Praktikum ini bertujuan untuk menentukan debit air aktual menggunakan hydraulic bench dan mempelajari faktor yang mempengaruhi debit. Terdapat tiga langkah perhitungan debit yaitu menghitung massa, volume, dan waktu rata-rata. Hasilnya menunjukkan adanya hubungan antara viskositas dan suhu serta densitas dan suhu. Kesalahan dalam pembacaan suhu dapat mempengaruhi akurasi data.

1. LAPORAN PRAKTIKUM
MEKANIKA FLUIDA
MODUL 1
HYDRAULIC BENCH
Nama Praktikum : Aditya Hegi Saputra
NIM : P17333115433
Kelompok/Shift : 4 ( 13.00 – 14.30 )
Tanggal Pengumpulan : 12 Juli 2018
Asisten yang Bertugas : 1. Lailatus Syifa ( 1531409 )
2. Nurul Rohim ( 1531404 )
PROGRAM STUDI DIV-KESEHATAN LINGKUNGAN
POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES
BANDUNG
2018

2. I. Tujuan
Tujuan dari praktikum Hydraulic Bench pada percobaan ini yaitu:
1. Menentukan debit actual ( Q actual) aliran fluida.
2. Menentukan Faktor – factor yang mempengaruhi debit air.
3. Mengetahui penerapan dan aplikasi Hydraulic Bench di bidang
lingkungan.
II. PrinsipPraktikum
Pada praktikum ini, mekanisme yang di gunakan oleh alat Hydraulic
Bench yaitu tuas keseimbangan, dimana tempat sumber air dan
menggunakan massa beban yang sudah diketahui massanya serta akan
menentukan debit yang di hasilkan ( debit actual ) dan juga memperhitungan
waktu yang diperlukan debit dari awal aliran hingga tuas terangkat. Debit
aliran fluida berbanding dengan massa jenis fluida Perbandingan ini
berasal daari perbandingan antara lengan pada Hydraulic Bench yang
diletakkan beban dengan keseluruhan. Dan massa debit air sama dengan
tiga kali massa beban. Perbandingan ini didapatkan dari perbandingan
antara lengan pada Hydraulic Bench yang diletakkan beban (1 panjang
lengan) dengan lengan keseluruhan (3 panjang lengan). Percobaan ini
dilakukan triplo yaitu diulang 3x lalu waktu yang digunakan sebagai data
ialah waktu rata-rata. Pada percobaan ini dilakukan 7 variasi.
III. Teori Dasar
Hydraulic bench adalah alat yang digunakan sebagai tempat sumber
air dan pengatur aliran air agar kita tahu debit aliran tersebut. Debit yang
dihitung dalam percobaan adalah debit aktual. Dan biasanya hasilnya debit
aktual lebih kecil dari pada debit teoritis. Hydraulic bench dilengkapi
dengan tuas yang menghubungkan beban dengan bak penampungan debit
air. Tuas tersebut dapat bergerak naik-turun berdasarkan massa beban dan
debit yang mengalir, apabila tuas tersebut berada pada ketinggian

3. seimbang setelah diberi beban, maka massa debit air tiga kali massa
beban. Hydraulic Bench juga dilengkapi dengan calm lever. Calm
lever berguna untuk menaik-turunkan tuas pada saat akan membuang air
yang ada dalam bak hingga keadaan setimbang.
Gambar 3.1 Hydraulic Bench
Keterangan bagian bagian hydraulic bench:
 Pompa : untuk mengalirkan air ke dalam pipa
 Kran pengatur debit : kran ini digunakan untuk mengatur debit air yang
diinginkan dalam percobaan, tetapi kran ini tidak memiliki skala.
 Pipe : Pipa untuk menyalurkan air menuju bak penimbangan. Pipa
berwarna bening untuk mengetahui apakah debit sudah stabil saat waktu
mulai dihitung
 Drain pipe : Drain pipe digunakan untuk mengalirkan air dari pipa
menuju bak penimbangan air.
 Measuring tank : digunakan untuk menimbang banyaknya air yang
dihasilkan oleh debit tersebut
 Lower tank : menampung air yang dibuang dari bak penimbangan
melalui drain valve, untuk kemudian di gunakan kembali dalam proses
pengaliran air melaluui pipa
 Drain valve : untuk membuang air dari bak penimbangan
 Power cut of switch : untuk menyalakan dan mematikan hydraulic bench

