total head1 = 522,6 m

522,6 m = head potential3 + head kinetik3 + head tekanan3

= z3 + (v3)^2/2g + p3/gamma

= 40 m + (1,63)^2/(2x9,81) + p3/(800 x 9,81)

= 40 m + 0,1361 m + p3/(800 x 9,81)

p3 = 3.786.376 Pa = 37,9 bara (36,9 barg)

Latihan Bernoulli lanjutan

Berikut ini adalah latihan lanjutan untuk dikumpul pada hari Selasa, 30 Oktober 2012 paling lambar melalui email ke zaki29@gmail.com.

LATIHAN SOAL HUKUM BERNOULLI (LANJUTAN) - revisi

Bila pipa minyak pada soal sebelumnya terbuat dari pipa baja (steel iron) yang baru dengan kekasaran (roughness, e) sebesar 0,0018 in., tentukan tekanan pada km 5 (pada pipa 20"), pada km 15 (pada pipa 24"), dan pada km 20 dengan mempertimbangkan kehilangan head (head loss) karena gesekan fluida pada pipa. Viskositas minyak dianggap 1,5 cSt.

Sedikit catatan mengenai viskositas.

Viskositas adalah ukuran kekentalan suatu fluida atau hambatan di dalam fluida untuk dapat mengalir. Ada dua jenis ukuran viskositas: viskositas kinematik dan viskositas dinamic.

Viskositas kinematik adalah sama dengan viskositas dinamik dibagi dengan masa jenis dengan satuan St. 1 cSt = 1 mm2/s = 10^-6 m2/s = 0,000001 m2/s.

Harap diperhatikan, bahwa angka Reynold menggunakan viskositas dinamik.

6. dengan menggunakan nilai viskositas di atas, hitung angka Reynold pada pipa 20" (hasilnya: 5,5 x 10^5) dan pada pipa 24" (hasilnya: 4,6 x 10^5)

7. carilah harga kekasaran relatif dari pipa 20" dan 24" (hasilnya: 0,00009 dan 0,000075)

8. dengan menggunakan diagram Moody, carilah koefisien gesek pada pipa 20" dan 24" (hasilnya: 0,00145 dan 0,0014).

9. hitung head yang hilang pada pipa 20" sepanjang 5 km dan pada pipa 24" sepanjang 10 km. (hasil: 1,9 m untuk pipa 20" sepanjang 5 km dan 1,5 m untuk pipa 24" sepanjang 10 km).

10. terakhir, hitunglah tekanan fluida pada km 5 pipa 20", km 15 pipa 24", dan km 20 pipa 20". (hasil: 39,1 barg di km 5; 37,4 di km 15; 36,4 barg di km 20).

Diagram Moody ada di link ini.

Bahan kuliah Bab II

Bab II mengenai pendahuluan mata kuliah Penanganan Produksi di Permukaan ada di link ini. Tulisan ini masih akan berkembang, namun untuk tahun ajaran 2012-2013 saya rasa cukup.

Semoga membantu jalannya perkuliahan.

LATIHAN BERNOULLI

LATIHAN SOAL HUKUM BERNOULLI

Pipa minyak sepanjang 20 km terbagi menjadi 3 bagian, yaitu bagian pertama sepanjang 5 km berdiameter 20", bagian kedua 10 km berdiameter 24", dan bagian ketiga sisanya berdiameter 20".

Pipa tersebut memiliki perbedaan elevasi sebesar 40m dengan bagian akhir lebih tinggi dari bagian awal.

Minyak sebesar 180.000 bopd (barrels oil per day) mengalir di dalamnya. Tekanan di awal pipa adalah sebesar 40 barg. Minyak tersebut memiliki masa jenis sebesar 800 kg/m3.

Tentukan:

1. laju alir dalam m3/s.

2. kecepatan aliran minyak di dalam pipa bagian pertama dan kedua dalam m/s

3. tentukan head total pada titik awal (0 km)

perhatikan bahwa head kinetik akan jauh lebih kecil daripada head tekanan.

4. tentukan tekanan pada jarak 10 km (disebut km 10)

5. tentukan tekanan pada jarak 20 km (disebut km 20) atau titik terakhir

Latihan dikumpulkan melalui email, ke zaki29@gmail.com paling lambat Selasa depan, 23 Oktober 2012. Pada selasa depan itu akan ada tugas baru lagi sebagai latihan menghadapi UTS.

Mengenai satuan dan beberapa hukum fisika

Jawaban atas tugas pendahuluan ada di link ini.

Materi pertama ini cukup penting karena akan selalu menjadi bagian dalam perkuliahan PPP ini. Cukup penting juga untuk kelanjutan profesi insinyur perminyakan.

Untuk bab berikutnya, mengenai Penanganan Produksi di Permukaan (PPP); tujuan dan detil materi, akan saya unggah paling lambat minggu depan.

Tujuan perkuliahan PPP

Untuk mempermudah mahasiswa memahami dan menyelesaikan mata kuliah Penanganan Produksi di Permukaan (saya singkat PPP), di bawah ini adalah hal-hal yang mahasiswa harus mampu lakukan di akhir pengajaran mata kuliah:

1. Mengenal satuan dan definisi beberapa istilah yang umum digunakan
2. Mengetahui tujuan penganan produksi di permukaan
3. Dapat menyebutkan komposisi hidrokarbon di kepala sumur
4. Dapat menyebutkan spesifikasi ekspor produk hidrokarbon
5. Mengenal peralatan umum untuk menangani produksi di permukaan
6. Dapat menyebutkan bagian-bagian dalam suatu separator
7. Pernah melakukan perhitungan dimensi separator
8. Dapat melakukan perhitungan aliran fluida dalam pipa horizontal
9. Mengetahui permasalahan-permasalahan umum penanganan produksi di permukaan

Harap 9 poin di atas dijadikan pegangan selama kuliah.