Soal Bernoulli [PDF]

Citation preview

Contoh Soal Bernoulli : Dalam peralatan yang terlihat pada gambar 4.5, suatu larutan yang gravitas spesifiknya 1.84 ditarik dari tangki penimbun dengan bantuan sebuah pompa, melalui suatu pipa baja 3 in (75 mm) skedul 40. Effisiensi popmpa 60%. Kecepatan pada pipa isap ialah 3 ft/det (0.914 m/s). Pompa membuang melalui pipa 2 in (50 mm) skedul 40 ke suatu tangki tinggi. Ujung pipa buang terletak pada ketinggian 50 ft (15.2 m) di atas permukaan larutan di dalam tangki umpan. Rugi gesekan di dalam keseluruhan sistem pipa ialahh 10 ftlb/lb (29 J/kg). Berapakah tekanan yang harus diberikkan oleh pompa? Berapakah daya itu?



Dik : Va = 3.0 ft/s Aa = 0.0513 ft2 Ab = 0.0233 ft2 Spgr = 1.84 ρ = spgr x = 1.84 x 62.34 lb/ft3 = 114.7608 lb/ft3 stasion a kita tetapkn pada permukaan zat cair dan station b pada ujung pipa buang yang 2 in. bidang acuan ketinggian diambil melalui station a. oleh karena tekanan pada kedua station itu ialah tekanan atmosfer, Pa=Pb. Kecepatan pada station a dapat diabaikan karena diameter tangki sangat besar dibandingkan dengan diameter pipa. Untuk aliran turbulen, factor energy kinetic α dapat dianggap 1 tanpa terlalu banyak kesalahan. Pers. 4-33 menjadi



Wpη = Dari lampiran 6. Luas penampang pipa 3 in, dan 2 in masing-masing ialah 0.0513 ft2 dan 0.0233 ft2. Sehingga Vb pada pipa 2 in adalah :



Vb =



= 6.61 ft/s



Sehingga



0.6 Wp = 50



= 60.68



Wp =



= 101.1 ft-lbf/lb



Dan Tekanan yang diberikan pompa bisa didapat dengan menuliskan pers. 4-33 di seputar pompa itu sendiri. Station a ialah sambungan-isap dan station b buangan pompa. Perbedaan ketinggian antara titik isap dan titik-buang dapat diabaikan, sehingga Za = Zb dan Pers. 4-33 menjadi :



= Tekanan yang diberikan pompa ialah



Pa – Pb = 1.84 x 62.37 ( = 6902 lbf/ft2 atau



)



= 47.9 lbf/in2 = 330 kN/m2



Daya yang digunakan pompa ialah hasil kali antara Wp dan laju aliran massa dibagi dengan factor konversi , 1 hp = 550 ft-lbf/s Laju alir massa ialah



m = 0.0513 x 3 x 1.84 x 62.37 = 17.66 lb/s dan daya P=



=



(Sumber: Operasi Teknik Kimia Jilid 1, Mc Cabe)