Pressure drop/Headloss Pada Sistem Saluran Pipa

Bila suatu fluida mengalir dari satu titik ke titik lainnya maka aliran fluida tersebut akan menimbulkan energi mekanik yang dapat diekspresikan dengan persamaan Bernoulli [Daniel Bernoulli, 1738] sebagai berikut :

Pada aliran fluida yang mempunyai kekentalan (viscous) maka efek dari gesekan akan menimbulkan adanya perubahan energi dalam (internal energy) pada fluida tersebut, sehingga akan menimbulkan adanya perubahan energi mekanik dari fluida tersebut. Perubahan energi mekanik ini dapat diekspresikan dengan persamaan sebagai berikut :

dimana hLT merupakan headloss total yang terjadi pada saluran aliran fluida. Headloss total ini didapat dari penjumlahan headloss karena gesekan (mayor losses) dan headloss karena adanya belokan, katup, pembesaran penampang dan lain sebagainya (minor losses).

Headloss Major
Dari analisa dimensi, headloss major merupakan fungsi dari bilangan Reynold, perbandingan panjang dan diameter dalam (L/d) dan perbandingan tingkat kekasaran pipa terhadap diameter (ε/d). Kemudian bilangan Reynold dan kekasaran pipa didefinisikan sebagai faktor gesekan (f) yang besarnya ditentukan dari eksperimen L.F Moody yang dipublikasikan dalam bentuk grafik. Sehingga besarnya headloss major dapat dirumuskan sebagi berikut :

Headloss Minor
Aliran fluida dalam suatu saluran mungkin melewati beberapa sambungan, percabangan, saluran masuk, belokan dan kelengkapan sistem saluran lainnya. Pada saat melewati keadaan seperti diatas maka aliran tersebut akan mengalami kerugian – kerugian (losses). Secara umum besarnya headloss minor dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

dimana harga koefisien kerugian (k) dapat ditentukan dari table / grafik sesuai dengan jenis kelengkapan sistem saluran yang dilewati oleh aliran fluida.

Kemudian jika rumus headloss mayor dan headloss minor dimasukan kedalam persamaan bernoulli, maka akan menjadi sebagai berikut: