## PENGARUH JENIS LAPISAN KEKASARAN PERMUKAAN PIPA TERHADAP KOEFISIEN GESEK
Ratih Diah Andayani*, Siti Zahara Nuryanti*, Asmadi*, Rama Candra** *Dosen Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas IBA **Mahasiswa Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas IBA Email : ratihd.andayani@gmail.com

## ABSTRAK
Pipa merupakan salah satu alat transportasi yang paling efektif untuk memindahkan fluida. Aliran fluida dalam  pipa    dapat  laminar  atau  turbulen  bergantung  dari  faktor-faktor  yang  mempengaruhinya,  diantara nya  kekasaran  permukaan  pipa,  kecepatan  aliran  fluida  dan  kekentalan  fluida.  Penelitian  ini  bertujuan untuk  mengkaji  pengaruh  jenis  lapisan    permukaan  pipa  dan  kecepatan  aliran  fluda  terhadap  nilai koefisien  gesek.  Kecepatan  aliran  fluida  dilakukan  dengan  mengatur  bukaan  katub.  Pengujian  ini dilakukan dengan menggunakan pipa PVC berdiameter ∅ 22 mm dengan panjang pipa 1 m , fluida yang digunakan air pada suhu 30 o C. Kekasaran permukaan pipa divariasi yaitu, pipa tanpa lapisan tambahan, pipa dilapisi pasir halus, dilapisi pasir kasar, pipa dibintik lubang, dilapisi daun talas, pecahan batu bata, dan pipa dilapisi serat kayu,   Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis material lapisan mempengaruhi kekasaran  permukaan  pipa,  semakin  tinggi  nilai  kekasaran  permukaan  pipa  maka  koefisien  geseknya cenderung  meningkat.  Dari  ketujuh  jenis  lapisan  permukaan,  pipa  uji  yang  dilapisi  pecahan  batu  bata memiliki    nilai  kekasaran    relatifnya  paling  tinggi  (ϵ)    2,2  mm, 𝜀 /D  2,2/22  =  01  dan  memiliki  nilai koefisien  gesek    paling  tinggi  dibanding  dengan  ke  enam  lapisan  lainya  yaitu  rata-rata  sebesar  0,1638. Dan yang paling kecil nilai kekasaran pipa adalah yang dilapisi daun talas dengan  kekasaran relatih  ( ϵ ) 0,1 , 𝜀 /D = 0,1/22 = 0,0045 mempunyai nila koefisien gesek rata-rata 0,0582, dan semakin besar bilangan Reynold, koefisien geseknya cenderung turun.
Kata Kunci : Kekasaran permukaan pipa, bilangan Reynold, koefisien gesek

## 1. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang
Instalasi perpipaan banyak digunakan pada industri dan perumahan untuk pendistribusian fluida.karena pipa merupakan salah satu cara transportasi yang paling efektif untuk mengalirkan fluida    dari  suatu  tempat  ke  tempat  lain  Setiap  fluida  yang  mengalir  melalui  konduit  tertutup akan menghasilkan gesekan yang dapat mengakibatkan kerugian berupa rugi tekanan.
Untuk  mengetahui  lebih  jauh  tentang  rugi  tekanan  dalam  pipa  yang    diakibatkan kekasaran  permukaan  pipa  ,  maka  perlu  dilakukan  penelitian  yang  menghubungkan  antara kekasaran  permukaan  pipa    dengan  berbagai  macam  jenis  dan  bentuk  kekasaran  dengan koefisien  gesekan  guna  mendapatkan    koefisien  gesek  suatu  pipa.  Koefisien  gesek  pipa  dapat dipakai  untuk  mendapatakan  suatu  formula  tentang  pengurangan  friksi,  penelitian  tentang hubungan kekasaran permukaan pipa dengan rugi tekanan telah dilakukan oleh Arhanudin 2003 yang  melakukan  pengujian-pengujian  pada  pipa  yang  dikasarkan  dengan  pasir  dan  hasilnya semakin besar bilangan Reynold maka koefisien geseknya semakin kecil.
Pada  penelitian  ini  fluida  yang  digunakan  adalah  air  pada  suhu  30 o C.    Alat  pengujian menggunakan  pipa  PVC  berdiameter ∅ 22  mm  dengan  panjang  pipa  1  m.    Kekasaran permukaan pipa divariasi yaitu, pipa tanpa lapisan tambahan, pipa dilapisi pasir halus, dilapisi pasir kasar, pipa dibintik lubang,  dilapisi daun talas,   dilapisi pecahan batu bata, dan   dilapisi serat kayu
Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji pengaruh  kekasaran permukaan pipa terhadap koefisien gesek dan rugi tekanan pada pipa.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Pipa adalah saluran tertutup yang berpenampang lingkaran digunakan untuk mengalirkan fluida  dengan  aliran  penuh.  Fluida  yang  dialirkan  dapat  berupa  zat  cair  atau  gas.  Tekanan  di dalam pipa bisa lebih kecil atau lebih besar dari tekanan atmosfer.
Fluida adalah zat yang bisa mengalami perubahan bentuk secara kontinyu / terus-menerus bila  terkena  tekanan  atau  gaya  geser  walaupun  relatif  kecil  atau  bisa  juga  dikatakan  suatu  zat yang mengalir, fluida mencakup zat cair dan gas.Berdasarkan kondisinya fluida terbagi menjadi 2, yaitu :
1. Fluida statis
fluida statis adalah fluida yang berada kondisi diam dan tidak bergerak. Contohnya air sumur, air dalam gelas, air laut dan lain-lain.
2. Fluida dinamis
Fluida  dinamis  adalah  fluida  yang  berada  dalam  kondisi  bergerak  atau  mengalir. Contohnya adalah aliran air, angin, dan lain-lain
Aliran  fluida  digolongkan  banyak  cara  seperti  turbulen,  laminar,  nyata,  ideal, mampubalik, tak mampubalik, stedi, tak stedi, seragam, tak seragam, rotasional, tak rotasional (Victor L.Streeter, 1996).

## 2.1. Viskositas
Viskositas    merupakan  sifat  zat  cair  yang  menyebabkan  terjadinya  tegangan  geser  pada saat  zat  cair  mengalir.    Terjadinya  tegangan  geser  menyebabkan  kehilangan  sebagian  energi karena sebagian energi aliran berubah menjadi energi lain, di antaranya energi panas dan energi bunyi.
Hukum  viskositas  Newton  menyatakan  bahwa  tegangan  geser  antara  dua  partikel berbanding  lurus  dengan  viskositas  dan  perbedaan  kecepatan  antara  dua  partikel  tersebut. Hukum viskositas Newton dinyatakan :
µ= 𝜏 𝑑𝑢/𝑑𝑦 ......................................................................................(1)
dimana : τ = tegangan geser (N/ 𝑚 2 ) du/dy   = laju sebuah lapisan yang bergerak relatif terhadap lapisan   berdekatan

## 2.2. Viskositas Kinematik
Viskositas  kinematik  merupakan  perbandingan  antara  viskositas  absolut  terhadap kerapatan  massa.  Viskositas  kinematik  muncul  dalam  banyak  penerapan  misalnya  dalam bilangan reynolds. Nilai viskositas kinematik, adalah:
𝜐 = 𝜇 𝜌 ............................................................................................(2)
dimana : 𝜐 = viskositas absolut
𝜌
= densitas

## 2.3. Kerugian Head
Kerugian head adalah  kerugian  energi  persatuan  berat  fluida.  Kerugian head terbagi menjadi dua yaitu kerugian head mayor dan kerugian head minor
H Loss = H Mayor + H Minor

## 1. Head mayor
Kerugian head mayor  merupakan  kerugian  yang  dialami  oleh    fluida  yang  mengalir karena  adanya  gesekan  antara fluida  dengan  permukaan  bagian  dalam  pipa. Kerugian  gesekan didalam pipa dapat dihitung dengan menggunakan rumus
ℎ 𝑓(𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟) = f 𝐿 𝑣 2
𝐷 2 𝑔 ....................................................(3)
dimana : ℎ 𝑓 = Kerugian head di dalam pipa (m).
f = Koefisien kerugian gesekan.
D   = Diameter pipa (m). v     = Kecepatan rata-rata aliran dalam pipa (m/s). g = Percepatan gravitasi (m/ s 2 ). L    = Panjang pipa (m).
f = ℎ𝑓.𝑠.𝐷.𝑔 𝐿.𝑉 2 .                                    ...............................................................(4)
Rumus Hazen-williams
Rumus  ini  pada  umumnya  dipakai  untuk  menghitung  kerugian  head  dalam  pipa  yang relatif sangat panjang seperti jalur pipa menyalurkan air minum
ℎ 𝑓 = 10,666 𝑄 1,85 𝐶 1,85 𝐷 4.85 × L          .............................................................(5)
dimana : V = Kecepatan rata-rata didalam pipa (m/s). C = Koefisien gesekan R = Jari-jari Hidrolik (m). S = Gradian Hidrolik (S = h f /L) Q = Laju aliran (m 3 /s). L
= Panjang pipa (m).
Persamaan untuk menentukan nilai bilangan Reynold dinyatakan dengan persamaan
Re = 𝑣 𝐷 𝜐 .............................................................................(6)
dimana :
Re
= Bilangan Reynold . V = Kecepatan rata-rata aliran dalam pipa (m/s). D = Diameter dalam pipa (m). 𝜐 = Viskositas kinematik zat cair (m²/s).
Untuk Nilai Re < 2300, aliran bersifat laminer. Re > 4000, aliran sersifat turbulen. Pada Re =  2300  –  4000  terdapat  daerah  transisi,  dimana  aliran  dapat  bersifat laminer atau turbulen tergantung pada kondisi pipa dan aliran.
a. Aliran laminer
Koefisien kerugian gesek dalam pipa ( 𝜆 ) pada aliran laminer dinyatakan dalam persamaan : 𝜆  = 64 𝑅𝑒 ..............................................................................(7)
b. Aliran Turbulen
Untuk  menghitung  kerugian  gesek  dalam  pipa  pada  aliran  turbulen  dinyatakan  dalam persamaan :
𝜆  = 0,020 + 0,0005
𝐷 .......................................................(8)
dimana  D  adalah  diameter  dalam  pipa,  Rumus  ini  berlaku  untuk  pipa  baru  dan  besi  cor. Jika  pipa  telah  dipakai  selama  bertahun-tahun,  harga 𝜆 akan  menjadi  1,5  sampai  2,0  kali harga barunya.
2. Head minor
Kerugian head minor  adalah  kerugian  yang  dialami  oleh  fluida  selama  fluida  tersebut mengalir  melalui  pipa  yang  penampangnya  berubah,  terja di belokan,  percabangan  dan  lain sebagainya. Kerugian head minor dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
ℎ 𝑓(𝑚𝑖𝑛𝑜𝑟) = f 𝑣 2 2𝑔 ...................................................(9)
dimana :
ℎ 𝑓
= Kerugian head (m). f = Koefisien rugi gesekan. v = Kecepatan rata-rata didalam pipa (m/s). g = Percepatan gravitasi (m/s²).
a. Koefisien kerugian pada belokan pipa. Ada dua macam belokan pipa, belokan langsung dan belokan patah (miter atau multipiece bend ).
b. Pengecilan penampang pipa secara mendadak.
Kerugian head untuk pengecilan mendadak dinyatakan dengan rumus:
ℎ 𝑓 = f 𝑣 2 2𝑔 ...................................................(10)
c. Kerugian karena pembesaran penampang secara gradual. Dalam hal ini kerugian head dinyatakan sebagai:
ℎ 𝑓 = f (𝑣 1 − 𝑣 2 ) 2 2𝑔 ..........................................................(11)
Dimana : v 1 = Kecepatan rata rata di penampang kecil (m/s). v 2 = Kecepatan rata rata di penampang besar (m/s).
d. Kerugian pada Ujung keluar pipa.
Kerugian keluar pada ujung pipa diberikan menurut rumu:
ℎ 𝑓 = f 𝑣 2
2𝑔 ..                    .................................................(12)
Dimana :
f = 1,0

## 2.4. Persamaan Bernoulli
Suatu aliran fluida termampatkan ( incompersible ) yang memiliki tekanan P, kecepatan v , dan beda ketinggian z. Persamaan Bernoulli umumnya ditulis dalam bentu 𝑘 [3] : 𝑧 1 + 𝑃 1 𝜌 .𝑔 + 𝑣 1 2 2 .𝑔 = 𝑧 2 + 𝑃 2 𝜌 .𝑔 + 𝑣 2 2 2 .𝑔 ........................................  (13)
dimana : z = head elevasi 𝑃 1 𝜌 .𝑔 = head tekanan
𝑣 2
2 .𝑔 = head kecepatan

## 2.5. Diagram Moody
Diagram  Moody  memberikan  faktor  gesekan  pipa.  Faktor  ini  dapat  ditentukan  oleh bilangan  Reynold  dan  kekasaran  relatif  dari  pipa.  Bila  pipa  semakin  kasar,  mka  kemungkinan terbulen akan semakin besar, kekasaran relatif didefinisikan sebagai berikut
𝜀 𝐷 .                  ............................................................       (14)
Dimana :
𝜀 = Kekasaran D = Diameter Pipa

## 2.6. Persamaan Kontinuitas
Persamaan  kontinuitas  menghubungkan  kecepatan  fluida  di  suatu tempat  dengan  tempat lain. Garis singgung di suatu titik pada garis alir menyatakan arah kecepatan fluida. Garis alir tidak ada yang berpotongan satu sama lain. Tabungan air merupakan kumpulan dari garis-garis alir. Pada tabung alir, fluida masuk dan keluar melalui mulut-mulut tabung. Fluida tidak boleh masuk  dari  sisi  tabung  karena  dapat  menyebabkan  terjadinya  perpotongan  garis-garis  alir. Potongan ini akan menyebabkan aliran steady lagi Agar lebih memahami tentang persamaan kontinuitas, perhatikan ilustrasi berikut:
Gambar 1 : Aliran stedi melalui tabung

## 2.7. Diagram Moody
Diagram Moody menunjukkan kekasaran relatif permukaan pipa.  Bila  permukaan pipa semakin  kasar,  maka  kemungkinan  besar    aliran    terbulen  ,  Kekasaran  relatif  didefinisikan sebagai berikut 𝜀 𝐷 ................................................................(14)
Dimana : 𝜀 = Kekasaran D = Diameter Pipa

## 3. METODE PENELITIAN
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dan studi literatur dengan  merancang  sebuah  instalasi  alat  percobaan  yang    digunakan  dalam  pengambilan  data. Data  yang  diperoleh  dianalisa  untuk  mendapatkan  hubungan  hubungan  antara  bilangan Reynolds dengan koefisien gesek serta kekasaran permukaan dalam pipa dengan nilai koefisien gesek yang terjadi dalam aliran fluida di dalam pipa. Tahap- tahap penelitian yang dilakukan disajikan pada Gambar 1
Studi Literatur Mulai Persiapan alat dan proses pembuatan alat Pengambilan data atau pengujian Pengolahan data Analisa data Selesai 1. Data Skunder 2. Data Primer
Gambar 2 : Diagram Alir Penelitan
Alat dan Bahan
- Pompa
- Katup baypass
- Bak penampung
- Manometer
- Stop Watch
- Gelas ukur
- Termometer
- Pipa PVC
- Pasir halus
- Pasir kasar
- Daun talas
- Pecahan batu bata
- Serat kayu

## 3.1. Lokasi Pengujian
Lokasi  pengujian  dilakukan  di  laboratorium  Program  Studi  Teknik  Mesin  Fakultas Teknik Universitas IBA Palembang.
3.2. Prosedur Penelitian
- Persiapan Pengujian
1. Menyiapkan tempat untuk ruangan pengujian.
2. Menyiapkan  pipa  uji  dengan  melapisi  permukaan  pipa  dengan  7  macam    kekasaran yang berbeda, dengan cara memotong pipa menjadi dua bagian lalu melapisinya dengan kekasaran yang berbeda-beda, dan menyatukannya  kembali dengan menggunakan lem.
3. Membuat rangkaian alat dengan menggunakan pipa PVC ¾”, pompa, katup dan drum penanmpung sedemikian sehingga membentuk loop tertutup serta air bisa disirkulasikan
4. Memasang  manometer  dengan  cara  membuat  dua  buah  lubang  dengan ∅ 3 mm  pada pipa pengujian. Jarak antara ℎ 1 dan ℎ 2 adalah 80 cm.
- Rancangan  Peralatan Pengujian :
Rancangan perlatan pengujian disajikan pada Gambar 3
Keterangan Gambar 1. Bak Penampung 2. Pompa 3. Katub 4. Manomater 5. Pipa Uji L= 80 cm
Gambar 3 : Instalasi Perangkat Uji
Alat  uji  ini  menggunakan  pipa  PVC  ¾  inchi    dengan  diameter  dalam    22  mm,  panjang pipa  1 m. Permukaan  pipa tersebut dikasarkan dengan 7 variasi lapisan yang berbeda . Pipa ini dihubungkan dengan satu buah pompa sentrifugal yang digunakan untuk menyedot air yang ada didalam tangki untuk dialirkan dalam pipa. Fluida yang dipakai air. Debit aliran diatur dengan menggunakan  katup.  Bukaan  katup  diatur  sedikit  demi  sedikit  mulai  dari  Re  rendah  menuju tinggi.  Pada  alat  uji  dipasang  dua  buah  manometer,  jarak  antara  tap  80  cm  untuk  mengukur kerugian
- Prosedur Percobaan
Tahap-tahap pengujian yang dilakukan pada saat pengambilan data adalah sebagai berikut:
1) Pastikan tidak ada kebocoran
2) Memasang pipa pengujian
3) Mengisi air ke Bak Penampung
4) Memasang  thermometer  kedalam  Bak  Penampung untuk  mengetahui  temperatur fluida.
5) Memasang selang manometer
6) Mengatur bukaan katup
7) Menghidupkan pompa sehingga fluida dapat mengalir melalui instalasi  pipa sehingga terjadi sirkulasi aliran fluida
8) Menampung air yang keluar dengan menggunakan gelas ukur dan mencatat waktu.
9) Mencatat selisih head yang terjadi pada manometer air.
10) Mengulangi pengambilan data dengan mengatur bukaan katup sehingga 6 kali bukaan katup.
11) untuk  pengambilan  data  pada  pipa  pengujian  berikutnya  adalah  dengan  mematikan pompa  dan  mengganti  pipa  pengujian  sebelumnya  dengan  pipa  pengujian  yang  lain, proses pengambilan data sama dengan pengambilan awal.
12) Pengujian  dilakukan berulang-ulang untuk mendapatkan hasil yang benar dan kerja alat pengujian dicek agar tidak terjadi penyimpangan.

