Koefisien Gesekan Pipa

Sebuah aliran gas ataupun udara (fluida kompresibel) dapat dianalisis dengan baik dengan teori aliran inkompresibel apabila kecepatan relatif fluida cukup kecil dibandingkan dengan kecepatan suara lokal (kecepatan fluida < 30% kecepatan suara lokal). Apabila kecepatan fluida cukup besar, maka teori aliran kompresibel harus digunakan. Berikut ini akan dibahas mengenai aliran suatu gas di dalam pipa dengan asumsi aliran tak mampu-mampat.

Gas alam dengan massa jenis $\rho=0,0044$ slug/cu-ft dan $\nu=5,2 \times10^{-5}$ sq-ft/s, dikompresikan melalui sebuah pipa horisontal berdiameter 6 inch terbuat dari besi tuang dengan laju aliran 800 lb/jam. Jika tekanan pipa pada bagian (1) adalah 50 psia, tentukan tekanan pada bagian (2) yang terletak 8 mil ke arah hilir jika aliran diasumsikan tak mampu-mampat.

Bilangan Reynolds Re,
$\large Re=\frac{4Q}{\pi D \nu} \\ Re=\frac{4}{\pi(0,5\,ft)(5,2\times10^{-5}\,ft^2/s)}800\frac{lb}{jam}\times\frac{1\,jam}{3600\,s}\times\frac{1}{(0,0044\,slug/ft^3)(32,2\,ft/s^2)} \\ Re=76809$

Faktor gesekan f,
$\large \frac{1}{\sqrt{f}}=-2log\left ( \frac{\epsilon/D}{3,7} +\frac{2,51}{Re\sqrt{f}}\right ) \\ \frac{1}{\sqrt{f}}=-2log\left ( \frac{0,00085\,ft/0,5\,ft}{3,7} +\frac{2,51}{76809\sqrt{f}}\right )$

Langkah untuk menyelesaikan persamaan di atas cukup mudah, yaitu dengan mengasumsikan sembarang nilai f kemudian masukkan nilai f tersebut di ruas kanan. Setelah itu selesaikan persamaan tersebut untuk f di ruas kiri. Lakukan beberapa kali sampai nilai f konvergen. Setelah nilai f cukup konvergen nilai ini mendekati f = 0,024787.

Kerugian tekanan,
$\large \Delta p=f\frac{L}{D}\frac{\rho v^2}{2} \\ \Delta p=0,024787\frac{42240\,ft}{0,5\,ft}\frac{(0,0044\,slug/ft^3) (8\,ft/s)^2}{2} \\ \Delta p=2\hspace{5mm}psi$

Maka tekanan pada hilir,
$\large p_2=p_1-\Delta p \\ p_2=(50-2)\hspace{2mm}psi \\ p_2=48\hspace{2mm}psi$

Sumber soal Mekanika Fluida, Munson, terbitan Erlangga.

Blog yang lain http://www.aleronjogja.blogspot.co.id

	Sifli amal pada Perpindahan Panas Konduksi den…
	Tegangan Geser Pipa… pada Tegangan Geser Pipa
	Perpindahan Panas Ko… pada Perpindahan Panas Konduksi den…
	Perpindahan Panas Ko… pada Perpindahan Panas Konduksi den…
	Perpindahan Panas Ko… pada Perpindahan Panas Konduksi den…

S	S	R	K	J	S	M
			1	2	3	4
5	6	7	8	9	10	11
12	13	14	15	16	17	18
19	20	21	22	23	24	25
26	27	28	29	30

termofluida

Tentang termodinamika, mekanika fluida, perpindahan panas, dan matematika.

Koefisien Gesekan Pipa

Aliran Gas Alam di dalam Pipa