## Pengaruh Baling – Baling Terhadap Kerugian Tekanan Aliran Udara Di Dalam Pipa
1 Sigit Ari Prawono , 2 Ikhwanul Qiram , 3 Anas Mukhtar
1) Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi
2) Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi, Jl. Ikan Tongkol 22 Banyuwangi Email: ikhwanulqiram@gmail.com

## ABSTRACT
This  study  aims  to  minimize  the  occurrence  of  air  pressure  losses  in  the  airflow  pipe.  The  research  was carried out by giving the blades varying 5, 6, 7 blades with an angle of 40˚, 50˚, 60˚ in the pipe with full valve, valve openings, ½ and ¼, measurements were made at 3 measurement points using a manometer U in place it in the pipe before passing the propeller and after passing the propeller there are 2 measurement points. The results showed that the smaller the number of blades with the smallest angle, the greater the pressure produced, and the more the number of blades with the largest angle, the smaller the pressure produced Keywords:   Blades, Propelle, Airflow, Pipe, Head Losses

## I. PENDAULUAN
Sistem aliran udara dalam pipa banyak digunakan di kehidupan  sehari-hari.  Contoh  aliran  dalam  pipa misalkan  udara  yang  berasal  dari  selang  –  selang kompresor yang biasanya digunakan pada perbengkelan untuk  memebersihkan  kotoran  atau  debu  pada komponen kendaraan. Selain itu juga banyak di temukan di  dalam  dunia  industri  contohnya  pada  sistem Pnuematik  sebagai  sistem  aliran  udara  melalui  suatu sistem  saluran  perpipaan,  yang  terdiri  atas  pipa-pipa, selang-selang.  Sistem  Pnuematik  digunakan  pada industri  untuk  pengemasan,  pengukuran,  pengaturan buka  dan  tutup,  pemindahan  material,  pemutaran  dan pembalikan benda kerja, pemilahan bahan, penyusunan benda kerja pencetakan benda kerja.
Dalam pendistribusian udara dengan temperatur dan kelembaban  yang  ideal,  khususnya  di  ruangan  yang besar  dan  tinggi  maka  diperlukan  saluran  udara  atau ducting. Dalam perencanaan saluran udara atau ducting perlu  memperhatikan  faktor pengaruh  kecepatan  udara terhadap kerugian tekanan. Berdasarkan dari pengujian yang  telah  dilakukan  pada  alat  praktikum  kerugian tekanan  aliran  udara  dalam  pipa,  maka  dapat  ditarik kesimpulan  bahwa pengaruh kecepatan aliran terhadap koefisien  gesek  adalah  berbanding  terbalik  karena semakin besar kecepatan aliran yang di timbulkan maka bidang  kontak  antara  pipa  dan  fluida  akan  semakin kecil, sehingga akan mengakibatkan faktor gesekan atau koefisien  gesek  akan  semakin  kecil  dan  besarnya koefisein  gesek  berbanding  lurus  dengan head loss , maka  pengaruh  kecepatan  aliran  terhadap  kerugian tekanan adalah berbanding terbalik (Kurniawan N. et al, 2016).
Bentuk-bentuk  kerugian  energi  pada  aliran  fluida antara lain dijumpai pada aliran dalam pipa. Kerugian- kerugian  tersebut  diakibatkan  oleh  adanya  gesekan dengan dinding, perubahan luas penampang, sambungan,  belokan  pipa,  dan  kerugian-kerugian
