BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil Percobaan Pada percobaan reynold number alat yang digunakan adalah set alat eksperimen reynold, dimana pada alat tersebut terdapat 4 pipa dengan diameter yang berbeda. Diameter pada pipa 1,pipa 2,pipa 3, dan pipa 4 adalah 0.016m,0.021m,0.026m dan 0.046m dengan luas penampangnya ialah 0.000201 m2, 0.000346m2, 0.000531m2 dan 0.001661 m2. Variasi percobaan pada praktikum ini ialah 8 variasi kecepatan alir dan 4 variasi diameter pipa. Dimana kecepatan alir pada percobaan ini dapat dihitung dengan megukur aliran alir yang keluar pada gelas ukur dalam selang waktu tertentu. Dengan mengetahui nilai kecepatan alir dapat menghitung nilai reynold number sehingga dapat mengetahui pola aliran tinta dalam air (laminer,transisi atau turbulen). Berikut adalah data-data yang didapat dalam percobaan ini : Massa Jenis Air = 996.52 kg/m3 Viskositas air = 0.000855 kg/ms Tabel 3.1 Pengamatan pola aliran pada pipa 1 Waktu Kecepatan Bukaan Volume(ml) (detik) (m/s) 1 20.09 205 0.05077668 2 8.18 228 0.13869855 3 4.55 228 0.24930294 4 3.06 238 0.38695412 5 1.94 223 0.57188285 6 1.69 247 0.72713356 7 1.56 238 0.75902539 8 1.37 232 0.84250281 Bukaan 1 2 3 4 Waktu (detik) 14.47 7.37 3.47 2.31 Volume(ml) 228 229 212 229 Kecepatan (m/s) 0.04553971 0.08980322 0.17657544 0.28651503 Nre 946.9002 2586.496 4649.083 7216.047 10664.66 13559.82 14154.55 15711.27 Nre 1114.627 2198.017 4321.848 7012.722 pola aliran perhitungan laminer transisi turbulen turbulen turbulen turbulen turbulen turbulen Pola aliran pengamatan Laminer Laminer Laminer Transisi Turbulen Turbulen Turbulen Turbulen pola aliran perhitungan laminer transisi turbulen turbulen Pola aliran pengamatan Laminer Laminer Transisi Transisi 5 6 7 8 2.41 232 0.27822416 1.28 233 0.52610188 0.72 239 0.95937701 0.66 250 1.09476266 Tabel 3.2 Pegamatan pola aliran pada pipa 2 Tabel 3.3 Pegamatan pola aliran pada pipa 3 Bukaan 1 2 3 4 5 6 7 8 Volume(ml) 182 222 170 184 238 192 168 186 Kecepatan (m/s) 0.03073987 0.11148776 0.16251302 0.19144531 0.38638873 0.53173812 0.56497175 0.66091035 turbulen turbulen turbulen turbulen Turbulen Turbulen Turbulen Turbulen Nre pola aliran perhitungan laminer transisi turbulen turbulen turbulen turbulen turbulen turbulen Pola aliran pengamatan Laminer Laminer Transisi Transisi Transisi Turbulen Turbulen Turbulen pola aliran perhitungan laminer transisi turbulen transisi turbulen turbulen turbulen turbulen Pola aliran pengamatan Laminer Laminer Transisi Transisi Transisi Turbulen Turbulen Turbulen 931.5266 3378.473 4924.719 5801.469 11708.94 16113.54 17120.64 20027.92 Tabel 3.4 Pegamatan pola aliran pada pipa 4 Bukaan 1 2 3 4 5 6 7 8 Waktu (detik) 11.15 3.75 1.97 1.81 1.16 0.68 0.56 0.53 6809.795 12876.83 23481.64 26795.33 Waktu (detik) 7.28 2.28 1.44 1.56 1.4 1.03 0.99 0.6 Volume(ml) 244 209 190 168 220 196 242 230 Kecepatan (m/s) 0.0201785 0.05518764 0.07943675 0.06483583 0.09460738 0.11456428 0.14716703 0.23078467 Nre 1081.849 2958.827 4258.917 3476.104 5072.275 6142.242 7890.205 12373.28 3.2. Pembahasan Prinsip dari percobaan ini ialah mengamati aliran zat warna yang dialirkan pada air di pusat pipa dengan keadaan steady state. Jenis aliran tersebut dapat diketahui dengan menghitung bilangan reynold. Dimana bilangan reynold memiliki