4.  Bench supply valve : untuk membuka dan menutup drain valve
 Weight beam : untuk meletakan beban penahan bak penimbangan air
Perhitungan yang digunakan untuk menghitung debit air adalah:
M air = ρ air x Vair
V air = Q aktual x t rata-rata
Sehingga, Q aktual =
V air
t rata−rata
=
M air
ρ air . t rata −rata
=
3.𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛
ρ air . t rata−rata
ket : M = massa air
V = volume air
ρ = massa jenis air
Q = debit air
t = waktu yang diperlukan sesaat tuas akn bergerak naik
Viskositas
Pengertian viskositas fluida (zat cair) adalah gesekan yang
ditimbulkan oleh fluida bergerak, atau benda padat yang bergerak didalam
fluida. Besarnya gesekan ini biasa juga disebut sebagai derajat kekentalan
zat cair. Jadi semakin besar viskositas zat cair, maka semakin susah benda
padat bergerak didalam zat cair tersebut. Viskositas dalam zat cair, yang
berperan adalah gaya kohesi antar partikel zat cair. Viskositas dapat
dinyatakan sebagai tahanan aliran fluida yang merupakan gesekan antara
molekul-molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang
mudah mengalir, dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah dan
sebaliknya bahan-bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas
tinggi. Sebagai contoh, air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak
sayur memiliki viskositas yang lebih tinggi.

5. Viskositas fluida dipengaruhi oleh gaya kohesi antar molekul,
sedangkan gaya kohesi tersebut dipengaruhi oleh suhu. Oleh karena itu
viskositas dipengaruhi oleh suhu.
IV. Data awal
Massa beban 2.5 Kg
Massa air 7.5 Kg
Suhu awal 22 C
suhu akhir 23 C
Massa jenis 997.2 Kg/m3
Tabel 4.1 Data Awal pengukuran waktu dengan Hydraulic Bench
Variasi
t (s)
t1 t2 t3 t rata – rata ( s )
1 4.09 4.15 4.14 4.126666667
2 9.38 9.22 9.19 9.263333333
3 5.7 5.71 5.75 5.72
V. Pengolahan Data
Untuk memperoleh debit aktual dilakukan beberapa tahap
perhitungan berikut
1. Menghitung massa air
Massa air dapat diperoleh melalui persamaan
Massa air = 3 x Massa beban
Karena massa beban yang digunakan adalah 2,5 kg maka dengan
menggunakan persamaan di atas
Massa air = 3 x 2,5
= 7,5 kg
2. Menghitung volume air
Melalui hasil perhitungan sebelumnya yaitu massa air, dilanjutkan
denganmenghitung volume air melalui persamaan massa jenis
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐴𝑖𝑟 =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟
𝜌 𝑎𝑖𝑟

6. Tabel 5.1 Data Densitas Berdasarkan Suhu dan Viskositas
Data di atas kemudian ditransfer ke dalam bentuk grafik di bawah ini.
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Densitas dan Suhu Air
suhu Densitas (kg/m3)
Viskositas kinematis 10^-6
m2/s)
0 999.80 1.785
5 1000.00 1.519
10 999.70 1.306
15 999.10 1.139
20 998.20 1.003
25 997.00 0.893
30 995.70 0.8
40 992.20 0.658
50 988.00 0.553
60 983.20 0.474
70 977.80 0.413
80 971.80 0.364
90 965.30 0.26
100 958.40 0.294
y = -0.0036x2
- 0.0675x + 1000.6
R² = 0.9992
955.00
960.00
965.00
970.00
975.00
980.00
985.00
990.00
995.00
1000.00
1005.00
0 20 40 60 80 100 120
Densitas
Suhu
Series1 Poly. (Series1)

7. Massa jenis air diperoleh dari persamaan y = -0.0036x2 - 0.0675x +
1000.6 . Dengan mensubstitusi rata-rata suhu di awal dan akhir
percobaan yaitu 22.5oC diperoleh y=997.25875 sehingga ρ air =
997.25875 kg/m3.Melalui persamaan sebelumnya dapat diperoleh
volume air melalui persamaan
V air =
7,5
997.25875
= 0.007521059 m3
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Viskositas Kinematis dan Suhu Air
3. Menghitung waktu rata-rata untuk setiap variasi data
t rata – rata =
𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3
3
Sebagai contoh untuk memperoleh waktu rata – rata pada variasi
pertama, dapat digunakan persamaan di atas
t rata – rata =
4.09 + 4.15 + 4.14
3
= 4.126666667
y = 0.0002x2
- 0.0323x + 1.6471
R² = 0.9797
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 20 40 60 80 100 120
Viskositaskinematis(m2/s)
Suhu
Series1
Poly. (Series1)

