Teori Alat Ukur Kecepatan Aliran

Alat ukur kecepatan aliran ada tiga macam yaitu venturi, nosel aliran, dan orifice. Ketiga alat ini mempunyai prinsip yang identik yaitu mempergunakan rintangan aliran yang ditempatkan pada penampang aliran sehingga terjadi perubahan kecepatan di tempat tersebut yang mengakibatkan juga perubahan tekanannya seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Pada titik penciutan maksimum terjadi kecepatan maksimum dan tekanan minimum. Secara garis besar, laju aliran volumeetrik fluida merupakan fungsi dari perbedaan tekanan maksimum dan minimum yang terjadi.

Gambar 1. (a) venturi, (b) nosel aliran, (c) orifice

Karena alat ukur kecepatan aliran yang digunakan pada penelitian ini hanya orifice, maka penjelasan lebih jauh tentang venturi dan nosel aliran tidak dibahas di sini. Pada orifice, variabel utama yang menjadi pedoman ialah rasio antara diameter orifice dengan diameter pipa aliran, lokasi tap (tap location), dan karakteristik penampang orifice. Pada Gambar 2. ditunjukkan contoh proporsionalitas dimensi pada orifice yang direkomendasikan oleh ASME (Association Society of Mechanical Engineering).

Gambar 2. Contoh proporsionalitas dimensi pada orifice yang direkomendasikan oleh ASME 

Pengukuran dengan menggunakan orifice sebenarnya memiliki ketelitian yang rendah dibandingkan kedua alat yang lain. Hal ini dikarenakan orifice memiliki rugi-rugi tekanan yang paling besar dibandingkan yang lain. Namun, disisi lain, alat ini adalah alat yang paling sederhana sehingga mudah pemakaiannya, mudah penempatannya, dan harganya murah. Adapun untuk venturi kebalikan dari orifice, sedangkan nosel aliran pertengahan.

Hal lain yang perlu diperhatikan dalam penggunaan orifice adalah fluida yang mengalir melalui orifice apakah termampatkan atau tak termampatkan. Hal pokok yang paling membedakan diantara keduanya bahwa massa jenis fluida tak termampatkan konstan dan sebaliknya, massa jenis fluida termampatkan tidak konstan. Pada perhitungan fluida tak termampatkan berlaku persamaan Bernoulli, sedangkan untuk fluida termampatkan, laju aliran massa dipengaruhi oleh faktor ekspansi yang ditentukan dari grafik. Karena pada pembahasan orifice nanti tidak membutuhkan perhitungan ini sehingga tidak akan dibahas lebih lanjut.

@Pelabuhan Ratu.