Abduh, Moh. (2020) Model Perilaku Aliran Dan Kehilangan Tinggi Tekan Pada Belokan 90o Irisan Dengan Variasi Jari-Jari Kelengkungan Dan Model Irisan. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengetahui perilaku aliran dan memperoleh persamaan empirik kehilangan tinggi tekan (hL) pada belokan 90o irisan. Manfaat yang diperoleh dalam penelitian ini adalah upaya dalam rangka mendukung kerja para insinyur dalam aktifitas perencanaan jaringan perpipaan terutama jaringan pipa berdiameter besar dari baja maupun HDPE. Manfaat tersebut merupakan dukungan terhadap implementasi pipa belokan 90o dengan model irisan yang kerap diterapkan di lapangan namun belum didukung oleh landasan ilmiah dalam perencanaannya. Karena selama ini landasan ilmiah yang tersedia adalah landasan ilmiah untuk belokan lengkung. Secara spesifik, manfaat-manfaat penting yang dapat diperoleh antara lain adalah; 1) dapat digunakan untuk menentukan hL yang terjadi pada belokan 90o irisan dengan modul bentuk belokan irisan sesuai pilihan (lihat tabel 5.27 halaman 132 disertasi), 2) hasil perhitungan hL 90o irisan lebih sesuai, sehingga akurasi dan efisiensi pompa yang digunakan akan lebih tepat (sesuai kebutuhan), 3) mempermudah dalam menentukan kapasitas pompa serta efektifitas kebutuhan energi yang digunakan dalam operasioanl jaringan perpipaan tersebut, serta 4) efektif dan efisien waktu, biaya dalam pelaksanaan, dapat menggunakan pipa standar dan difabrikasi dilapangan sesuai kebutuhan. Model belokan 90o irisan dipilih dengan konsep modul potongan memungkinkan implementasi di lapangan lebih mudah, efisien waktu dan biaya serta dapat memanfaatkan pipa standar. Model empirik yang dihasilkan dalam penelitian ini menggunakan parameter koefisien kehilangan akibat gesek dan akibat perubahan arah. Parameter baru yang digunakan adalah faktor koefisien kehilangan () yang ditentukan berdasarkan koefisien kehilangan data amatan dan data empirik. Analisis statistik yang di gunakan adalah korelasi, determinasi, regresi, variansi dan uji akurasi model meliputi Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), Mean Absolute Error (MAE) dan Root Mean Square Error (RMSE) dan validasi hasil persamaan empirik dengan hasil amatan. Model yang dihasilkan adalah tiga Model Empirik EMA, model tersebut diaplikasikan untuk berbagai model belokan (n) yaitu mulai dari belokan dengan irisan (n) 1 hingga model belokan dengan irisan (n) 5 atau lebih. Hasil uji akurasi model data terpilih dari semua model adalah NSE = –0.632 hingga +0.994, MAE = +0.021 hingga +1.699, dan RMSE = +0.031 hingga +1.817. Tingkat akurasi model data terpilih, akurasi tertinggi pada R/D = 2 dan akurasi terendah R/D = 4. Sedangkan kinerja terbaik dicapai dengan pertimbangan rasio koefisen kehilangan terremdah pada R/D = 3 untuk n1 dan R/D = 3,5 untuk n2 – n5. Mengingat penelitian ini terfokus hanya pada belokan 90o irisan maka sangat banyak kekurangannya terutama pada sudut-sudut yang berbeda. Sehingga untuk menutupi keterbatasan tersebut diperlukan penelitian-penelitian lanjutan terkait dengan pengaruh dan perilaku model-model spiral, terompet irisan dan pengaruh material pipa akibat gerusan dan tekanan aliran air pada model-model tersebut.
English Abstract
This research was conducted with the aim of knowing the flow behaviour and obtaining an empirical equation of head loss at 90° slices bend. The benefits obtained in this study are efforts in order to support the work of engineers in pipeline network planning activities, especially large diameter pipe networks of steel and HDPE. These benefits are support for the implementation of the 90o bend pipeline with a sliced model that is often applied in the field but not yet supported by a scientific foundation in its planning. Because of all this time, the scientific foundation available is the scientific foundation for curved bends. Specifically, essential benefits that could be obtained include; 1) could be used to determine hL that occurs at 90o slices with the sliced bend shape module of choice (see table 5.27 page 132 dissertation), 2) the results of calculating hL 90o slices were more precisely, so the accuracy and efficiency of the pump used will be more precise (as needed), 3) made it easier to determine the pump capacity and the effectiveness of the energy needs used in the operation of the pipeline network, and 4) effective and efficient od time, cost in implementation, can use standard pipes and fabricated in the field as needed. The sliced 90o bend model selected with a cutting module concept for easier, time, and cost-efficient implementation in the field and could utilize standard pipes. The empirical model produced in this study used the parameter coefficient of loss due to friction and due to changes in direction. The new parameter used was the loss coefficient factor (), which was determined based on the observed loss coefficient and empirical data. The statistical analysis used was a correlation, determination, regression, variance, and model accuracy tests, including Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), Mean Absolute Error (MAE), and Root Mean Square Error (RMSE) and validation of the results of empirical equations with observed results. The resulting model was three EMA Empirical Models; the model was applied to various models of bends (n), starting from bends with slices (n) 1 to bends models with slices (n) 5 or more. Accuracy test results for the selected data models of all models are NSE = – 0.632 to +0.994, MAE = +0.021 to +1.699, and RMSE = +0.031 to +1.817. The accuracy level of the selected data model, the highest accuracy at R/D = 2, and the lowest accuracy of R/D = 4. While the best performance achieved with consideration of the lowest loss coefficient ratio at R/D = 3 for n1 and R/D = 3.5 for n2 - n5. Considering that, this research focused only on the 90° bend, but there are many drawbacks, especially at different angles. So, to cover these limitations, further research is needed related to the influence and behavior of spiral models, sliced trumpets, and the influence of pipe material due to scour and pressure of water flow on these models.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | 0620070009 |
| Uncontrolled Keywords: | rasio kelengkungan, model irisan, koefisien kehilangan, tinggi tekan, kehilangan tinggi tekan curvature ratio, sliced model, loss coefficient, compressive height, head loss |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 628 Sanitary engineering > 628.1 Water supply > 628.15 Water mains and service pipes |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Teknik Sipil, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Users 31 not found. |
| Date Deposited: | 28 Feb 2021 04:22 |
| Last Modified: | 23 Sep 2024 07:12 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/183719 |
![[thumbnail of Moh Abduh.pdf]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
Moh Abduh.pdf Download (35MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |