Konsep fisika sederhana menjelaskan cara kerja orifice plate

Orifice atau plat orifice mungkin tidak dikenal kebanyakan orang, apalagi yang tidak bekerja pada dunia aliran fluida, (gas, air, minyak, dls). Untuk mengetahui bentuk dari orifice berikut gambaran dari berbagai jenis plat orifice:

Gambar 1. Berbagai bentuk plat orifice

Bagaimana cara pemasangan orifice dan seperti apa aliran fluida setelah melewati orifice, lihat gambar berikut:

 

Gambar 2. Cara pemasangan dan bentuk aliran fluida pada orifice

Untuk apa orifice?

Orifice berguna untuk menghitung aliran fluida (flow) didalam pipa.

Bagaimana cara menghitung aliran fluida menggunakan orifice?
Prinsip kerja orifice pada dasarnya telah dipelajari di pelajaran Fisika SMA tentang kontinuitas pada fluida. Hukum fisika yang digunakan adalah hukum bernoulli. Coba ingat kembali rumus:

 

Persamaan 1 (hukum bernoulli)

Kalau diperhatikan kembali, maka nilai h pada pemanfaatan plat orifice tidak ditemukan, maka sebagai penggantinya, dikenallah istilah DP (differential pressure) atau perbedaan tekanan (P2 - P1). Dengan mengetahui nilai DP maka rumus diatas menjadi:

Persamaan 2

Dalam prakteknya DP diketahui melalui alat ukur DP, terus bagaimana menghitung kecepatan aliran fluidanya, sedangkan rumus diatas memperlihatkan ada dua jenis flow yaitu v2 dan v1. Disinilah fungsi dari pada lubang pada plat orifice. Perbandingan ukuran luas permukaan lubang pada plat orifice dengan ukuran permukaan pipa adalah berbanding terbalik dengan kecepatan aliran fluida, artinya pada lubang orifice yang lebih kecil maka aliran fluidanya akan lebih besar dibandingkan aliran fluida didalam pipa. Sehingga dapat ditulis secara matematis:

Persamaan 3

Dengan mensubstitusikan persamaan 3 ke persamaan 2 akan diperoleh persamaan 4 berikut:

Persamaan 4

Operasi matematika dari persamaan 4 dilanjutkan, sehingga diperoleh persamaan 5 yang digunakan untuk menghitung aliran fluida (flow) dengan besaran-besaran yang dapat diketahui:

Persamaan 5

Persamaan 5 adalah persamaan final yang diperoleh dari menurunkan hukum bernoulli untuk menghitung aliran fluida (flow) menggunakan plat orifice, dengan keterangan sebagai berikut:

v1   : aliran fluida didalam fluida yang akan diukur (flow)
DP : Perbedaan tekanan di ujung-ujung plat orifice
        biasanya diketahui menggunakan alat DPT (Differential Pressure Transmitter)
A2  : Luas permukaan lubang pada plat orifice
A1  : Luas permukaan lubang pada pipa
p    : Massa jenis fluida (fluid density)