8. 4. Menghitung debit actual
Untuk memperoleh debit, actual dapat digunakan hasil perhitungan
volume air dan waktu rata – rata melalui persamaan
Q aktual =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑎𝑖𝑟
𝑡 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎
Sebagai contoh memperoleh debit pada variasi pertama, dapat
digunakan persamaan di atas
Q aktual =
0.007521059
4.12666667
= 0.001822551
VI. Data Akhir
Dengan menerapkan persamaan di bagian sebelumnya pada setiap
variasi diperoleh data berikut :
Tabel 6.1 Data Akhir Perhitungan Debit Menggunakan Hydraulic Bench
Variasi Massa Air (kg) t rata-rata (s) Volume ( m3 ) Debit aktual ( M3/s )
1
7.5
4.126666667 0.007521059 0.001822551
2 9.263333333 0.007521059 0.000811917
3 5.72 0.007521059 0.00131487
VII. Analisi A
a) Cara Kerja
Pada percobaan yang dilakukan, debit air dicari melalui dua
metode yaitu metode berbasis massa dan berbasis volume. Metode
berbasis massa dilakukan menggunakan hydraulic benchsedangkan
metode berbasis volume menggunakan ember dan gelas ukur.
Percobaan diawali dengan mengukur suhu terlebih dahulu
menggunakan thermometer raksa. Pengukuran suhu awal untuk
mengetahui massa jenis yang dapat dilihat pada Tabel 2 gambar 4.
Setelah mengukur suhu air, hidupkan dengan menekan tombol
on/off. Valve bench ditutup. Lalu pompa dinyalakan agar air
mengalir ke bench. Kondisi pada perpipaan diperiksa apakah
terdapat kebocoran ataupun tidak. Cam lever diputar untuk menutup
drain di hak dan weight tank. Air dialirkan dengan valve di bech.

9. Ketika lengan beban terangkat, waktu stopwatch. Dijalankan
bersamaan dengan peletakan beban yang nyebabkan lengan beban
turun. Saat lengan beban kembali terangkat, waktu pada stopwatch
dihentikan.
Pada percobaan ini pengukuran debit dilakukan sebanyak 6
variasi debit air. Untuk masing – masing varian. Pengambilan data
dilakukan sebanyak tiga kali ( triplo ) agar memperkecil
kemungkinan terjadinya erro pada data yang diperoleh.
Pada metodehydraulic bench, waktu dihitung berdasarkan
terangkatnya tuas beban. Sedangkan pada metode ember dan gelas
ukur, waktu diukur berdasarkan tercapainya volume air sebanyak
satu liter. Metode ini dilakukan dengan cara mengalirkan air melalui
selang ke dinding gelas ukur. Dialirkan melalui dinding gelas agar
tidak terbentuk gelembung dan pembacaan pada garis gelas ukur
lebih akurat dan tepat.
b) Grafik viskositas kinematis terhadap suhu
Gambar 7.1 Grafik Viskositas kinematis dan Suhu
y = 0.0002x2
- 0.0323x + 1.6471
R² = 0.9797
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 20 40 60 80 100 120
Viskositaskinematis(m2/s)
Suhu
Series1
Poly. (Series1)

10. Berdasarkan grafik tersebut maka di dapat persamaan Y=
0.0002x2 – 0.0323x + 1.6471 dan korelasi R² = 0,9797. Data
tersebut menunjukan terdapat hubungan yang kuat mengenai
Viskositas Kinematis dengan Suhu. Sehingga dapat disimpulkan
bahwa semakin tinggi suhu yang diperoleh maka Viskositas
Kinematis yang di dapat semakin kecil.
c) Grafik viskositas kinematis terhadap suhu
Beredasarkan grafik tersebut maka diketahui R2= 0,9992
dengan persamaan Y = -0,0036x2 - 0,0675x + 1000,6, menunjukan
bahwa data tersebut memiliki data yang saling berkaitan satu denga
yang lain, antara keadaan suhu dan densitas. Dilihat dari grafik
tersebut menunjukan bahwa apabila suhu dinaikan maka akan
terjadi penurunan suhu dan apabila suhu diturunkan maka akan
meningkatkan kadar densitas pada air.
d) Analisis Kesalahan
Sebelumnya telah diketahui bahwa terdapat galat atau error
pada data yang diperoleh. Hal ini dipengaruhi oleh kesalahan dalam
melakukan percobaan antaralain Pembacaan suhu yang tertera di
termometer raksa kurang tepat sehingga berpengaruh pada massa
jenis air. Waktu peletakan beban pada lengan beban kurang
y = -0.0036x2
- 0.0675x + 1000.6
R² = 0.9992
955.00
960.00
965.00
970.00
975.00
980.00
985.00
990.00
995.00
1000.00
1005.00
0 20 40 60 80 100 120
Densitas
SuhuSeries1 Poly. (Series1)