## 4. HASIL DAN PENGOLAHAN PENELITIAN

## 4.1. Hasil Penelitian
Hasil Pelapisan permukaan pipa disajikan pada Gambar 4 dibawah ini.
a.

## Pipa uji tanpa dilapisi
b. Pipa uji di lapisan pasir halus e. Pipa Uji dilapisi daun talas c. . Pipa uji di lapisan pasir kasar f. Pipa uji dilapisi pecahan batu bata d. Pipa uji dengan dibintik g. Pipa Uji dengan Lapisan Serat Kayu
Gambar   4  : Hasil Pelapisan Permukaan Pipa Uji
Hasil pengambilan data untuk pipa uji dengan lapisan permukaan yang berbeda disajikan pada Tabel 1  sampai dengan Tabel 7
Tabel 1 : Data hasil pengujian tanpa lapisan tambahan.
NO Bukaan Keran Waktu (detik) Volume (Liter) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟏 (mm) 𝑻𝒊𝒏𝒏𝒈𝒊 𝒉 𝟐 (mm) ∆ h (m) 1 1 4,42 2,086 20,2 13,1 0,071 2 2 3,76 2,126 36,6 27,0 0,096 3 3 3,39 2,034 45,4 34,9 0,105 4 4 3,15 1,978 48,0 36.9 0,111 5 5 3,08 2,038 49,6 38,1 0,115 6 6 3,06 2,056 49,9 38,3 0,116
Tabel 2 : Data hasil pengujian pipa dengan permukaan dalam  lapisan pasir halus. NO Bukaan Keran Waktu (detik) Volume (Liter) 𝐓𝐢𝐧𝐠𝐠𝐢 𝐡 𝟏 (mm) 𝐓𝐢𝐧𝐠𝐠𝐢 𝐡 𝟐 (mm) ∆ h (m) 1 1 4,11 1,994 40,2 16,8 0,234 2 2 3,47 2,110 63,3 26,6 0,367 3 3 3,25 2,006 78,5 41,6 0,369 4 4 3,12 2,122 82,3 37,8 0,445 5 5 3,95 1,984 84,5 42,5 0,420 6 6 3,02 2,024 85,1 43,5 0,416 Tabel 3 : Data hasil pengujian pipa dengan  lapisan pasir kasar NO  Bukaan Keran Waktu (detik) Volume (Liter) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟏 (mm) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟐 (mm) ∆ h (m) 1 1 3,84 1,950 64,1 16,2 0,479 2 2 3,33 2,012 100,7 34,0 0,667 3 3 3,11 1,980 116,5 43,5 0,730 4 4 3,04 1,996 122,9 46,5 0,764 5 5 3,09 2,050 126,8 49,3 0,775 6 6 3,05 2,050 129,0 50,9 0,781 Tabel 4 : Data hasil pengujian pipa dengan dibintik lubang NO Bukaan Keran Waktu (detik) Volume (L) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟏 (cm) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟐 (cm) ∆ h (m) 1 1 3,77 2,026 46,0 16,7 0,293 2 2 3,37 2,060 69,9 32,1 0,378 3 3 3,20 2,086 83,9 41,4 0,425 4 4 3,17 2,084 87,4 45,9 0,415 5 5 3,15 2,090 91,4 48,5 0,429 6 6 2,79 2,070 92,6 40,6 0,520 Tabel 5 :  Data hasil pengujian pipa dengan  lapisan daun talas NO Bukaan Keran Waktu (detik) Volume (L) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟏 (cm) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟐 *cm) ∆ h (m) 1 1 4,27 2,120 32,2 12,6 0,196 2 2 3,53 2,086 55,7 29,2 0,265 3 3 3,32 2,151 66,7 35,2 0,315 4 4 3,24 2,060 72,5 42,5 0,300 5 5 3,16 2,100 74,4 42,3 0,321 6 6 2,82 2,068 77,3 39,2 0,381 Tabel  6 : Data hasil pengujian pipa dengan  lapisan batu bata NO Bukaan Keran Waktu (detik) Volume (L) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟏 (cm) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟐 (cm) ∆ h (m) 1 1 3,94 2,060 75,08 16,4 0,586 2 2 3,21 2,050 116,5 29,3 0,872 3 3 3,21 2,066 134,8 46,8 0,880 4 4 3,18 2,018 143,8 58,8 0,850 5 5 3,07 1,992 147,2 61,1 0,861 6 6 2,98 2,057 148,6 49,1 0,995
Tabel 7 : Data  hasil pengujian pipa dengan  lapisan serat Kayu
NO Bukaan Keran Waktu (detik) Vol ((L) 𝑻𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒉 𝟏 (cm) Tinggi 𝒉 𝟐 (cm) ∆ h (m) 1 1 3,83 2,040 79,2 17,8 0,614 2 2 3,61 2,056 116,5 56,0 0,605 3 3 3,30 2,038 131,0 60,8 0,702 4 4 3,21 2,030 142,2 69,0 0,732 5 5 3,17 2,040 144,9 69,9 0,750 6 6 2,97 1,986 141,7 62,2 0,795