khusus  lainnya.  Dengan  mengetahui  kehilangan  atau kerugian  energi  dalam  suatu  sistem  atau  instalasi perpipaan  yang  memanfaatkan  fluida  mengalir sebagai media,  efisiensi  penggunaan  energi  dapat  ditingkatkan sehingga  diperoleh  keuntungan  yang  maksimal.  Salah satu  bagian  dari  instalasi  perpipaan  yang  dapat menyebabkan  kerugian-kerugian  adalah  gesekan  pada dinding pipa dan sambungan belokan pipa. Kualitas pipa dan fitting kecuali di tentukan berdasarkan kualitas fisik berupa tampilan, ditentukan oleh head losses (kerugian tekanan)  apabila  dialiri  fluida.  Semakin  besar  head losses  semakin  berkurang  kualitas  pipa  dan  fitting tersebut.  Kualitas  fisik  dapat  mudah  dikenali  oleh konsumen,  namun head losses harus  dilakukan penelitian laboratoris (Edi Suhariono, 2008).
Pada  pendistribusian  air  sambungan  belokan  pipa sangat  banyak  ditemukan  baik  di  industri  ataupun  di perumahan.  Dilihat  dari  jenis  belokannya  terdapat  dua jenis belokan dalam sambungan pipa, yaitu sambungan belokan patah dan sambungan belokan yang berjari-jari. Dari kedua jenis belokan tersebut yang sering dan paling banyak  ditemukan  adalah  sambungan  belokan  berjari- jari. Besarnya head losses pada sambungan belokan pipa tersebut  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor,  seperti: diameter, debit, viskositas, dan sudut pada sambungan belokan pipa tersebut. ( Zainudin et al, 2012 ).
Head losses merupakan  suatu  fenomena  rugi–rugi aliran di dalam sistem pemipaan. Rugi–rugi aliran selalu terjadi  pada  sistem  pemipaan  dengan  menggunakan berbagai macam fluida, seperti fluida cair dan gas. Head losses sangat  merugikan  dalam  aliran  fluida  di  dalam sistem pemipaan, karena head losses dapat menurunkan tingkat efisiensi aliran fluida. Salah satu penyebab head losses adalah  konstruksi  desain  dari  sistem  pemipaan tersebut.  Jika  konstruksi  memiliki  percabangan  yang lebih  banyak  maka  akan  memperbesar  rugi  alirannya, selain  itu  aliran  yang  semula  dalam  keadaan  laminar pada  saat  melalui  pipa  lurus  yang  koefisien  geseknya
besar  akan  berubah  menjadi  aliran  turbulen.  Kondisi aliran  turbulen  inilah  yang  dapat  merugikan  dalam sistem  pemipaan  tersebut,  seperti  akan  menimbulkan getaran dan juga pengelupasan dinding pipa. Selain itu akibat  yang paling  mendasar dengan adanya rugi-  rugi aliran ( head losses ) ialah dapat menyebabkan besarnya energi  yang  dibutuhkan  untuk  menggerakan  aliran fluida  yang  berdampak  meningkatnya  penggunaan listrik pada mesin penggerak fluida seperti pompa. Head losses (rugi aliran) sering terjadi pada sistem pemipaan untuk  seluruh  perusahaan,  industri  rumah  tangga,  dan tempat  lainnya  yang  menggunakan  pipa  sebagai distribusi aliran fluida (Helmizar, 2010).
Upaya  yang  harus  dilakukan  untuk  mengatasi kerugian tekanan udara di dalam pipa yang di sebabakan oleh  gesekan  dengan  dinding,  perubahan  luas penampang, sambungan, belokan pipa adalah mencoba dengan  memberi  baling  baling  di  dalam  pipa  aliran udara, harapannya baling – baling di dalam pipa tersebut bisa  membantu  mendorong  aliran  udara  di  dalam  pipa supaya kerugian tekanan bisa berkurang.
Konsep  dasar  tentang  aliran  udara  dalam  pipa merupakan  hal  yang  telah  dipelajari  secara  luas  dan menjadi  bagian  penting  dalam  bidang  teknik  mesin. Namun aplikasi ataupun kajian  menggabungkan kedua konsep dasar tersebut dalam sebuah sistem aliran udara dalam pipa dengan diberi baling – baling di dalam pipa aliran udara masih jarang dilakukan. Berdasarkan uraian latar  belakang  ini  maka  dapat  dilakukan  penelitian pengaruh baling – baling di dalam pipa aliran udara.

