Praktikum TPHP Pengukuran dan Pengamatan Demonstrasi Zona Pengeringan

CATATAN KULIAH

TEKNIK PENGOLAHAN HASIL PERTANIAN

RESUME MATERI BAB 2-7

     KELOMPOK 1:    

            ANJEL KALISTA         (05021181520016)            

      M.APRIANSYAH          (05021381520051)     

                NURMALISA DEWI    (05021381520057)               

                      RISKA YULIA ROSA   (05021381520060)            

    PRODI TEKNIK PERTANIAN    

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

     2015    

BAB 11 PENGERINGAN PADI

BAB 11

PENGERINGAN PADI

Struktur dan komposisi gabah, gabah disebut juga sebagai paddy dan dipanen pada kadar air 16-28 % basis basah. Gambar 11. 1 menunjukkan fraksi yang berbeda yang diperoleh pada proses penggilingan dari 100 kg padi pada kadar air 13 %. Selama proses pembuangan kulit luar, sekitar 20 kg dari kulit biji di buang, tinggal 80 kg beras pecah kulit atau beras coklat. Pada proses penggilingan kulit ari dibuang dari beras pecah kulit, dan diperoleh sekitar 70 % beras putih dan biasanya terdiri dari 40-60 kg biji utuh disebut beras kepala dan 10-25 kg biji patah. Usaha penggilingan ini dinnyatakan memiliki kualitas 55/ 70, 55% beras kepala dan 15% beras patah dari total 70%. Jadi hasil beras kepala dari hasil penggilingan gabah adalah persentase berat biji utuh pada usaha penggilingan dari beras putih. Terdapat 3 kelas utama untuk gabah yaitu biji sedang, biji panjang dan biji pendek. Varietas biji panjang apabila dimasak kering dan mengembang, varietas biji sedang dan pendek apabila dimasak basah dan cendrung mengumpal apabila dimasak.

Sifat pengeringan antara tiga kelompok padi tersebut berbeda, terutama disebabkan karena perbedaan ukuran pada biji-biji tersebut. Tiap tipe padi tersebut dapat dilakukan proses parboiled, parboiling adalah proses hidrothermal yang dilaksanakan dengan perendaman, pemberian uap panas, dan pengeringan gabah, penggilingan dilakukan setelah proses parboiling. Tujuan dari parboiling adalah mencegah hilangnya zat-zat nutrisi selama penggilingan, meningkatkan beras kepala dan hasil total usaha pengilingan padi dan yang terakhir meningkatkan daya tahan biji terhadap seragan serangga. Padi parboiled lebih cepat kering dibandingkan gabah, hal ini disebabkan karena kulit luar biji menjadi longgar dan terpisah, padi parboiled memiliki kulit biji yang lebih keras dibandingkan kulit beras putih. Tipe padi utama yang digunkan untuk padi parboiled adalah padi biji panjang, padi ini mempunyai warna lebih gelap dibandingkan beras putih giling.

Pada pengeringan padi, harus hato-hati terhadap kemungkinan ketidakseragaman kadar air padi pada lahan yang dipanen. Untungnya alat pengering, persentase kadar air biji padi luar biasa tinggi pada lahan panen relatif sedikit.

Pada beberapa daerah penghasil padi, padi dari petani dikeringkan dan disimpan pada

Wadah terpisah sebagai padi yang diawetkan karena kadar air rata-rata lahan poduksi padi biasanya cukup seragam.beras yang berasal dari beragam petani dicampur pada gudang sebelum dikeringkan dan disimpan. Perbedaan kadar air dalam campuran ini bida sebesar 8-10% point.  Pengeringan padi campuran akan menyebabkan pengeringan berlebih pada padi yang lebih kering dan biasanya mengurangi hasil beras kepala.

 Kualitas padi

            Sifat kualitas padi perlu dipertahankan selama proses pengeringan adalah hasil beras kepala, warna dan kualitas pemasakan. Proses penguningan bisa bertambah selama operasi pasca panen pada pengeringan dalam wadah dan penyimpanan dari 0-0,5 % menjadi 4,5-5,5% ( kadang 20-30%).

Tujuan dari pengeringan padi adalah memaksimalkan kapasitas pengeringan suatu pengering padi kehilangan minimum beras kepala, konsumsi energi yang minimum, tanpa mempengaruhi warna dan sifat pemasakan padi. Pengeringan padi perlahan-lahan sampai  F  dan 35 derajat C atau 95 derajat F dan kelembaban relatif 55-65 % yamg diselelingi dengan tempering  selama 4-6 jam akan memeperkecil kehilangan beras kepala.

