Perhitungan Tekanan, Diameter Lubang, dan Aliran pada Nozel

Laju aliran pada nozel sangat terkait dengan ukuran lubang dan tekanan. Baik peningkatan tekanan maupun ukuran lubang akan meningkatkan laju aliran, tetapi peningkatan ini tidak bersifat linier. Faktanya, pada tekanan yang sama, laju aliran berbanding lurus dengan kuadrat diameter lubang. Demikian pula, dengan ukuran lubang yang tetap, laju aliran berbanding lurus dengan akar kuadrat tekanan.  

Untuk model nozel yang sama dari LORRIC, tersedia berbagai opsi laju aliran. Hal ini dicapai dengan merancang ukuran lubang yang berbeda dan mencocokkan rentang tekanan yang sesuai untuk nozel yang sama. Dengan kata lain, pelanggan dapat memilih spesifikasi nozel yang sesuai dengan mengacu pada kode laju aliran dan tekanan untuk memenuhi kebutuhan mereka.  

Artikel ini akan membantu pembaca memahami hubungan antara laju aliran, tekanan, dan ukuran lubang.

Ketika tekanan meningkat, laju aliran meningkat secara proporsional terhadap akar kuadrat tekanan. Namun, mengapa hal ini terjadi? Laju aliran pada nozel ditentukan menggunakan rumus berikut:

• Jadi, bagaimana laju aliran berubah ketika tekanan meningkat?
Dari rumus di atas, kita dapat melihat:
Ketika tekanan meningkat, laju aliran juga meningkat, tetapi tidak secara linier. Sebaliknya, ia mengikuti hubungan akar kuadrat.
Jika tekanan meningkat dari 2 bar menjadi 8 bar (4 kali lipat), laju aliran hanya akan menjadi √4 = 2 kali lipat dari yang semula.
Dengan kata lain: Laju aliran Q berbanding lurus dengan akar kuadrat dari perbedaan tekanan ΔP.
Dengan demikian, kita dapat menggambarkan hubungan antara laju aliran Q dan tekanan P sebagai berikut:
Dengan cara ini, kita dapat dengan mudah menggunakan hubungan antara laju aliran dan perbedaan tekanan untuk menghitung nilai. Sebagai contoh, ketika mengubah kondisi operasi nozel (seperti laju aliran), rumus ini dapat digunakan untuk menentukan perubahan tekanan yang diperlukan atau sebaliknya untuk menemukan laju aliran pada tekanan yang berbeda.
• Saya memiliki nozel dan ingin menghitung laju alirannya pada tekanan yang berbeda. Bagaimana cara melakukannya?
Misalkan sebuah nozel memiliki laju aliran 3,91 m³/s pada tekanan 3 bar. Berapa laju aliran pada tekanan 100 bar?

Kita sedang mencari laju aliran pada tekanan 100 bar (dinyatakan sebagai Q2). Dengan mengetahui bahwa laju aliran berbanding lurus dengan akar kuadrat tekanan, kita mengganti nilai ke dalam rumus:
Laju aliran pada tekanan 100 bar dapat dihitung sekitar 22,56 m³/s.

Dapat diamati bahwa di bawah tekanan yang sama, laju aliran Q berbanding lurus dengan kuadrat diameter lubang D^2
Berdasarkan asumsi bahwa laju aliran berbanding lurus dengan kuadrat diameter lubang, kita dapat menghitung laju aliran menggunakan rumus berikut:

Contoh Perhitungan:
Bagaimana cara menghitung laju aliran untuk nozel dengan ukuran lubang yang berbeda di bawah tekanan yang sama?
Diberikan bahwa ketika diameter lubang adalah 2 mm, laju aliran nozel adalah 10 L/menit, berapa laju aliran jika diameter lubang ditingkatkan menjadi 4 mm?

Ganti nilai yang diketahui:

Dapat dihitung bahwa ketika diameter lubang adalah 4 mm, laju aliran nozel kira-kira 40 L/menit.

“Diameter Lubang Tidak Sama Dengan Kinerja Semprotan”
Seperti yang telah dijelaskan di bagian sebelumnya, kinerja semprotan nozel dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk diameter lubang, tekanan, dan laju aliran.

Platform penjualan nozel non-spesialis sering kali hanya menggunakan ukuran lubang sebagai spesifikasi tunggal. Namun, pada kenyataannya, laju aliran dan sudut semprotan nozel tidak dapat ditentukan hanya berdasarkan ukuran lubang. Sebagai contoh, lubang elips pada nozel berbentuk kipas membuat sulit untuk secara intuitif mendefinisikan diameternya. Bahkan untuk nozel dengan diameter lubang 1 mm yang sama, laju aliran, sudut semprotan, dan distribusi dampak dapat sangat berbeda.

Saat merancang nozel, produsen profesional mengutamakan pemahaman tentang kinerja yang diinginkan pelanggan. Nozel kami dilengkapi dengan tabel referensi yang menghubungkan sudut semprotan dan laju aliran dengan tekanan, memungkinkan pelanggan untuk melakukan pemilihan awal. Jika efek semprotan aktual tidak memenuhi harapan selama penggunaan, kami tidak langsung menyarankan peningkatan atau pengurangan ukuran lubang. Sebaliknya, kami menyelidiki pola distribusi, mengidentifikasi masalah di lokasi, dan mengevaluasi apakah perubahan model nozel dapat meningkatkan hasil. Dengan mempertimbangkan berbagai faktor, kami bertujuan untuk mencapai kinerja semprotan yang diharapkan oleh pelanggan.