## II. METODOLOGI PENELITIAN 1. Variabel bebas pada penelitian ini yaitu:
a. Variasi Sudut sudu baling – baling 40º, 50º, 60º.
b. Jumlah sudu baling – baling 5, 6, 7.
c. Aliran  udara  berdasarkan  bukaan  katup  ¼,  ½, dan penuh.
2. Variabel  terikat  dalam  penelitian  ini  adalah kerugian tekanan udara di dalam pipa.
Gambar 1. Skema Alat Pemelitian
II. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Pengolahan  data  dilakuka  dengan  melihat  hasil pengujian 1; 2; dan 3, pada sudut sudu baling –  baling berbeda  dengan  berapa  pembukaan  katup  sehingga mendapatkan  tekanan  udara  yang  berbeda,  dari  hal tersebut  pengujian  di  lakukan  sebanyak  3  kali  serta penempatan  pada  3  titik  pada  setiap  10  cm.  masing  - masing  titik  pengukuran  untuk  dijadikan  suatu perbandingan dalam grafik.
TABEL 1

## HASIL PERHITUNGAN TEKANAN UDARA MENGGUNAKAN 5 SUDU
TABEL 2

## HASIL PERHITUNGAN TEKANAN UDARA MENGGUNAKAN 6 SUDU
TABEL 3 HASIL PERHITUNGAN TEKANAN UDARA MENGGUNAKAN 7 SUDU
Gambar 2. Grafik variasi baling – baling jumlah 5 sudu dengan sudut 40˚, 50˚ dan 60˚ dengan bukaan katup kran penuh (90˚)
Pada  grafik  gambar  2  di  atas  menunjukkan  bahwa variasi  jumlah  5  sudu  dengan  sudut  40˚,  50˚  dan  60˚ dengan bukaan katup kran penuh (90˚) menggambarkan bahwa  semakin  kecil  sudut  baling  –  baling  akan membantu  meminimkan  terjadinya  kerugian  tekanan udara  di  dalam  pipa  aliran  udara,  nilai  pengukuran  di mulai    dari  alat  ukur  manometer  U  no  2  setelah  udara melewati  baling  –  baling. Tekanan udara  paling tinggi dengan  bukaan  katup  kran  penuh  (90˚)  terjadi  pada baling  –  baling  jumlah  5  sudu  dengan  sudut  40˚ yaitu
sebesar  0,060  (Kpa).  Selanjutnya  nilai  tekanan  udara terendah  terjadi  pada  baling  –  baling  jumlah  5  sudu dengan  sudut  60˚  yaitu  sebesar  0,024  (Kpa)  pada manometer U no 3
Gambar 3. Grafik variasi baling – baling jumlah 6 sudu dengan sudut 40˚, 50˚ dan 60˚ dengan bukaan katup kran penuh (90˚)
Pada grafik gambar 3 di atas menunjukkan bahwa variasi  jumlah  6  sudu  dengan  sudut  40˚,  50˚  dan  60˚ dengan bukaan katup kran penuh (90˚) menggambarkan bahwa  semakin  kecil  sudut  baling  –  baling  akan membantu  meminimkan  terjadinya  kerugian  tekanan udara  di  dalam  pipa  aliran  udara,  nilai  pengukuran  di mulai  dari  alat  ukur  manometer  U  no  2  setelah  udara melewati  baling  –  baling. Tekanan udara paling tinggi dengan  bukaan  katup  kran  penuh  (90˚)  terjadi  pada baling  -  baling  jumlah  6  sudu  dengan  sudut  40˚  yaitu sebesar  0,060  (Kpa).  Selanjutnya  nilai  tekanan  udara terendah  terjadi  pada  baling  -  baling  jumlah  6  sudu dengan  sudut  60˚  yaitu  sebesar  0,021  (Kpa)  pada manometer U no 3.
Gambar 4. Grafik variasi baling – baling jumlah 7 sudu dengan sudut 40˚, 50˚ dan 60˚ dengan bukaan katup kran penuh (90˚)
Pada  grafik  gambar  4  menunjukkan  bahwa  variasi jumlah  7  sudu  dengan  sudut  40˚,  50˚  dan  60˚  dengan bukaan katup kran penuh (90˚) menggambarkan bahwa semakin  kecil  sudut  baling  -  baling  akan  membantu meminimkan  terjadinya  kerugian  tekanan  udara  di dalam pipa aliran udara, nilai pengukuran di mulai dari alat  ukur  manometer  U  no  2  setelah  udara  melewati baling  -  baling.  Tekanan  udara  paling  tinggi  dengan bukaan  katup  kran  penuh  (90˚)  terjadi  pada  baling  - baling  jumlah  7  sudu  dengan  sudut  40˚  yaitu  sebesar 0,057  (Kpa).  Selanjutnya  nilai  tekanan  udara  terendah terjadi pada baling - baling jumlah sudu 7 dengan sudut 60˚ yaitu sebesar 0,021 (Kpa) pada manometer U no 3.

