Prinsip dan Cara Kerja Venturi Meter

Prinsip Dasar Venturi Meter

Venturi meter adalah suatu alat atau instrumen pengukuran kecepatan aliran fluida yang dapat digunakan pada berbagai bidang. Venturi meter di aplikasikan dari gabungan alat ukur tekanan dan memanfaatkan efek dari konstruksi pipa konvergen (venturi effect) yang berfungsi untuk memberikan peningkatan kecepatan aliran dan penurunan tekanan yang sesuai, dimana debit dapat disimpulkan.

Sebenarnya, alat untuk mengukur kecepatan aliran fluida ada beberapa macam. antara lain adalah Orifice Flow Meter, Flow Nozzle, Elbow Meter, Pitot Tube & Annubar, dan lain sebagainya. Meter venturi klasik, yang penggunaanya dijelaskan dalam ISO 5167-1: 1991, memiliki bentuk yang ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Efek venturi terjadi pada sebuah aliran fluida yang mengalami kenaikan velocity seiring dengan penurunan luas penampang aliran. Hal tersebut diiringi juga dengan terjadinya penuruna tekanan statis (static pressure) fluida tersebut, hal ini sesuai dengan hukum aliran fluida dinamik, kecepatan aliran fluida harus naik apabila terdapat restriksi pada pipa untuk memenuhi hukum kontinuitas, sedangkan besar tekanan harus turun untuk memenuhi hukum konservasi mekanika energi.

Hukum Bernoulli
Dalam bentuknya yang sudah disederhanakan, secara umun terdapat dua bentuk persamaan Bernoulli yaitu :
1. Aliran Tak-Termampatkan
Aliran tak ter-mampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (density) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah berupa fluida cair yaitu : air, bebagai jenis minyak, emulsi, dll.
Bentuk persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan dapat dilihat pada persamaan (1) di bawaha ini.

p+\rho gh+{\frac {1}{2}}\rho v^{2}=konstan\,

(1)

atau

p_{1}+\rho gh_{1}+{\frac {1}{2}}\rho v_{1}^{2}=p_{2}+\rho gh_{2}+{\frac {1}{2}}\rho v_{2}^{2}

(2)

di mana :
v = Kecepatan fluida,
g = Percepatan gravitasi bumi,
h = Ketinggian relatif terhadap suatu referensi,
p = Tekanan fluida,
ᑭ = Densitas fluida

Persamaan (1) diatas hanya dapat digunakan pada aliran fluida yang tidak mampu mampat dengan asumsi-asumsi sebagai berikut :
- Aliran bersifat tunak (steady state),
- Tidak terdapat gesekan (inviscid).

2. Aliran Termampatkan
Aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (density) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah : udara, gas, dll.
Persamaan Bernoulli untuk aliran termampatkan dapat dilihat pada persamaan (3) dibawah ini.

{v^{2} \over 2}+\phi +w=\mathrm {konstan}

(3)

di mana :
Ø = Energi potesial gravitasi per satuan massa ; jika gravitasi konstan maka Ø = gh,
𝔀 = entalpi fluida per satuan massa,
Catatan :

w=\epsilon +{\frac {p}{\rho }}

, dimana

\epsilon \,

adalah energi termodinamika per satuan massa, juga disebut sebagai energi internal spesifik.

Konstruksi Venturi Meter

Venturi meter berbentuk pipa silinder sebagai tempat lewatnya fluida, pada bagian (section 1) di area masuknya udara, ukuran penampangnya lebih lebar dari penampang tengahnya (bagian throat), setelah area masuk, ukuran penampang pipa mengerucut, bagian ini disebut konvergen area pada bagian kerucut konvergen sudutnya sekitar 19° sampai 23° .
Setelah konvergen pada penampang pipa yang lebih kecil, ini disebut sebagai throat, setelah throat terdapat bagian yang melebar yang berbentuk divergen dengan sudut 5° sampai 15°.
Sensor perbedaan tekananya di pasang pada section 1 dan section 2. Sensor yang di pasang bisa berupa (u-tube manometer, diferential pressure gage, dll)

Cara Kerja Venturi Meter

Aliran fluida yang memasuki bagian dari venturi meter akan diukur tekananya dengan tekanan P1, kemudian ketika aliran fluidanya memasuki area konvergen, tekananya akan terus menurun dan mencapai nilai minimum P2 pada area throat. Sensor perbedaan tekanan yang dipasang antara area masuk dan throat venturi meter akan menunjukan perbedaan tekanan (P1-P2) akan di kalibrasi menjadi kecepatan aliran fluida. dan pada bagian divergen memungkinkan fluida untuk mendapatkan kembali tekananya sebagai pemulihan tekanan.

Dalam sistem kontrol otomatis, melalui venturi meter didapatkan nilai tekanan di dua bagian venturi, yang selanjutanya dihubungkan dengan transmiter. Transmiter tersebut mengubah besaran tekanan menjadi sinyal arus listrik, yang kemudaian sistem kontrol akan merubah besaran arus sinyal yang didapat menjadi besaran pembacaan kecepatan aliran fluida pada instrument dengan standard yang sudah ditentukan.

Kelebihan dan Kekurangan Venturi Meter
Kelebihnya adalah, lebih sedikit perubahan karena tersumbat dengan sedimen, koefisien debit tinggi, perilakunya dapat diprediksi dengan sempurna dan dapat di pasang secara vertikal, horizontal atau inclinded.
Kekuranganya adalah, memiliki ukuran yang besar sehingga memerlukan ruangan yang cukup besar, biaya awal (instalasi dan pemeliharaan) mahal, dan tidak bisa digunakan pada pipa kecil di bawah 7,5 cm.

Sumber-Sumber :
thermopedia.com
learnprotocols.wordpress.com
artikel-teknologi-indonesia.com

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Aircraft Hardware - Solid Rivet

Aircraft rivets - Terdapat ribuan rivet dalam struktur pesawat terbang, ini mengindikasikan betapa pentingnya rivet di struktur pesawat. Rivet adalah fastener yang tidak menggunakan ulir dan biasanya terbuat dari alumunium paduan, rivet adalah sebuah perangkat untuk mengikat dua lembar atau lebih sheet metal . Aircraft rivet dikelompokan menjadi dua yaitu solid rivet dan blind rivet (spesial rivet). Solid Rivets - Untuk membentuk sebuah struktur pesawat, lembaran- lembaran skin pesawat harus dikencangkan antara yang satu dengan yang lain, pengencangan tersebut biasanya menggunakan solid rivet yang terbuat dari paduan alumunium Solid rivet diklasifikasikan - dengan bentuk headnya, material pembuatanya, dan dengan ukuranya. Identifikasi Solid rivet Head - jenis-jenis kepala rivet dibedakan menurut standarisai Airforce-Navy dan Military-Standard, jenis rivet yang paling sering digunakan untuk pesawat terbang ada lima jenis yaitu: 1. AN

Baca selengkapnya

Penyebab Terjadinya Erosi Kavitasi Pada Impeler Pompa

Pengertian Kavitasi Istilah kavitasi digunakan untuk menggambarkan fenomena perubahan fase dari zat cair ke zat gas, dengan kata lain kavitasi adalah pembentukan gelembung gas yang terjadi pada area hisap pompa ( suction pump ) karena tekanan sangat rendah sampai dibawah tekanan jenuh cairan tersebut. Air dapat menguap ketika mencapai titik didihnya, kita semua pasti tahu bahwa air akan mendidih pada temperatur 100⁰ C, tetapi itu hanya berlaku ketika tekanan udaranya 1 atm pada ketinggian sea level , sehingga ketika ketinggian bertambah maka tekanan akan turun dan titik didih air akan menjadi lebih rendah temperaturnya. Dapat dilihat pada gambar diagram di atas, bahwa air dapat mendidih pada suhu 0.01⁰ C ketika tekanan udaranya 0.006 atm absolut. Dapat disimpulkan dari penjelasan diatas bahwa perubahan fase dari zat cair ke gas di pengaruhi oleh faktor tekanan udara dan faktor temperaturnya . giuhlaalknvlavnlkvnlz Kavitasi pada pompa dapat terjadi kar

Baca selengkapnya

Material Komposit

Apa Itu Komposit? Kata komposit ( composite ) berasal dari kata kerja ( to compose ) yang berarti menyusun atau menggabungkan. Komposit adalah struktur material yang terdiri dari dua kombinasi material atau lebih yang di bentuk pada skala makroskopik dan menyatu secara fisika (Kaw 1997). Schwartz (1984) mendefinisikan komposit sebagai sistem material yang terdiri dari gabungan dua atau lebih unsur pokok yang berbeda bentuk atau komposisi yang tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Salah satu contoh material komposit yang sering kita jumpai adalah beton cor yang tersusun dari pasir, semen, besi, batu koral dan air. Pada komposit beton dapat terlihat bahwa material penyusunya memiliki sifat yang berbeda-beda, namun ketika dicampurkan dengan teknik tertentu akan menghasilkan beton yang sangat kuat, keras, dan tahan terhadap berbagai macam cuaca. Material penyusun komposit terdiri dari dua tipe, yaitu matriks dan reinforcement, kedua material penyusun itu memiliki fungsi yang berbeda.

Baca selengkapnya

Prinsip Kerja Gas Turbine Engine

Ok, Pada postingan kali ini saya akan membahas mengenai Gas Turbine Engine (GTE) , bagi kalian yang belum mengetahui dan bertanya-tanya apa sih turbine Engine itu? dan bagaimana sih prinsip kerjanya? Apa Itu Turbine Engine Turbin adalah suatu mesin rotari yang berfungsi untuk mengubah energi potensial aliran fluida menjadi energi kinetik yang bermanfaat. Fluida yang digunakan untuk menggerakan turbin antara lain adalah gas, air, uap air dan udara. Perbedaan jenis fluida inilah yang membedakan tipe-tipe dari turbin, dimana salah satu yang akan saya bahas adalah turbin gas. Prisip Kerja Gas Turbine Engine Prinsip kerja dari turbin gas tidak jauh berbeda dengan turbin-turbin yang lain. Putaran dari rotor turbin, diakibatkan oleh adanya gas bertekanan yang melewati sudu-sudu turbin. Gas bertekanan tinggi hasil dari pembakaran bahan bakar dan udara yang berekspansi inilah yang digunakan untuk menggerakan sudu-sudu turbin. Turbine gas menggunakan udara atmosfer sebagai media kerjanya.

Baca selengkapnya

Prinsip Dasar Hukum Newton

Apa itu hukum Newton ? Hukum Newton (1, 2, dan 3) adalah 3 prinsip dasar mekanika klasik yang memberikan gambaran mengenai gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Disebut juga hukum gerak monumental. Hukum Newton menjadi salah satu besaran turunan dalam ilmu fisika yang menyatakan besarnya gaya dalam satuan Newton (N). Seseorang yang menciptakan hukum Newton adalah Potret Sir Isaac Newton (1643-1722), seorang fisikawan, ahli astronomi, filsuf alam, alkimiawan, matematikawan, dan teolog dari inggris yang berpengaruh besar dalam dunia fisika. 1. Hukum 1 Newton (inertia/kelembaman) Yang berbunnyi : "Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap" Dengan kata lain maksud dari hukum Newton 1 dapat dipahami bahwasanya suatu benda akan berusaha mempertahankan keadaannya ataupun posisi awa

Baca selengkapnya

Kenapa Pesawat Bisa Terbang

Kenapa pesawat bisa terbang? Ini adalah pertanyaan yang sangat umum kita dengar di kehidupan sehari-hari, karena hampir setiap hari benda ini terbang melintas di atas kepala kita. Biasanya yang sering bertanya mengapa pesawat bisa terbang adalah anak-anak kecil. Jika kita ditanyakan pertanyaan tersebut pasti akan terbesit di pikiran kita, oh iya ya.. Bagaimana caranya pesawat yang memiliki berat puluhan bahkan ratusan ton bisa terbang? Dalam kajian ilmu fisika, masalah seperti bagaimana pesawat dapat terbang sebetulnya bukan peristiwa yang mustahil terjadi karena pada dasarnya hanya masalah keseimbangan gaya saja. Sebagaimana kita ketahui setiap benda yang massanya lebih berat dari udara ( hevier than air ) pasti akan jatuh ke permukaan bumi karena fenomena ini tunduk pada hukum gravitasi. Tetapi setiap benda juga terdapat gaya ke atas yang secara vektor berlawanan arah dengan gaya gravitasi bumi. Kedua gaya inilah yang berusaha direkayasa agar pesawat da

Baca selengkapnya

Prinsip Siklus Brayton

Siklus Brayton menjadi konsep dasar untuk setiap mesin turbin gas. Siklus termodinamika ini dikembangkan pertama kali oleh John Barber pada tahun 1791, dan disempurnakan lebih lanjut oleh George Brayton. Pada awal penerapan siklus ini, Brayton dan ilmuwan lainnya mengembangkan mesin reciprocating dikombinasikan dengan kompresor. Mesin tersebut berdampingan dengan mesin Otto diaplikasikan pertama kali ke otomotif roda empat. Namun mesin Brayton kalah pamor dengan mesin Otto empat silinder yang dikembangkan oleh Henry Ford. Pada perkembangan selanjutnya, siklus Brayton lebih diaplikasikan khusus ke mesin-mesin turbojet dan turbin gas. Untuk memudahkan memahami siklus Brayton, sangat disarankan bagi Anda untuk mengetahui prinsip kerja turbin silahkan klik tautan berikut "Prinsip Kerja Gas Turbine Engine" . Kita ambil contoh mesin turbojet pesawat terbang. Mesin ini menggunakan media kerja udara atmosfer. Sisi inlet kompresor menghisap udara atmosfer, dan udara panas yang telah

Baca selengkapnya

SCIENCE TEKNOLOGI TEKNIK PESAWAT TERBANG

Cari Blog Ini