## 4.2. Pengolahan Data
Dari  data  hasil  pengujian  dianalisa  pengaruh  kekasaran  permukaan  pipa  terhadap Bilangan  Reynold  dan  koefisien  geseknya.  Sedangkan  data  yang  diambil  pada  saat  pengujian adalah  volume,  waktu,  kerugian  tinggi  tekanan  dan  temperatur.  Dari  data  tersebut  kemudian dihitung  kecepatan  alir  (v),  nilai  bilangan  Reynolds  dan  nilai  koefisien  geseknya.  Berikut contoh perhitungan :
• Pipa uji berdiameter (D) : 22 mm = 0,022 m
• Volume air yang tertampung pada gelas ukur (V) : 2086 ml = 2,086 l
• Waktu yang tercatat pada saat pengujian (t) : 4,42 s
• Selisih head yang terukkur pada manometer air (hf) : ℎ 1 - ℎ 2 = 0,071 m • Gravitasi (g) : 9,81 m/ 𝑠 2

## Perhitungan Kecepatan Alir Fluida (V)
Q = V . A A= 𝜋𝐷 2 /4
Q = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑙) 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 (𝑠)
𝑄 = 𝑣 𝐴 = 2,086 𝑙 4,42 𝑠 = 0,471 𝑙 𝑠 ⁄ x 1 𝑑𝑚 3 1 𝑙 x 1𝑚 3 1000𝑑𝑚 3 = 0,0004719 𝑚 3 𝑠 ⁄
V = 𝑄 𝐴 = 0,0004719 𝑚 3 𝑠 ⁄ 1 4(3,14)(0,022 𝑚) 2 ⁄
= 1,245 𝑚 𝑠

## Perhitungan Bilangan  Reynold (Re)
Re = 𝜌.𝑉 .𝐷 𝜇
Re = 995.2 𝑘𝑔 𝑚 3 ⁄ .1,245 𝑚 𝑠 ⁄  .  0,022 𝑚 8,03𝑥10 −4 𝑘𝑔 𝑚.𝑠 ⁄
= 33948,5 = 3,3948 x 10 4
Perhitungan  Faktor Gesekan (f)
Δ h f = f 𝐿 .𝑉 2 2.𝐷.𝑔
f = ∆ℎ 𝑓 .2.𝐷.𝑔 𝐿.𝑉 2
∆ℎ 𝑓 = selisih head yang terukur pada manometer air = 0,071 m
f = 0,071 𝑚 .2.0,022 𝑚 .9,81𝑚 𝑠 2 ⁄
0,8 𝑚 𝑥 (1,245𝑚 𝑠 ⁄ ) 2 = 0,0247
Hasil perhitungan secara lengkap disajikan pada Tabel 8 sampai dengan Tabel 11
Tabel 8 :  Data Debit pada Berbagai Kekasaran Permukaan Pipa Uji
No Bukaan keran Debit Q (m 3 /s) (x 10 -4 ) Polos Pasir Halus Pasir Kasar Dibintik lubang Daun Talas Batu Bata Serat Kayu 1 1 4,719 4,851 5,078 5,374 4,964 5,228 5,326 2 2 5,654 6,080 6,042 6,112 5,909 6,386 5,695 3 3 6,000 6,172 6,366 6,518 6,470 6,436 6,175 4 4 6,279 6,801 6,565 6,574 6,350 6,345 6,323 5 5 6,616 6,725 6,634 6,634 6,646 6,488 6,435 6 6 6,718 6,701 6,721 7,419 7,333 6,902 6,686

