Venturimeter: kontinuitas dan Bernoulli

Air mengalir dari pipa berdiameter D₁ ke leher berdiameter D₂. Kecepatan di leher naik (kontinuitas), sehingga tekanannya turun (Bernoulli). Beda tinggi piezometrik Δh yang terbaca di piezometer atau manometer dipakai untuk menghitung kecepatan dan debit.

Kerjakan dengan angka soalmu Pelajari teorinya

Contoh soal

Soal

Venturimeter dipasang pada pipa air berdiameter 300 mm dengan leher berdiameter 150 mm. Manometer raksa (S = 13,6) yang dihubungkan ke penampang hulu dan leher menunjukkan beda tinggi 250 mm. Koefisien debit C_d = 0,98. Hitung debit air yang mengalir serta kecepatan di pipa dan di leher.

Jawaban

Hasil

Beda tinggi piezometrik ΔH

3,150 m

kolom air

V₁ di pipa

1,989 m/s

V₂ di leher

7,957 m/s

Debit Q

140,61 L/s

0,1406 m³/s

Penyelesaian

Langkah penyelesaian

Luas penampang: A₁ = π × 0,300² / 4 = 0,07069 m²; A₂ = π × 0,150² / 4 = 0,01767 m².
Beda tinggi piezometrik dari manometer: ΔH = Δh·(S_m − 1) = 0,250 × (13,60 − 1) = 3,150 m kolom air.
Bernoulli hulu–leher (pipa datar atau tinggi piezometrik sudah termasuk elevasi): ΔH = (V₂² − V₁²)/(2g); kontinuitas V₁ = V₂·A₂/A₁, sehingga V₂ = √(2g·ΔH / (1 − (A₂/A₁)²)).
V_2,ideal = √(2 × 9,81 × 3,150 / (1 − 0,0625)) = 8,119 m/s; Q_ideal = A₂·V₂ = 0,01767 × 8,119 = 0,14348 m³/s.
Debit nyata: Q = C_d·Q_ideal = 0,98 × 0,14348 = 0,14061 m³/s = 140,61 L/s.
Kecepatan nyata: V₁ = Q/A₁ = 0,14061 / 0,07069 = 1,989 m/s; V₂ = Q/A₂ = 0,14061 / 0,01767 = 7,957 m/s.

Step Solver

Angka soalmu berbeda?

Buka templat ini di Step Solver, lalu ketik angka sesuai soalmu, termasuk angka yang dihitung dari NIM. Hasil dan langkahnya langsung dihitung ulang dengan angkamu. Gratis dan tanpa login.

Buka di Step Solver Templat lainnya

Templat beta. Rumus templat ini diuji terhadap hitungan manual dari buku teks, tetapi tetap periksa dengan catatan kuliah dan standar yang dipakai dosenmu.