Sifat-sifat biji padi

          Sifat pengeringan padi tergantung pada sifat fisik dan thermal biji tunggal dan tumpukan biji. Untuk melakukan perhitungan pengeringan padi harus mengetahui ukuran biji, kerapatan volume, kerapatan tumpukan, luas permukaan spesifik bijim koefisien difusi biji, pemurunan tekanan pada tumpukan, persamaan kadar air kesetimbangan padi.

BAB 7 PENGANTAR ANALISIS SISTEM PENGERINGAN ALAS TETAP

 BAB 7 

 PENGANTAR ANALISIS SISTEM   PENGERINGAN ALAS TETAP 

KESETIMBANGAN PANAS UNTUK PENGERINGAN

Proses penguapan air dari permukaan bahan ke udara memerlukan panas, yaitu panas penguapan yang menukarkan sejumlah air menjadi uap pada suhu dan tekanan tertentu. Udara yang mengandung uap air harus dialirkan keluar untuk dipindahkan ke tempat lain. Dalam keadaan setimbang hanya dua proses yang terlihat, panas diperlukan oleh air untuk menjadi uap dan akibatnya udara disejukkan ketika proses penguapan berlangsung.

PARAMETER-PARAMETER PERSAMAAN KESETIMBANGN PANAS

Laju aliran udara ke sistem berkerja bisa diperoleh dengan menggabar kurva sistem versus kurva kipas angin, bisa juga diperoleh dengan pengukuran tekanan statis pada sistem dan menghitng aliran udara dari tekanan. Volume spesiik udara dan penurunan suhu melalui massa bijian diperoleh diagram pisikometri.

BAB 6 ALIRAN UDARA PADA PENGERINGAN

       BAB 6      

      ALIRAN UDARA PADA PENGERINGAN       

Pengeringan adalah proses pengeluaran air atau pemisahan air dalam jumlah yang relatif kecil dari bahan dengan menggunakan enersi panas. Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama-tama panas harus ditransfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya.

Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus ditransfer melalui struktur bahan selama proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus disediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang dikeringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Dengan sangat terbatasnya kadar air pada bahan yang telah dikeringkan, maka enzim-enzim yang ada pada bahan menjadi tidak aktif dan mikroorganisme yang ada pada bahan tidak dapat tumbuh.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pengeringan dapat digolongkan menjadidua yaitu : faktor yang berhubungan dengan sifat bahan yang dikeringkanatau disebut faktor internal (ukuran bahan, kadar air awal dari bahan dantekanan parsial di dalam bahan) dan faktor yang berhubungan dengan udarapengering atau disebut sebagai faktor eksternal (suhu, kelembaban dankecepatan volumetrik aliran udara pengering).

Hukum-hukum kipas angin berikut ini dapat diterapkan terhadap data yang tersedia untuk kipas angin pada kecepatan dan kerapatan udara tertentu jika kecepatan atau kerapatan udara juga berubah:

a)      Aliran udara sebanding dengan kecepatan kipas angin

b)      Tekanan statis sebanding dnegan kecepatan kuadrat

c)      Tekanan statis sebanding dengan kecepatan

d)     Daya sebanding dengan kerapatan udara

e)      Tekanan statis sebanding dengan kerapatan udara

Aliran udara dari saluran literal disebut non-linier,sedangkan kalau digunakan lantai sementara didapat aliran linear. Istilah linier menunjukkan bahwa udara bergerak pada jalur yang parallel dan dengan kecepatan seragam melalui massa biian.Pada aliran yang tidak linier ,udara bergerak pada jalur yang tidak parallel kecepatan udara beragam sepanjang jalur aliran.

Perbedaan Sistem Linier & Non Linier

Sistem yang ada di alam semesta ini terbagi menjadi 2 macam sistem, yaitu :
suatu bentuk dari Sistem Linear dan Sistem Non-Linear. Sekitar lebih dari 80% kejadian dan fenomena yang terjadi di alam semesta ini merupakan sistem non-linear. Apa bedanya sistem linear dan sistem non-linear? 

Sistem Linear merupakan suatu sistem yang sifatnya memiliki suatu "ketetapan" atau bisa dibilang sebagai sistem yang fixed.

Sistem yang seperti itu dapat digambarkan sebagai bagan berikut ini.

Dalam bagan tersebut dapat diamati bahwa setiap input dalam sebuah proses tersebut memiliki output masing-masing sesuai dengan macam input yang ada dalam suatu proses. Sistem ini memiliki sifat yang fixed. Sistem ini tidak memiliki tingkat ke-sensitivitas-an yang rendah. Kita dapat memodelkan sistem linear seperti ini hanya dengan pemrograman konvensional biasa

Sistem Non-Linear merupakan suatu sistem yang sifatnya tidak tetap, mudah berubah, sulit dikontrol, dan sulit diprediksi.Sistem semacam ini memiliki tingkat ke-sensitivitas-an yang sangat tinggi. Sistem non-linear ini dapat digambarkan seperti kedua bagan berikut ini.

Dalam kedua bagan tersebut dapat diamati 2 hal, yaitu yang pertama, bahwa input-input yang berlainan dalam suatu proses dapat menghasilkan output yang sama, dan yang kedua, bahwa satu input yang ada dalam suatu proses dapat memberikan output yang sama. Di sinilah letak kesensitifan sistem. Sistem non-linear seperti ini dapat dimodelkan dengan non-linear programming, seperti jaringan saraf tiruan atau kecerdasan buatan.

Jenis Persamaan

Persamaan masing-masing mendapat bentuk yang didasarkan pada tingkat tertinggi, atau eksponen, variabel. Misalnya, dalam kasus di mana y = x ³ – 6x + 2, tingkat 3 persamaan ini memberikan nama ” . Kubik” Setiap persamaan yang memiliki gelar tidak lebih tinggi dari 1 menerima nama ” linear.” Jika tidak, kita sebut persamaan ” nonlinier,” apakah itu kuadrat, sinuskurva atau dalam bentuk lainnya.

Hubungan Input-Output

Secara umum, ” x” dianggap menjadi masukan dari sebuah persamaan dan ” y” dianggap output. Dalam kasus persamaan linier, setiap peningkatan dalam ” x” baik akan menyebabkan peningkatan ” y” atau penurunan ” y” sesuai dengan nilai lereng. Sebaliknya, dalam persamaan nonlinier, ” x” mungkin tidak selalu menyebabkan ” y” untuk meningkatkan. Sebagai contoh, jika y = (5 – x) ², ” y” penurunan nilai sebagai ” x” pendekatan 5, tetapi meningkat sebaliknya.

Grafik Perbedaan

Sebuhah grafik menampilkan set solusi untuk persamaan yang diberikan. Dalam kasus persamaan linear, grafik akan selalu garis. Sebaliknya, persamaan nonlinear mungkin terlihat seperti sebuah parabola jika derajat 2, x bentuk-melengkung jika derajat 3, atau variasi daripadanya melengkung. Sementara persamaan linear selalu lurus, persamaan nonlinier sering menampilkan kurva.

Pengecualian

Kecuali untuk kasus garis vertikal (x = konstanta) dan garis horizontal (y = konstan), persamaan linear akan ada untuk semua nilai ” x” dan ” y.” Persamaan nonlinier, di sisi lain, mungkin tidak memiliki solusi untuk nilai-nilai tertentu dari ” x” atau ” y.” Misalnya, jika y = sqrt (x), maka ” x” ada hanya dari 0 dan seterusnya, seperti halnya ” y,” karena akar kuadrat dari angka negatif tidak ada dalam sistem bilangan real dan tidak ada akar kuadrat yang menghasilkan output negatif.

Manfaat

Hubungan linier dapat dijelaskan dengan baik oleh persamaan linear, di mana peningkatan satu variabel secara langsung menyebabkan kenaikan atau penurunan yang lain. Misalnya, jumlah cookie Anda makan dalam sehari bisa memiliki dampak langsung pada berat badan seperti yang digambarkan oleh persamaan linier. Namun, jika Anda sedang menganalisis pembagian sel mitosis bawah, persamaan, nonlinier eksponensial akan sesuai dengan data yang lebih baik.

KIPAS ANGIN

Ada sejumlah tipe kipas: impeller, aksial , sentrifugal , Sirocco, dll yang kesemuanya memiliki manfaat tersendiri (volume, tekanan, kecepatan, kekuatan, efisiensi, dll.) Namun semuanya akan menggeser gas pada tingkat yang sama. Pada daya input Perbedaan seperti efisiensi atau laju alir terjadi pada jenis kipas angin karena keunggulan desain tertentu yang menguntungkan satu karakteristik di atas yang lain. Sebagai contoh, kipas impeller memiliki efisiensi yang lebih tinggi saat mengangkut udara bersih (udara ringan) dengan kecepatan aliran tinggi (kecepatan tinggi), sedangkan kipas Sirocco berbilah lurus lebih efisien saat menggerakkan gas berat (uap dan partikulat). Penggemarmulti level biasanya digunakan untuk meningkatkan tekanan outlet, namun harganya relatif mahal. 

Tekanan Outlet ; Adalah tekanan statis pada sisi outlet kipas angin. Ini juga harus mencakup tekanan kecepatan pada sisi outlet (jika diketahui) yang konstan dan sesuai dengan kipas angin serta tekanan kecepatan (pᵥ) yang dihasilkan oleh kipas angin. Anda dapat menyertakan efek ini jika Anda menginginkannya dengan menggunakan rumus berikut: 

Pₒ = pₒ ± ½.v².ρₒ

{gunakan '+' jika arah gerakan menuju kipas angin dan '-' jika bergerak menjauh dari kipas angin}

Tekanan Kecepatan ; Adalah tekanan yang dihasilkan oleh gas yang bergerak melalui kipas angin. 

Tekanan Discharge ; Adalah jumlah tekanan kecepatan dan perbedaan antara tekanan outlet dan tekanan masuk. 

Tekanan Statis ; Adalah maksimum tekanan inlet dan outlet. 

Kepala Tekanan ; Adalah kepala yang dihasilkan oleh tekanan pelepasan di sisi outlet kipas angin.

BAB 4 KADAR AIR KESETIMBANGAN BIJIAN

   BAB 4   

    KADAR AIR KESETIMBANGAN BIJIAN    

Konsep kadar air kesetimbangan (EMC) adalah penting sekali dalam mempelajari pengeringan bijian karena EMC menentukan kadar air minimum dimana bijian bisa dikeringkan pada kondisi pengeringan tertentu. EMC bisa diartikan sebagai kadar air bahan setelah bahan berada didalam kondisi tertentu untuk jangka waktu tidak terbatas. Serta dapat diartikan kadar air dimana tekanan uap didalam produk berada dalam kesetimbangan dengan tekanan uap lingkungan sekitarnya. EMC tergantung pada kondisi kelembaban dan suhu lingkurang serta spesies, varietas dan tingkat kematangan bijian.

NILAI – NILAI KADAR AIR KESETIMBANGAN (EMC)

Setiap bijian menampilan sifat tekanan uap air pada suhu dan kadar air tertentu. Karena pentinganya kadar air kesetimbangan pada pengeringan bijian serealia, maka kesetimbangan kadar air telah banyak ditentukan dengan penelitian untuk berbagai spesies bijian. Keragaman nilai EMC disebabkan oleh perbedaan pada (1). Varietas; (2). Kematangan bijian; (3). Asal bijian; (4). Teknik pengukuran relatif relatif, dan (5). Metode penentuan EMC.

Biji-bijian dengan kandungan minyak yang tinggi akan berada pada kesetimbangan pada kondisi udara tertentu pada kadar air yang lebih rendah dibandingkan bijian dengan kandungan pati yang tinggi.

Penentuan Kadar Air Kesetimbangan

Teknik penentuan EMC pada tekanan atmosfir ada dua, taitu yang bersifat statis dan bersifat dinamis. Pada metode statis, contoh bijian dibiarkan mencapai kesetimbangan pada udara lembab yang diam. Pada metode dinamis, udara digerakan secara mekanis. Metode statis memerlukan waktu beberapa minggu sebelum tercapai kesetimbangn. Pada RH dan suhu tinggi, kemungkinan bijian akan ditumbuhi cendawan sebelum tercapai ketimbangan. Oleh sebab itu, metode dinamis lebih disukai karena lebih cepat.

Model Kadar Air Kestimbangan

Model EMC teoritis didasarkan pada proses pencairan secara kapiler (model kelvin), penyerapan kinetik (Langmuit, BET, GAB) atau pontensial keuatan medan (Harkins-Jura). Hanya persamaan GAB diantara model-model EMC yang mampu secara teliti menduga kadar air kesetimbangan isoternalbijian pada kisaran seluruh suhu dan RH yang terdapat pada kondisi pengeringan biji-bijian. Akan tetapi kurangnya informasi mengenai mengenai konstanta produk untuk bijian pada persaman GAB memaksa para ahli teknik untuk menggunakan persamaan yang murni empiris (herderson dan chung) pada perhitungan rancangan alat pengeringan.

Persamaan Kelvin

Hubungan antara uap pada cairan secara kapiler ( ) dan tekanan uap jenuh pada suhu yang sama ( ) adaalh dasar teori pencairan kapiler. Persamaan kelvin mempunyai bentuk sebagai berikut :

Dimana

         = tekanan uap air produk (bijian)

       = tekanan uap air jenuh pada suhu ketembangan dari sistemKANDUNG

          = tegangan permukaan lengas

V         = volume lengas dalam bentuk cair

R         = jari-jari silinder kapiler, dan

          = susut kontak antara lengas dan dinding kapiler

Persamaan Langmuir

            Menjelaskan penyerapan lapisan tunggal dari uap air pada permukaan bagian dalam kulit bijian dalam terminologi gaya-gaya kimia yang tidak seimbang. Persamaan EMC dijabarkan dari keseimbangan laju penguapan dan pengcairan uap.

Persaaman EMC dari Langmuir tidak sesuai untuk bijian serealia karena model fisik ini tidak memperhitungkan adanya interaksi antara molekul-molekul air yang diserap atau adanya penyerapan lapisan majemuk.

Pesamaan BET

Dimana c = konstanta produk yang behubungan terhadap panas yang menyerap uap air.

Persamaan Harkins – Jura

 

Dimaana d dan e adalah konstanta produk tergantung pada suhu bijian. Persamaan ini juga memperikarakan dengan baik kesetimbangan kadar air isoternal pada RH diatas 30% dan RH dibawah 50%.

Persamaan GAP

Persamaan untuk mempekirakan kadar air kesetimbangan produk-produk makanan.

Dimana M adalah kandung lengas setimbangan(desimal, basis kering) dan  adalah kadar air (desimal basis basah) jika setiap sisi peneyerapan pada kulit bijian mengandung satu molekul air (lapis tungal) dan f dan g adalah konstanta penyerapan produk yang tergantung suhu.

Persamaan Henderson

            

Diamana m = kadar air kesitimbanga (desimal, basis kering), T adalah suhu ( ); K, N dan C adalah konstanta-konstanta produk.

Persamaan Chung

Dimana M adalah kadar air kesetimbangan (desimal, basis kering), T adalah suhu ( ); C, E dan F adalah konstanta-konstanta produk.

Pelepasan dan Penyerapan

Suatu produk yang mencapai kesetimbangan kadar air dengan cara kehilangan kadar air disebut telah mencapai EMC pelepasan. Perbedaan antara pelepasan dan penyerapan isoternal disebut pengaruh histerisis. Secara hipotetis diduga bahwa pengaruh histerisis pada biji-bijian mungkin karena juga disebabkan oleh pengecilan molekul biji tersebut sehingga menguragi tersedianya tempat-tempat kutub pengikat air pada permukan bijian setelah pelepasan.

PANAS PENGUAPAN

Niali-nilai kadar air kesetimbangan pada RH dan suhu yang bberbeda dapat digunakan untuk mengitung sifat thermodinamis bijian yang penting pada pengeringan, yaitu panas penguapan ( ). Panas penguapan diartiakn sebagai energi yang diperlukan untuk menguapan air dari bijian pada kadar air suhu tertentu.

BAB 3 SIFAT-SIFAT UDARA PENGERINGAN

     BAB 3    

     SIFAT-SIFAT UDARA PENGERING    

Media pengering yang digunakan adalah bijian serelia adalah udara lembab, yang berupa campuran udara kering dan uap air. Udara kering tersusun dari beberapa gas, terutama oksigen dan nitrogen ditambah beberapa unsur sekunder sperti argon, CO2 dan neon. Tiga istilah yang digunakan pada bab pengeringan bijian untuk menjelaskan jumlah uap air yang terdapat pada udara pengeringan meliputi tekanan uap, kelembaban relatif dan perbandingan kelembaban. Suhu udara lembab dinnyatakan dengan suhu bola kering, titik embun atau suhu bola basah. Dua tambahan sifat udara lembab yang sering digunakan pada perhitungan pengeringan bijian adalah entalpi dan volume spesifik. 

Delapan sifat thermodinamis udara lembab yaitu :

1.    Tekanan uap yaitu tekanan parsial yang dikeluarkan oleh molekul-molekul uap air pada udara lembab. Tekanan uap pada udara yang digunakan untuk pengeringan bijian lebih kecil dari 6,9 Kpa atau 1,0 psia.

2.    Kelembaban relatif adalah perbandingan dari fraksi mol dari uap air diudara dengan fraksi mol dari uap air pada udara jenuh, pada suhu atau tekanan atmosfir yang sama.nilai kelembaban relatif antara 0,5 % sampai 100% terdapat pada pengeringan hijau.

3.    Perbandingan kelembaban adalah massa uap air yang terdapat pada udara lembab per satuan massa udara kering. Istilah lain yang digunakan  kelembaba mutlak dan spesifik. Nilai perbandingankelembaban udara pengeringan bijian relstif lebih kecil 0,005 kg sampai 0,2 kg air/kg udara kering (0.005-0.2lb/tb).

4.    Suhu bola kering adalah ditunjukkan oleh termometer biasa. Suhu udara pengeringan bijian berkisar antara 4,4 derajat C sampai 287,8 derajat C (40-550 derajat F).

5.    Suhu titik embun adalah suhu dimana terjadi kondensasi jika udara diinginkan pada perbandingan anatara kelembaban dan tekanan atmosfir tetap.

6.    Suhu bola basah, bola basah psikrometrik adalah suhu lembab yang itunjukkan oleh thermometer yang mempunyai bola dibungkus sumbu kain. Bola basah thermodinamis adalah suhu yang dicapai oleh udara lembab dan air jika udara jenuh secara adibatis akibat penguapan air.

7.    Entalpi dari campuran udara kering dan uap air adalah kandungan panas udara lembab persatuan massa udarakering diatas suhu acuan tertentu. Nilai entalpi udara lembab yang digunakan untuk pengeringan bijian berkisar antara 23 kj/kg udara kering sampai 314kj/kg udara kering (10-135 Btu/lb).

8.    Volume spesifik udara yang digunakan untuk pengeringan bijian adalah antara 0,78 m3/kg udara kering dan 1,59 m3/kg uadara kering (12.5-25,5 ft3/lb).

9.    Panas spesifik yang digunakan untuk udara adalah (006,93 J/kg.derajat K (0,2405 Btu/lb.derajatF).

 Psychrometric chart 

BAB 2 MEKANIKA FLUIDA

 BAB 2   

     MEKANIKA FLUIDA    

Mekanika fluida adalah cabang dari ilmu fisika yang mempelajari mengenai za fluida yang berbentuk cair, gas , dan juga plasma dan gaya yang bekerja padanya. Didalam mekanika fluida terdapat simbol-simbol atau lambang yang dimana simbol tersebut memiliki arti yang berbeda-beda.

Simbol-simbol :            

         A         : luas, ft²            

   At      : faktor pengaruh dinding, tidak berdimensi            

            C          : jarak, ft

            D          : diameter, ft

          E       : jumlah baris tabung yang tegak lurus aliran fluida

            F          : kehilangan gesekan, ft,lb/lb atau ft

            f           : koefisien, tidak berdimensi

            G         : laju aliran, galon/menit

            g          : percepatan gravitasi, 32,2 ft/sec²

            h          : tinggi, ft

            K         : konstanta kesetaraan

            L          : kedalaman, ft

            l           : panjang, ft

            m, n     : pangkat

            P          : gaya, lh

            p          : tekanan, lh

            p’         : penurunan tekanan, inchi air

            R         : jari-jari hidraulik

            Re        : bilangan Reynold, tidak berdimensi

            t           : waktu, detik

            V         : kecepatan, ft per satuan waktu

            Vp       : laju udara, ft³/menit, ft²

            v          : ruang pori, desimal

            W        : energi kerja, ft.lb/lb atau tekanan kerja, ft

            w         : laju berat, lb/satuan waktu

        x          : faktor kekasaran, tidak berdimensi; berhubungan dengan pori

            ɣ          : berat spesifik, lh/ft³

            µ          : viskositas fluida, ln/ft-sec; laju geseran, ft/detik

            µf        : viskositas fluida, lh.sec/ft²

            τ           : gaya geser, lb/ft²

1.     
  PERTIMBANGAN DASAR

a.       Klasifikasi Fluida

    Fluhida bisa dibedakan sebagai fluida yang bisa ditekan, yaitu fase gas, atau fluida yang tidak bisa ditekan, yaitu fase cairan. Cairan sebenarnya dalam taraf tertentu bisa ditekan, tetapi bila dugunakan anggapan bahwa fluida tidak bisa ditekan, maka pada perhitungan keteknikan tidak dihasilkan kesalahan yang besar