rumus NRe=Dvρ/μ. Variasi pada percobaan ini ialah dengan menggunakan pipa dengan diameter yang berbeda dan mengatur kecepatan alir pada air. Untuk massa jenis air dan viskositas air dapat dihitung secara interpolasi dengan data yang terdapat pada appendix A.2-3 dan A.2-4(Buku transport proccesses and Separation Process Principle (Christie John Geankoplis)). Pada percobaan ini, mula-mula mengisi wadah penampung air yang berada di bawah, lalu membuka valve yang berada dipompa, di ujung pipa dan yang berada di atas wadah penampung air bawah.Percobaan dapat dilakukan apabilah keadaan air yang berada di wadah penampung air yang atas sudah steady state sehingga kondisi alirannya (kecepatan,tekanan,densitas,dll) tidak berubah terhadap waktu. Kondisi air yang steady state ini dapat dilihat dari wadah penampung air yang ada diatas, jika air sudah tidak naik ataupun turun maka keadaan sudah steady state, sebisa mungkin permukaan air berada pada tanda yang sudah diberikan di wadah tersebut agar lebih mudah untuk memastikannya. Apabila air masih naik ataupun turun, mengatur valve yang berada dipompa dan ujung pipa dengan membesarkan atau mengecilkan tergantung kondisi saat itu.Untuk valve yang berada dipipa diputar sebesar 30° setiap pergantian kecepatan air dan berlaku untuk semua pipa kecuali pada pipa 4. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan perbandingan yang sama antara pipa satu dengan yang lain. Namun pada pipa 4 karena pompa tidak kuat dengan aliran air yang besar, maka diatur dengan perputaran 15° untuk pergantian kecepatan air. Pastikan air yang berada dipipa tidak bergelembung. Kemudian mengalirkan zat warna pada pusat pipa dengan menggunakan syringe.Selanjutnya mengukur volume dalam selang waktu tertentu dengan menggunakan gelas ukur atau gelas beaker.Hal ini bertujuan untuk mengatahui kecepatan air yang digunakan untuk menghitung bilangan reynold. Pola aliran dapat diketahui dengan pengamatan secara langsung dan perhitungan bilangan reynold dimana pola aliran dibedakan menjadi 3 yaitu laminer,transisi dan turbulen.Untuk NRe < 2100 maka alirannya laminer, untuk Nre antara 2100-4000 maka alirannya transisi dimana terjadi perubahan dari laminer ke turbulan sedangkan untuk aliran turbulen memilik Nre>4000. Untuk aliran laminer pola alirannya lurus sedangkan pada aliran turbulen ketika zat warna di alirkan langsung mengalami olakan yang besar. Saat transisi mula mula aliran lurus kemudian pada jarak pipa tertentu berubah menjadi olakan yang besar. Faktor-faktor yang membuat perubahan tersebut ialah kecepatan aliran dan diameter pipa. Dari hasil percobaan,semakin kecil kecepatan aliran dan diameter pipa maka pola aliran cenderung laminer (dapat dilihat dari nilai bilangan reynold yang kecil) dan begitu juga sebaliknya semakin besar kecepatan aliran dan diameter pipa maka aliran cenderung turbulen (dapat dilihat dari bilangan reynold yang besar). Namun pada praktikum ini, pada beberapa variasi kecepatan terdapat perbedaan saat pengamatan dan hasil perhitungan bilangan reynold. Faktor kesalahan tersebut dapat terjadi diantaranya disebabkan: Kurang telitinya praktikan dalam mengamati aliran yang belum steady state. Ketidak tepatan dalam memulai atau memberhentikan stopwatch saat mengukur volume. Kekurang telitian dalam mengukur volume.