## Tabel 9 : Data  Kecepatan Aliran  Pada Berbagai Kekasaran Permukaan Pipa
No Bukaan keran Laju Alir Fluida , V  (m/s) Polos Pasir Halus Pasir Kasar Dibintik Lubang Daun Talas Batu Bata Serat kayu 1 1 1,245 1,279 1,339 1,414 1,306 1,376 1,401 2 2 1,491 1,604 1,594 1,608 1,555 1,680 1,498 3 3 1,583 1,628 1,679 1,715 1,702 1,693 1,625 4 4 1,656 1,794 1,732 1,714 1,671 1,670 1,664 5 5 1,745 1,774 1,750 1,750 1,748 1,707 1,693 6 6 1,772 1,768 1,773 1,952 1,930 1,821 1,756
Tabel 10 : Data  Bilangan Reynold  pada Berbagai Kekasaran Permukaan Pipa Uji
No Bukaan keran Re  (x 10 4 ) Polos Pasir Halua Pasir Kasar Dibintik Lubang Daun Talas Batu Bata Serat Kayu 1 1 3,3949 3,4897 3,6331 3,8565 3,5623 3,7520 3,8221 2 2 4,0675 4,3740 4,3464 4,3860 4,2404 4,6826 4,0869 3 3 4,3164 4,4400 4,5796 4,6774 4,6431 4,6175 4,4312 4 4 4,5171 4,8926 4,7227 4,6743 4,5570 4,5539 4,5376 5 5 4,7595 4,8380 4,7715 4,7723 4,7685 4,6562 4,6177 6 6 4,8315 4,8206 4,8342 5,3239 5,2623 4,9651 4,7881

## Tabel 11  : Data Koefisien Gesek pada berbagai Kekasaran Permukaan Pipa Uji
No Bukaan keran Koefisien Gesek f Polos Pasir Halus Pasir Kasar Dibintik Lubang Daun Talas Batu Bata Serat Kayu 1 1 0,0247 0,0770 0,1439 0,0790 0,0619 0,1678 0,1674 2 2 0,0232 0,0769 0,1416 0,0788 0,0591 0,1666 0,1454 3 3 0,0226 0,0751 0,1397 0,0779 0,0586 0,1656 0,1434 4 4 0,0218 0,0746 0,1374 0,0762 0,0579 0,1644 0,1426 5 5 0.0200 0,0720 0,1365 0,0755 0,0566 0,1631 0,1411 6 6 0,019 0,0718 0,1340 0,0786 0,0551 0,1618 0,1391 Rata-rata 0,019 0,0744 0,1385 0,0777 0,0582 0,1638 0,1465

## 5. PEMBAHASAN
Tingkat kekasaran permukaan  untuk 7  jenis lapisan permukaan pipa uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Pipa pengujian dengan permukaan dalam tanpa lapisan tambahan (polos),
2. Pipa  pengujian  dengan  permukaan  dalam  yang  dilapisi  pasir  halus  dengan  kekasaran nya 𝜀 /D = 0,2/22 = 0,0091
3. Pipa  pengujian  dengan  permukaan  dalam  yang  dilapisi  pasir  kasar  dengan  kekasaran relatifnya 𝜀 /D = 1/22 = 0,0454.
4. Pipa  pengujian  dengan  permukaan  dalam  dibintik  lubang  dengan  kekasaran  relatifnya 𝜀 /D = 2/22 = 0,0909
5. Pipa pengujian dengan permukaan dalam yang dilapisi daun talas dengan kekasaran 𝜀 /D = 0,1/22 = 0,0045
6. Pipa  pengujian  dengan  permukaan  dalam  yang  dilapisi  pecahan  batu  bata  dengan kekasaran relatifnya 𝜀 /D = 2,2/22 = 01.
7. Pipa  pengujian  dengan  permukaan  dalam  yang  dilapisi  serat  kayu  dengan  kekasaran relatifnya 𝜀 /D = 0,5/22 = 0,0227.
Dari data  pada Tabel 11  dibuat  kurva Nilai koefisien Gesek terhadap Bilangan Reynold dan hasil pengaluran disajikan pada Gambar 5
Gambar  5  :  Kurva  Koefisien  Gesek  terhadap  Bilangan  Reynold  pada  7  jenis  Kekasaran PipaUji  yang Berbeda
Dari  Tabel  11  dan  Gambar  5  kurva  nilai  koefisien  gesek  terhadap  bilangan  Reynold menunjukkan  bahwa  pada pengujian  dengan  lapisan  pecahan  batubata  menghasilkan  koefisien gesek  yang  lebih  besar  dibanding  dengan  jenis  lapisan  yang  lain,  kemudian    dengan  lapisan serat kayu, lapisan pasir kasar, dibintik lubang, lapisan  pasir halus dan lapisan daun talas. Nilai koefisien gesek rata-rata untuk ke tujuh lapisan sebesar 0,019; 0,0582;  0,0744; 0,0777; 0,1385;
0,1465;  0,1638  masing-masing  untuk  pipa  dengan  lapisan  daun  talas,  pasir  halus,  dibintik lubang, pasir kasar, serat kayu dan pecahan batu bata
Nilai  koefisien  gesek    (f)  dipengaruhi  oleh  kecepatan  aliran  fluida  (v),  panjang  pipa  (L), kerugian  head  (h f )  dan  diameter  pipa  (d).  Semakin  besar  diameter,  maka  semakin  besar  nilai koefisien gesek. Hal ini terjadi pada permukaan pipa dengan lapisan batubata yang mempunyai diamater  yang  paling  besar  dibanding  pipa  dengan  lapisan  material  lain  yaitu  sebesar  2,2  mm dengan nilai kekasaran relatifnya 𝜀 /D = 2,2/22 = 01.
Jika  dibandingkan  dengan  pipa  tanpa  lapisan  (polos),  jenis  lapisan  dengan  pecahan batubata bata  menghasilkan  perbedaan nilai  koefisien  gesek  rata-rata  sebesar  647,95  %  atau 6 kali  lebih  besar.  Posisi  kedua  dan  ketiga  yang  menghasilkan  perbedaan  nilai  koefisien  gesek hampir  sama  untuk  lapisan  dengan  serta  kayu  dan  lapisan  dengan  pasir  kasar  masing-masing sebesar  568,  95 %  dan  534,02  % .    Pada  pipa  yang  dibintik  lubang  dengan  pipa  dilapisi  pasir halus  juga  menghasilkan  perbedaan  nilai  koeifisien  gesek  rata-rata    yang  hampir  sama  yaitu masing-msing sebesar 254,80 % dan 239,726 % dan yang terakhir adalah lapisan dengan daun talas menghasilkan perbedaan sebesar 165,75 %.
Pada ke tujuh pipa uji dengan lapisan material yang berbeda menunjukkan kecenderungan nilai koefisien gesek terlihat menurun dengan kenaikan bilangan Reynold.Hal ini menunjukkan bahwa  bilangan  Reynold  dipengaruhi  oleh  kecepatan  aliran    fluida  (v),  diameter  pipa  (d). Semakin besar kecepatan aliran flida, maka nilai Reynold semakin besar pula.

