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.