11. bertepatan dengannaiknya lengan dan dimulainya waktu pada
stopwatch.
Hal ini berdampak pada kurang akuratnya waktu yang akan
berdampak pada perolehan debit air.Volume air yang diukur pada
gelas ukur tidak sepenuhnya tepat 1 L sehingga mendapatkan data
waktu yang kurang akurat.
VIII. Analisi B
Hydraulic bench merupakan alat untuk skala laboratorium untuk
pengukuran kecepatan maupun debit sederhana secara aktual. Hydraulic
bench dihubungkan dengan beberapa alat fluida seperti venturimeter,
orificemeter, rotameter, dll. Dalam pengolahan limbah cair.
Hydraulic bench merupakan alat pembanding ketelitian debit limbah
yang dialirkan dari suatu aliran secara aktual bila dibandingkan dengan hasil
perhitungan secara teoritis. Sehingga, hydraulic bench dapat disebut sebagai
alat penguji sederhana.
Hydraulic bench juga digunakan dalam mendesain alat ukur debit
PDAM agar dapat diketahui debit maksimum dan minimumnya, sehingga
dapat diketahui banyaknya pasokan yang digunakan konsumen agar dapat
memenuhi kebutuhan sehari-hari dalam pendistribusian air bersih,
Gambar 7.1 Contoh Sistem perpipaan
IX. Kesimpulan
1. Hydraulic bench merupakan alat sederhana yang digunakan untuk
menghitung debit secara aktual (pasti) dengan menggunakan sistem

12. kesetimbangan / torsi di saluran terbuka dengan perbandingan berat air
di tangki = 3 x berat beban yang diletakkan. Pada praktikum Hydraulic
Bench ini, diperoleh beberapa Q aktual dengan berbagai variasi, yaitu :
Qaktual1 = 0.001822551 (m3/s )
Qaktual2 = 0.000811917 (m3/s )
Qaktual3 = 0.00131487 (m3/s )
2. Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap pengukuran debit
dengan menggunakan hydraulic bench ini, baik secara langsung maupun
secara tidak langsung. Adapun yang secara tidak langsung
mempengaruhi adalah temperatur yang berbanding terbalik dengan
debit aliran fluida. Adapun faktor yang secara langsung berpengaruh
antara lain, volume air yang diperoleh dari massa beban dikali 3,
berbanding lurus dengan debit air. Selain itu, waktu rata-rata dan massa
jenis air juga berpengaruh dengan berbanding terbalik dengan besarnya
debit air.
3. Hydraulic bench merupakan alat untuk skala laboratorium
untuk pengukuran kecepatan maupun debit sederhana secara aktual.
Hydraulic bench dihubungkan dengan beberapa alat fluida seperti
venturimeter, orificemeter, rotameter, dll. Dalam pengolahan limbah
cair.
Hydraulic bench merupakan alat pembanding ketelitian
debit limbah yang dialirkan dari suatu aliran secara aktual bila
dibandingkan dengan hasil perhitungan secara teoritis. Sehingga,
hydraulic bench dapat disebut sebagai alat penguji sederhana.
Hydraulic bench juga digunakan dalam mendesain alat ukur
debit PDAM agar dapat diketahui debit maksimum dan minimumnya,
sehingga dapat diketahui banyaknya pasokan yang digunakan
konsumen agar dapat memenuhi kebutuhan sehari-hari dalam
pendistribusian air bersih,

13. DAFTAR PUSTAKA
Finnemore, E. John and Joseph B. Franzini . 2002 .Fluid Mechanics with
Engineering Applications 10th Edition. New York : McGraw-Hill
Giles, Ranald V. 196. Seri Buku Schaum. Mekanika Fluida dan Hidraulika.
Guildford .Jakarta:Erlangga.
Halliday, D, Jearl Walker and Robert Resnick . 2010 . Fisika Dasar Edisi 7.
Jakarta :Erlangga.