## III. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Variasi  jumlah  dan  sudut  sudu  memberikan pengaruh terhadap tekanan fluida.
2. Bukaan katup aliran memberikan  pengaruh terhadap nilai  tekanan  yang  diberikan,  tekanan  maksimal terjadi pada bukaan katup penuh terjadi pada baling- baling jumlah 5 sudu dengan sudut 40˚ yaitu sebesar 0,060 (Kpa) pada titik pengukuran 10 cm.
3. Semakin  besar sudut kemiringan sudu berpengaruh terhadap  nilai  tekanan  yang  dihasilkan,  sudut  40˚ menghasilkan tekanan tertinggi sebesar 0,060 (Kpa) pada titik pengukuran 10 cm.
4. Jumlah  sudut  baling-baling  40˚  menghasilkan tekanan tertinggi yaitu sebesar 0,060 (Kpa) pada titik pengukuran  nomer  2.  Sedangkan  tekanan  terendah terjadi  pada  bukaan  katup  ¼  terjadi  pada  baling- baling jumlah 7 sudu dengan sudut 60˚ yaitu sebesar 0,008 (Kpa) pada titk pengukuran nomer 3.

## Saran
1. Dapat  dilakukan  pengembangan  penelitian dengan  cara  mencari  jumlah  sudu  dan  sudut baling-baling, bertujuan agar kerugian tekanan aliran  udara  di  dalam  pipa  dapat  berkurang lebih maksimal.
2. Perlu  adanya  penelitian  lebih  lanjut  dengan menggunakan kenis fluida yang lain.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Kurniawan  N,  Priangkoso  T,    2016. Analisis
Pengaruh  Kecepatan  Aliran  Udara  Terhadap Kerugian  Tekanan  Pada  Saluran  Udara. Fakultas  Teknik,  Universitas  Wahid  Hasyim, Semarang. [2] Zainudin,  et.  all,  2012. Analisa  Pengaruh Variasi  Sudut  Sambungan  Belokan  Terhadap Head  Losses  Aliran  Pipa ,  Teknik  Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mataram. [3] Helmizar, 2010. Studi Eksperimental Pengukuran  Head  Losses  Mayor  (Pipa  Pvc Diameter  ¾”)  Dan  Head  Losses  Minor (Belokan Knee 90° Diameter ¾”) Pada Sistem Instalasi  Pipa ,  Program  Studi  Teknik  Mesin Fakultas Teknik. Universitas Bengkulu [4] Muchsin, 2013. Kerugian-Kerugian Pada Pipa Lurus  Dengan  Variasi  Debit  Aliran ,  Teknik
Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Tadulako,
Palu [5] Khairul  Muhajir,  2009. Karakterisasi  Aliran Fluida  Gas-Cair  Melalui  Pipa    Sudden Contraction ,  Jurusan  Teknik  Mesin,  Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.
[6] Munson,  B.R.,  Young,  D.F.,Okhiisi,  T.H, 2003, Mekanika Fluida , Erlangga, Jakarta .
[7] Danardono, D et. all, 2015. Pengaruh Jumlah dan  Sudut  Sudu  Pengarah  Omni-Directional Terhadap Daya yang Dihasilkan Turbin Angin
Savonius , Universitas Sebelas Maret,
Surakarta.