Mekanika Fluida

1. http://esparindopump.blogspot.com/2012/09/hidrodinamika-mekanika-
fluida-air-untuk.html
Hidrodinamika (Mekanika Fluida) Air Untuk Sistem Pompa – 1
(Apakah Memperkecil Ukuran Pipa Akan Memperbesar Tekanan Air?)
Kami akan secara teratur membahas mengenai dasar-dasar hidrodinamika air untuk sistem
pemompaan. Pembahasan hidrodinamika ini akan berfokus pada mekanika fluidaaliran air pada
pipa. Kami akan mencoba membahas artikel ini sesederhana mungkin agar dapat dipahami oleh
khalayak ramai yang tidak memiliki latar belakang teknis.
Artikel ini kami akan membahas miskonsepsi (kesalahpahaman) yang sangat umum terjadi pada
pemipaan. Pada umumnya sebagian besar masyarakat (orang awam) selalumempunyai persepsi
“Dengan memperkecil ukuran pipa akan meningkatkan tekanan air”. Dengan sangat menyesal
kami harus mengatakan bahwa pendapat tersebut adalah salah besar. Setelah puluhan tahun
bergerak di bidang pompa, kami telah banyak mendengar penjelasan dari client maupun melihat
langsung kesalahpahaman ini di lapangan.
Mengapa kesalahan ini sering terjadi? Hal ini dikarenakan pada umumnya masyarakat mengacu
pada prinsip selang air. Mereka berpendapat bahwa bila ujung selang ditekan dengan jari,
biasanya akan terasa aliran air lebih kencang saat keluar dari selang dan dapat menyembur lebih
jauh. Maka sangat logis bila orang berasumsi dengan mengecilkan ukuran pipa maka tekanan air
akan kencang seperti halnya dalam prinsip selang yang ditekan yang tentu saja tidak benar.
Kami akan memberikan beberapa penjelasan kepada anda mengapa memperkecil ukuran pipa
tidak bisa meningkatkan tekanan air.
I. Prinsip Bernoulli Pada Pipa
Penjelasan paling sederhana adalah menggunakan Prinsip Bernoulli yang ditemukan oleh Daniel
Bernoulli pada tahun 1738. Dalam keadaan ideal, Bernoulli menyatakan bahwa ketika kecepatan
cairan pada suatu penampang (pipa) bertambah, maka tekanan cairan tersebut akan
berkurang. Sebagai ilustrasi akan kami perlihatkan diagramnya di bawah ini.

2. Prinsip Bernouli
Low Velocity = Kelajuan (kecepatan) rendah
High Velocity = Kelajuan (kecepatan) tinggi
Low Pressure = Tekanan rendah
High Pressure = Tekanan tinggi
Bisa diperhatikan pada gambar di atas, saat luas penampang pipa diperkecil, tekanan air
berkurang dan kelajuan (kecepatan) air meningkat. Dan sebaliknya saat luas penampang pipa
diperbesar, tekanan meningkat dan kelajuan (kecepatan) air berkurang. Jelas terlihat
berdasarkan Prinsip Bernoulli bahwa bila luas penampang diperkecil maka yang meningkat
adalah kelajuan air dan bukan tekanannya. hal ini disebabkan oleh Efek Venturi. Efek Venturi,
sesuai dengan Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa kecepatan suatu cairan akan
bertambah ketika melewati ruang yang lebihsempit guna mempertahankan debit (kapasitas per
satuan waktu) cairan tersebut sehingga tekanan cairan saat melewati ruang yang lebih sempit
tersebut harus turun akibat perubahan energi dari energi potensial tekanan menjadi energi
kinetik.
Kami rasa dengan adanya Prinsip Bernoulli dan Efek Venturi yang tergolong ilmu fisika yang
menjadi bagian dari hukum alam ini akan membantu para pembaca untuk menjelaskan kesalah-
pahaman yang sudah terjadi.
II. Pengaruh Gaya Gesek (Friction Loss) Pada Pipa
Pembahasan sebelumnya yang menggunakan asas Prinsip Bernoulli berdasarkan kondisi ideal.
Tentu saja pada kenyataannya tidak ada kondisi ideal. Oleh karena itu kami akan membahas
mengenai pengaruh gaya gesek cairan dengan pipa penampangnya. Semua cairan yang terdapat
di dunia ini saat bergerak akan menimbulkan gaya gesek dengan penampangnya. Dalam hal ini
kita ambil contoh air. Saat air bergerak berpindah dari satu tempat ke tempat lain melalui pipa,
maka akan timbul gaya gesek antara cairan tersebut dengan pipa tersebut. Semakin tinggi
kelajuan (kecepatan) pergerakan air tersebut, maka makin tinggi juga gaya gesek cairan dengan
pipa.
Apa itu gaya gesek (friction loss)? Harap diperhatikan istilah Inggris yang tepat untuk gaya gesek
adalah friction force. Tetapi untuk pemipaan ini digunakan istilahfriction loss. Dan friction loss ini
merupakan bagian dari Head Lossdari suatu sistem pemipaan. Arti sederhana gaya gesek adalah
suatu gaya yang melawan laju aliran dari suatu cairan yang mengalir. Dalam halnya pipa di air,
gaya gesek pipa di air akan melawan laju aliran air sehingga kelajuan (kecepatan) air akan
berkurang yang secara otomatis nilai tekanan air juga berkurang. Di dalam kehidupan kita sehari-
hari gaya gesek terdapat di mana saja. Mulai dari ban mobil yang bergerak, mendorong peti di
atas lantai, maupun aliran air pada pipa.
Tabel Friction Loss Pada Selang Fleksibel1.5"
Tabel di atas memperlihatkan nilai Head Loss/Friction loss (gaya gesek) dari suatu merek selang
fleksibel 1.5". Terlihat dengan meningkatnya debit (kapasitas/satuan waktu) dari air, maka nilai

3. gaya gesek tersebut juga naik. Gaya gesekyang meningkat akan menyebabkan total tekanan air
pada pipa semakin berkurang.
III. Kesimpulan
Bila prinsip gaya gesekini kita gabungkan dengan Prinsip Bernoulli maka anda akan melihat
secara jelasbahwa memperkecil ukuran pipa TIDAK akan menaikan tekanan air pada pipa. Yang
terjadi malah sebaliknya, memperkecil ukuran pipa AKAN menurunkan tekanan air pada
pipa! Hal ini dikarenakan memperkecil ukuran pipa akan menurunkan tekanan dan ditambah
karena kelajuan (kecepatan) air yang meningkat akan menyebabkan gaya gesek pipa pada air
juga meningkat. Tekanan air yang telah menurun karena pengecilan pipa (sesuai dengan
Prinsip Bernoulli) ditambah dengan gaya gesek (friction loss) air dengan pipa akan
menyebabkan tekanan total air pada pipa akan berkurang secara drastis! Oleh karena itu
ukuran pipa harus disesuaikan dengan kondisi lapangan, debit air yang mengalir dan jalur pipa
yang ada. Kami di PT Esparindo Dayamegah akan memberikan rekomendasi ukuran pipa
yang sesuai dengan kebutuhan client kami.
Semoga informasi ini pada artikel ini akan bermanfaat kepada para pembaca sekalian dan
membantu menuntaskan masalah yang timbul dikarenakan kurangnya tekanan pada pipa yang
kekecilan.
Bagi para pembaca yang hendak menggunakan isi artikel ini,kami mohon kesudiaannya
memberikan referensi ke blog kami ini.Terima kasih.