Gas adalah fluida yang dapat ditekan, yaitu suatu sifat yang perlu diperhatikan dari sudut pandang mekanika fluida.

a.       Dasar Analisis

Analisis terhadap suatu sistem fluida harus mempertimbangkan salah satu dari hal berikut ini:

1)      Konversi massa

2)      Konversi energi

3)      Hukum newton tentang gerakan

Pernyataan sistematis tentang hal tersebut adalah sebagai berikut:

            A₁V₁ɣ₁ = A₂V₂ɣ₂ = ... = A_nV_nɣ_n = w

dimana :         

A = luas penampang melintang saluran, ft²

V = kecepatan linier fluida, ft/detik 

ɣ = berat spesifik, lb/ft³

w = berat bahan yang mengalir, lb/detik

  KESETIMBANGAN ENERGI MEKANIS

            Total energi mekanis yang terdapat pada sistem semacam ini atau sistem lainnya terdiri dari 3 elemen:

a)      Energi yang tersedia karena ketinggian di atas bida referensi,

b)      Energi yang tersedia karena tekanan internal,

c)      Energi yang tersedia dari fluida yang mengalir.

  KARAKTERISTIK ALIRAN FLUIDA

            Karakteristik fluida yang mengalir melalui suatu sistem tergantung pada sifat fluida, ukuran, bentuk, dan kondisi permukaan bagian dalam pipa atau tabung, serta kecepatan fluida.

a.       Aliran Laminer dan Aliran Turbulen

            Pada aliran laminer, fluida bergerak dengan elemen yang sejajar, artinya arah gerakan tiap elemen sejajar terhadap elemen lain. Kecepatan dari sebarang elemen adalah tetap, tetapi tidak selalu sama dibanding elemen didekatnya.

            Pada aliran turbulen, fluida bergerak dengan elemen yang berpusar atau “eddies”, tetapi kecepatan dan arah tiap elemen berubah menurut waktu. Dalam hal ini dihasilkan pencampuran yang dasyat, sedangkan pada aliran garis lurus tidak terdapat pencampuran yang berarti

b.   Distribusi Kecepatan suatu fluida (cairan atau gas) yang mengalir di dalam pipa menunjukkan bahwa kecepatan terbesar adalah pada pusat pipa dan berkurang ke arah permukaan wadah aliran, dan kecepatan pada permukaan adalah nol. Sifat ini yang berlaku untuk aliran garis lurus dan turbulen, 

c.      Bilangan Reynold

            Reynold membuktikan bahwa benang aliran berwarna bertahan pada kecepatan rendah, tetapi bila kecepatan ditingkatkan akan terdapat suatu titik tertentu dimana benang aliran menjadi putus dan pewarna mengisi tabung yang disebabkan oleh aliran eddy atau aliran turbulen. Kecepatan dimana terjadi perubaha ini disebut kecepatan kritis. Empat faktor dan hubungan matematik yang ada adalah sebagai berikut :

            Re = DVɣ/µ

dimana :          
Re = bilangan Reynold, tidak berdimensi

 D  = diameter bagian dalam pipa, ft

 V  = kecepatan rata-rata, ft/detik

 ɣ   = berat spesifik, lb/ft3

 µ   = viskositas fluida, lb/ft-sec

d.      Viskositas

            Viskositas fluida µ berhubungan dengan tahanan internal fluida terhadap geseran. Koefisien bisa dianggap sebagai koefisien geseran fluida pada fluida. Anggapan yang terakhir tidak seluruhnya benar karena satu lapisan fluida sesungguhnya tidak bergerak diatas lapisan fluida lainnya, tetapi analogi ini bertujuan untuk memberikan gambaran konsep fisik arti viskositas kepada para pembaca.

  KEHILANGAN GESEKAN

            F atau kehilangan head gesekan pada variabel menyatakan bahwa kehilangan atau “dissipated” energi karena tahanan permukaan dalam dinding penahan terhadap aliran. Evaluasi terhadap faktor ini meliputi bilangan reynold, ukuran saluran yang digunakan dan data empiris tertentu.