Embed Size (px)
Citation preview
Perhitungan Pressure Drop pada Pipa
Propertis :
L = panjang pipa (ft)
D = Diameter pipa (ft)
V = Kecepatan Aliran (ft/s)
f = friction factor
P = Pressure Drop, lb/ft2
ρ = densitas fluida, lb/ ft3
g = 32,17 ft/s2
μ = viskositas
Konversi :
1 cP = 0,000672 lb(ft.s)
1 ft = 0,3048 m
1 gpm = 0,07577 Liter/s
1 lb/ft3 = 16,02 kg/m3
1 in = 0,0254 m
Contoh perhitungan
1. Pipa ½”
Diket :
Pipa standart 2” dengan densitas air(ρ) 1000 kg/m3. Viskositas fluida (μ) 0,85 cp dan rougness pipa (ε) = 0,00015 ft.Dan flow = 90 GPM
Dari table pipa 1/2”, ID = 0,622
L (panjang pipa) = 0,21 m = 0,21/0,3048 = 0,6889 ft
D (diameter) = 0,622 inc = 0,622/12 = 0,051 ft
Densitas (ρ) = 1000/16,02 = 62,422 lb/ft3
G( specific gravity) = 32,17 ft/s2
Dasar perhitungan :
Persamaan Darcy-Weisbach :
∆P = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
Mencari nilai V :
V = [90 GPM . ((0,07577.103 m3/s)/1 GPM)) . (1 ft/(0,3048)2 m3]/[(3,14/4) . (0,0051)2ft2]
= 114,1845 ft/sekon
Renold Number = ( ρ.V.D)/μ
NRe = (62,442 . 114,1845 . 0,051)/0,000571 = 647020
Dengan relative roughness, ε /D = 0,00015/0,051 = 0,00289 dan nilai NRe = 647020
Maka nilai fraction factor (f) dari grafik Moody adalah 0,024
Pressure Drop( ∆P) = fρ . (L/D) . (V2/2G)
= 0,024 . 62,422 . (0,6889/0,051).(114,1845)2/(2 . 32,17)
= 403,531 lb/ft2
= 197,612 kg/m3
= 0,28 Psi
2. Pipa 1”
Diket :
Pipa standart 2” dengan densitas air(ρ) 1000 kg/m3. Viskositas fluida (μ) 0,85 cp dan rougness pipa (ε) = 0,00015 ft.
Dari table pipa 1”, ID = 1,049
L (panjang pipa) = 9,667 m = 9,667/0.3048 = 31,7158 ft
D (diameter) = 1.049 inc = 1.049/12 = 0,087 ft
Densitas (ρ) = 1000/16.02 = 62,422 lb/ft3
G( specific gravity) = 32,17 ft/s2
Persamaan Darcy-Weisbach :
∆P = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
Mencari nilai V :
V = [90 GPM . ((0,07577.103 m3/s)/1 GPM)) . (1 ft/(0,3048)2 m3]/[(3.14/4) . (0,087.)2ft2]
= 40,45 ft/sekon
Renold Number = ( ρ.V.D)/μ
NRe = (62,442 . 40,45 . 0,087)/0,000571 = 647020
Dengan relative roughness, ε /D = 0,00015/0,051 = 0,00289 dan nilai NRe = 647020
Maka nilai fraction factor (f) dari grafik Moody adalah 0,024
Pressure Drop( ∆P) = fρ . (L/D) . (V2/2G)
= 0,023 . 62,422 . (31,7158/0,087417).(40,45)2/(2 . 32,17)
= 1304,79 lb/ft2
= 6375,07 kg/m3
= 9,067 Psi
3. Pipa 1 ¼” :
Diket :
Pipa standart 2” dengan densitas air(ρ) 1000 kg/m3. Viskositas fluida (μ) 0,85 cp dan rougness pipa (ε) = 0,00015 ft.
Dari table pipa 1 1/4”, ID = 1.38
L (panjang pipa) = 2,03 m = 2,03/0,3048 = 6,66 ft
D (diameter) = 1,38 inc = 1,38/12 = 0,115 ft
Densitas (ρ) = 1000/16,02 = 62,422 lb/ft3
G( specific gravity) = 32,17 ft/s2
Persamaan Darcy-Weisbach :
∆P = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
Mencari nilai V :
V = [90 GPM . ((0,07577.103 m3/s)/1 GPM)) . (1 ft/(0,3048)2 m3]/[(3,14/4) . (0,115)2ft2]
= 23,197 ft/sekon
Renold Number = ( ρ.V.D)/μ
NRe = (62,442 . 23,197 . 0,115)/0,000571 = 291627.8
Dengan relative roughness, ε /D = 0,00015/0,115 = 0,0017 dan nilai NRe = 291627.8
Maka nilai fraction factor (f) dari grafik Moody adalah 0,023
Pressure Drop( ∆P) = fρ . (L/D) . (V2/2G)
= 0,023 . 62,422 . (6,66/0,155).(23,197)2/(2 . 32,17)
= 69,538 lb/ft2
= 339,75 kg/m3
= 0,48 Psi
4. Pipa 2” :
Diket :
Pipa standart 2” dengan densitas air(ρ) 1000 kg/m3. Viskositas fluida (μ) 0,85 cp dan rougness pipa (ε) = 0.00015 ft.
