Tugas Mekanika Fluida Minggu ke-2, Darell Jeremia Sitompul

Tugas 1 Manometer

Dalam pengembangan sistem FCC berbasis simulasi online, maka langkah awal yang kami lakukan menganalisis karakteristik fluida pada masing-masing komponen. Saya menganalisis karakterisitik aliran di dalam riser. Sistem riser terdiri dari inlet, 2 titik pengukuran, dan outlet. Pengukuran menggunakan manometer analog. Khusus hasil pengukuran P2 yang menggunakan manometer analog divalidasi dengan manometer U yang berisikan air. Hal ini dilakukan untuk mengetahui akurasi manometer analog. Eksperimen ini memerlukan pengetahuan dasar mekanika fluida diantaranya 1) mengetahui prinsip kerja manometer analog dan manometer tipe U 2) mengerti cara membaca hasil tekanan yang terukur 3) memahami satuan dari tekanan yang ada pada alat ukur manometer.

Jawablah pertanyaan ini berdasarkan informasi dari video

1. Jelaskan mekanisme kerja manometer analog

2. Jelaskan mekanisme kerja manometer tipe U (fluida air)

3. Tuliskan hasil pengukuran P1, P2, dan P2 (ketika menggunakan manometer tipe U)

4. Faktor apa yang mempengaruhi tinggi rendahnya tekanan

5. Tuliskan satuan yang ada pada manometer tersebut dan konversi ke dalam satuan SI

6. Buatlah skala tekanan pada manometer tersebut

Jawab:

1. Manometer analog merupakan perangkat yang dapat mengukur tekanan dengan cara menggerakkan jarum sesuai dengan besarnya deformasi diakibatkan tekanan dari fluida yang diukurnya. Jarum tersebut bergerak menggunakan perangkat magnetik atau mekanis kecil yang berputar atau bergerak sebagai respons terhadap perbedaan tekanan di seluruh tabung manometer.

2. Terdapat selang dimana salah satu ujungnya terbuka ke udara bebas, dan satunya masih panjang, terhubung ke pendorong udara. Pendorong udaranya juga memiliki ujung yang terbuka ke udara bebas, agar tidak semua udaranya mengarah ke fluida yang ada di dalam selang (jika semua udaranya mengarah ke fluida maka semua fluidanya akan bergerak keluar dari selang). Sebagian udara yang mendorong fluida menyebabkan terjadinya pressure (tekanan), sehingga fluida yang didorong akan menurun dan di ujung yang lain fluidanya akan naik, menciptakan perbedaaan ketinggian fluida.

3. Di manometer analog

Percobaan 1 (katup 2 tertutup)

P1 = 10 mbar, P2 = 1.5 mbar

Percobaan 2 (katup 2 terbuka sebanyak 2 putaran keran)

P1 = 8.5 mbar, P2 = 1.25 mbar

Di manometer U, h1=0.2 cm, h2=0.85 cm, h3= 1.15 cm, fluida = air, g = 9.81m/s^2

Tekanan udara pada percobaan pertama,

P(gas) = ρ(udara) + ρ(air) . g . (h2 - h1)

P(gas) = 101325 N/m^2 + 1000 kg/m^3 . 9.81 m/s^2 . 0.0065 m

P(gas) = 101388.765 N/m^2 = 101388.765 Pa

Tekanan udara pada percobaan kedua,

P(gas) = P(udara) + ρ(air) . g . (h3 - h1)

P(gas) = 101325 N/m^2 + 1000 kg/m^3 . 9.81 m/s^2 . 0.0095 m

P(gas) = 101418.195 N/m^2 = 101418.195 Pa

4. Densitas (kepadatan) dari fluida yang dimasukkan kedalam manometer, gravitasi, dan temperatur.

5. Satuan pada manometer = mbar

Satuan Internasional (SI) untuk tekanan = Pascal (Pa)

1 mbar = 100 Pa

6. Skala tekanan manometer pada video adalah milibar (mbar) dan milimeter of water (mmH2O).