## 6. KESIMPULAN
Berdasrkan  hasil  penelitian,  bahwa jenis  material lapisan  pipa  mempengaruhi  kekasaran pipa.  Semakin  kasar  permukaan  pipa,  maka  nilai  koefisien  gesek  semakin  besar.  Pada  pipa pengujian  dengan  lapisan  batu  bata  mempunyai    nilai  kekasaran    relatifnya  yang  paling  besar (ϵ)  2,2 mm, 𝜀 /D = 2,2/22 = 01. menghasilkan koefisien gesek yang lebih besar dibandingkan dengan  koefisien  gesek  pada  pipa  uji  dengan  lapisan  material  lainnya,  yaitu  rata-rata  sebesar 0,1638  atau  647,95  %  dibandingkan  dengan  pipa  tanpa  lapisan.  Koefisien  gesek    menurun seiring dengan kenaikan Bilangan Reynold.

## DAFTAR PUSTAKA
Antoni, Dachry; 2012; Efek Kekasaran Pipa Terhadap Koefisien Gesek , Skripsi Teknik Mesin, Universitas Indonesia, Depok.
Arhanudin, 2003; Efek Kekasaran Permukaan Terhadap Koefisien Gesek Pada pipa Silinder ∅ 28 mm , Skripsi Teknik Mesin, Universitas IBA Palembang.
KangMousir;2014. Pengertian dan Definisi fluida , http://www.kampusq.com/2012 /12/ 12/fluida-adalah-pengertian-dandefinisi.html?m=1 [Diakses Tanggal: 15  Februari 2018].
Munson,R.Bruce,dkk, 2002; Mekanika Fluida, Erlangga, jakarta.
Ruben M, Oison. Dan Steven J.Wright; 1993, Dasar-dasar Mekanika Flui Teknik ,  Edisi Ke-5, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Sularso dan Tahara, Haruo; 2000, Pompa dan Kompresor , Jakarta. PT Pradnya Paramita .
Utomo,  Agung  Aprianto,  2017, Analisa  Aliran  Laminer  Dan  Turbulen  Pada  Alat  Pratikum Fenomena  Dasar  Dengan  Variasi  Debit  Aliran ,  Teknik  Mesin  Universitas  IBA, Palembang
Victor  L.Streeter,  alih  bahasa,  E.Benyamin  Wylie,  1996;  Arko  Prijono, Mekanika  Fluida , Erlangga, Jakarta.