Dari table pipa 2”, ID = 2.067
L (panjang pipa) = 111,173 m = 1110173/0.3048 = 364.74 ft
D (diameter) = 2.067 inc = 2.067/12 = 0.17225 ft
Densitas (ρ) = 1000/16.02 = 62,422 lb/ft3
G( specific gravity) = 32,17 ft/s2
Persamaan Darcy-Weisbach :
∆P = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
Mencari nilai V :
V = [90 GPM . ((0,07577.103 m3/s)/1 GPM)) . (1 ft/(0,3048)2 m3]/[(3.14/4) . (0,17225)2ft2]
= 10,34 ft/sekon
Renold Number = ( ρ.V.D)/μ
NRe = (62,442 . 10,34 . 0,17225)/0,000571 = 194700,7
Dengan relative roughness, ε /D = 0,17225/0,= 0,0017 dan nilai NRe = 194700,7
Maka nilai fraction factor (f) dari grafik Moody adalah 0,022
Pressure Drop( ∆P) = fρ . (L/D) . (V2/2G)
= 0,022 . 62,422 . (364,74/0,17225).(10,34)2/(2 . 32,17)
= 483.19 lb/ft2
= 2360,8 kg/m3
= 3,357 Psi
5. Pipa 2 ¼” :
Diket :
Pipa standart 2 1/4” dengan densitas air(ρ) 1000 kg/m3. Viskositas fluida (μ) 0,85 cp dan rougness pipa (ε) = 0,00015 ft.
Dari table pipa 2 1/4”, ID = 2,469
L (panjang pipa) = 1,272 m = 1,272/0.3048 = 4,173 ft
D (diameter) = inc = 2,469/12 = 0,208 ft
Densitas (ρ) = 1000/16,02 = 62,422 lb/ft3
G( specific gravity) = 32,17 ft/s2
Persamaan Darcy-Weisbach :
∆P = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
Mencri nilai V :
V = [90 GPM . ((0,07577.103 m3/s)/1 GPM)) . (1 ft/(0,3048)2 m3]/[(3,14/4) . (0,208)2ft2]
= 7,091 ft/sekon
Renold Number = ( ρ.V.D)/μ
NRe = (62,442 . 7,091 . 0,208)/0.000571 = 161236,5
Dengan relative roughness, ε /D = 0,00015/0.208 = 0,000721 dan nilai NRe = 383647,7
Maka nilai fraction factor (f) dari grafik Moody adalah 0,021
Pressure Drop( ∆P) = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
= 0,021 . 62,422 . (4,173/0.208).(7,091)2/(2 . 32,17)
= 2,005 lb/ft2
= 10,04 kg/m3
= 0,041 Psi
6. Pipa 4” :
Diket :
Pipa standart 4” dengan densitas air(ρ) 1000 kg/m3. Viskositas fluida (μ) 0,85 cp dan rougness pipa (ε) = 0,00015 ft.
Dari table pipa 4”, ID = 4,026
L (panjang pipa) = 40,75 m = 40,75/0,3048 = 133,69 ft
D (diameter) = 4,026 inc = 4,026/12 = 0,336 ft
Densitas (ρ) = 1000/16,02 = 62,422 lb/ft3
G( specific gravity) = 32,17 ft/s2
Persamaan Darcy-Weisbach :
∆P = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
Mencari nilai V :
V = [90 GPM . ((0,07577.103 m3/s)/1 GPM)) . (1 ft/(0,3048)2 m3]/[(3.14/4) . (0,0336)2ft2]
= 2,725 ft/sekon
Renold Number = ( ρ.V.D)/μ
NRe = (62,442 . 23.197 . 0,115)/0,000571 = 99961,85
Dengan relative roughness, ε /D = 0.00015/0,336 = 0,00045 dan nilai NRe = 99961,85
Maka nilai fraction factor (f) dari grafik Moody adalah 0,019
Pressure Drop( ∆P) = f. ρ . (L/D) . (V2/2G)
= 0,019 . 62,422 . (133,694/0,336).(2,725)2/(2 . 32,17)
= 5,46 lb/ft2
= 26,66 kg/m3
= 0,037 Psi
Properties of steel pipe
Grafik Mody