Desa Bukit Harapan, 2 November 2014

SEJARAH SOLAR SEL

Tenaga listrik dari cahaya matahari pertama kali ditemukan oleh Alexandre – Edmund Becquerel seorang ahli fisika Perancis pada tahun 1839. Temuannya ini merupakan cikal bakal teknologi solar cell. Percobaannya dilakukan dengan menyinari 2 elektrode dengan berbagai macam cahaya. Elektrode tersebut di balut (coated) dengan bahan yang sensitif terhadapcahaya, yaitu AgCl dan AgBr dan dilakukan pada kotak hitam yang dikelilingi dengan campuran asam. Dalam percobaanya ternyata tenaga listrik meningkat manakala intensitascahaya meningkat. Selanjutnya penelitian dari Bacquerel dilanjutkan oleh peneliti-peneliti lain. Tahun 1873 seorang insinyur Inggris Willoughby Smith menemukan Selenium sebagai suatu elemen photo conductivity. Kemudian tahun 1876, William Grylls dan Richard Evans Day membuktikan bahwa Selenium menghasilkan arus listrik apabila disinari dengan cahaya matahari. Hasil penemuan mereka menyatakan bahwa Selenium dapat mengubah tenaga matahari secara langsung menjadi listrik tanpa ada bagian bergerak atau panas. Sehingga disimpulkan bahwa solar cell sangat tidak efisien dan tidak dapat digunakan untuk menggerakkan peralatan listrik.
Tahun 1894 Charles Fritts membuat Solar Cell pertama yang sesungguhnya yaitu suatu bahan semi conductor (selenium) dibalut dengan lapisan tipis emas. Tingkat efisiensi yang dicapai baru 1% sehingga belum juga dapat dipakai sebagai sumber energi, namun kemudian dipakai sebagai sensor cahaya. Tahun 1905 Albert Einstein mempublikasikan tulisannya mengenai photoelectric effect. Tulisannya ini mengungkapkan bahwa cahaya terdiri dari paket-paket atau “quanta of energi” yang sekarang ini lazim disebut “photon.” Teorinya ini sangat sederhana tetapi revolusioner. Kemudian tahun 1916 pendapat Einstein mengenai photoelectric effect dibuktikan oleh percobaan Robert Andrew Millikan seorang ahli fisika berkebangsaan Amerika dan ia mendapatkan Nobel Prize untuk karya photoelectric effect. Tahun 1923 Albert Einstein akhirnya juga mendapatkan Nobel Prize untuk teorinya yang menerangkan photoelectric effect yang dipublikasikan 18 tahun sebelumnya.
Hingga tahun 1980 an efisiensi dari hasil penelitian terhadap solar cell masih sangat rendah sehingga belum dapat digunakan sebagai sumber daya listrik. Tahun 1982, Hans Tholstrup seorang Australia mengendarai mobil bertenaga surya pertama untuk jarak 4000 km dalam waktu 20 hari dengan kecepatan maksimum 72 km/jam. Tahun 1985 University of South Wales Australia memecahkan rekor efisiensi solar cell mencapai 20% dibawah kondisi satu cahaya matahari. Tahun 2007 University of Delaware berhasil menemukan solar cell technology yang efisiensinya mencapai 42.8% Hal ini merupakan rekor terbaru untuk “thin film photovoltaicsolar cell.” Perkembangan dalam riset solar cell telah mendorong komersialisasi dan produksi solar cell untuk penggunaannya sebagai sumber daya listrik.

sumber : http://tenagamatahari.wordpress.com/beranda/sejarah-solar-cell/

Apa itu Sistem Grounding

Apa itu gounding, Grounding, pertanahan atau arde dalam instalasi listrik adalah berguna untuk mencegah terjadinya kelebihan arus listrik pada daerah-daerah yang kontak dengan makhluk hidup. Contohnya pada sebuah komputer, maka fungsi grounding adalah menghilangkan kontak listrik pada bodi komputer. Pada setrikaan juga apabila terjadi kegagalan isolasi maka sistim grounding menolong bodi setrika bebas dari kontak listrik.

Selain maksud diatas, fungsi grounding lainnya adalah menjaga peralatan listrik dari kelebihan arus induksi listrik. Hal ini sering dipakai pada sistem grounding untuk penangkal petir (lighting protection system).

Bagaimana grounding bekerja
Grounding bekerja diibaratkan mencari jalan cepat menuju pertanahan tanpa melalui tubuh manusia sehingga tubuh manusia terlindungi dari sengatan listrik. Sistem grouding memanfaatkan sifat listrik yang cendrung menuju potensial yang lebih rendah melalui hambatan yang lebih kecil.
Sebagai contoh; Sebuah setrika listrik apabila terjadi kegagalan isolasi pada bodi setrika, tetapi bodi setrika digroundingkan maka orang yang memegang setrika akan aman dari sengatan listrik.

Selain dari kegagalan isolasi sistem grounding juga melindungi peralatan listrik dari adanya arus induksi. Komponen listrik seperti motor listrik, trafo, lilitan kawat atau petir semuanya menghasilkan induksi listrik yang dapat menginduksi daerah sekitarnya walaupun diberi pembatas isolator. Dan untuk mencegah dari tersengat listrik dari arus induksi tersebut diperlukanlah grounding.

Dimana menyambungkan Grounding
Untuk peralatan rumah tangga, sistem grounding dapat disambungkan dengan KWH meter yang ada dirumah-rumah. Kebanyakan rumah tangga mengabaikan hal ini, sistem grounding hanya dipasang di KWH meter saja sehingga yang teramankan hanyalah KWH meternya saja. Seharusnya setiap peralatan elektronika yang besar dan berpotensi menghasilkan arus induksi atau arus bocor selayaknya untuk digroundingkan. Contoh:
1. Setrika listrik
2. Lemari ES (Kulkas)
3. Televisi
4. Komputer
5. Mesin pompa
6. dll

Perak metering 1 November 2014
Semoga bermanfaat.