Kerugian Tinggi-Tekan (Head Losses)





Kerugian tinggi-tekan terdiri atas kerugian tinggi-tekan mayor dan minor, atau head losses mayor dan head losses minor. Head losses mayor disebabkan karena kerugian gesek di dalam pipa-pipa, dan head losses minor disebabkan karena kerugian di dalam belokan-belokan, reduser, katup-katup, dan sebagainya (Sularso dan Tahara, 2006). Berikut ini penjelasan singkat tentang keduanya:

1. Head losses mayor

Untuk menghitung kerugian gesek antara dinding pipa dengan aliran fluida tanpa adanya perubahan luas penampang di dalam pipa dapat dipakai rumus Darcy yang secara matematis ditulis sebagai berikut:

Rumus Darcy

dengan :

hf  = head loss mayor (m)

f    = koefisien gesekan

L  = panjang pipa (m)

D = diameter dalam pipa (m)

v   = kecepatan aliran dalam pipa (m/s)

g   = percepatan gravitasi (m/s2)

Untuk aliran laminer dan turbulen terdapat rumus yang berbeda. Sebagai patokan apakah suatu aliran itu laminer atau turbulen, dipakai bilangan Reynolds:

Bilangan Reynoldsdengan:

Re   = bilangan Reynolds

v     = kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (m/s)

D    = diameter dalam pipa (m)

ʋ    = viskositas kinematik cairan (m2/s)

untuk Re < 2300, aliran bersifat laminar

untuk 2300 < Re < 4000, aliran bersifat transisi

untuk Re > 4000, aliran bersifat turbulen

a. Aliran laminer.

Aliran Laminerb. Aliran tubulen

Untuk menghitung koefisien gesek f dapat dihitung dengan menggunakan rumus Darcy. Untuk mengetahui nilai f  harus diketahui kekasaran pipa (ε) dan diameter pipa (d). Haaland memberikan suatu formula yang menyempurnakan persamaan yang ditemukan oleh Colebrook untuk menentukan nilai f :

Aliran TurbulenPersamaan di atas oleh Moody pada tahun 1944 digrafikkan yang terkenal dengan nama Diagram Moody untuk gesekan pipa. Dengan diagram inilah dapat diketahui nilai koefisien gesekan pipa (Incropera dan Witt, 1985).

Diagram Moody

Gambar 1. Diagram Moody

2. Head losses minor

Secara umum head losses minor dinyatakan secara umum dengan rumus:

Head Loss Minordengan:

h   = head loss minor

K  = koefisien resistansi valve atau fitting berdasarkan bentuk dan ukuran

v   = kecepatan rata-rata aliran dalam pipa (m/s)

g   = percepatan gravitasi (m/s2)

Refrensi :

Sularso dan Tahara, H., 2006, Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian, dan Pemeliharaan, PT Pradnya Paramita, Jakarta.

Incropera, F.P. dan DeWitt, D.P., 1981, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 2nd edition, John Wiley & Son, New York.

1 thought on “Kerugian Tinggi-Tekan (Head Losses)”

  1. Pingback: Pressure Drop | ilmu pembangkit

Leave a Reply