abstrak internet

UJI PERFORMANSI POMPA BILA DISERIKAN DENGAN KARAKTERISTIK POMPA YANG SAMA

SKRIPSI

Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

HOT MARHUALA SARAGIH

NIM. 080401147

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2012

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan

cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan

dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung

secara terus menerus. Untuk mengetahui karakteristik pompa tunggal dan pompa

susunan seri maka dilakukan pengujian karakter tersebut dengan menggunakan

spesifikasi pompa yang sama. Dari hasil pengujian kapasitas air maksimum pada

pompa tunggal adalah sebesar 0,0005 m3/s. Sedangkan kapasitas air maksimum

pada pompa susunan seri adalah 0,00053 m3/s. Efisiensi pada pompa tunggal

adalah sebesar 60,41% sedangkan bila disusun secara seri efisiensi menjadi 63%.

Kata Kunci : Pompa Sentrifugal, Tunggal, Susunan Seri, dan Efisiensi


ABSTRACT

The pump is a device or machine used to move liquids from one place to

another through a media pipeline by adding energy to the liquid is removed and

continues over time. To investigate the characteristics of a single pump and pump

arrangement of the testing series of characters by using the same pump

specification. From the test results on the maximum water capacity of a single

pump is equal to 0.0005 m3/s. While the maximum water capacity of the pump

arrangement of the series is 0.00053 m3/s. Efficiency in single pump is equal to

90.68% whereas when arranged in series to increase the efficiency of up to

75.6%.

Keywords: Centrifugal Pumps, Single, Series Composition, and Efficiency


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan

rahmat-Nya yang senantiasa diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk dapat lulus menjadi Sarjana Teknik di

Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul

skripsi yang dipilih, diambil dari mata kuliah Mekanika Fluida adalah UJI

PERFORMANSI POMPA BILA DISERIKAN DENGAN KARAKTERISTIK

POMPA YANG SAMA, Dalam penulisan skripsi ini, penulis telah berupaya dengan

segala kemampuan pembahasan dan penyajian, baik dengan disiplin ilmu yang diperoleh

dari perkuliahan, menggunakan literature, serta bimbingan dan arahan dari Bapak Ir.

Mulfi hazwi, M.sc sebagai Dosen Pembimbing dan Juga masukan yang di berikan dari

dosen pembanding Bapak Ir. Tekad Sitepu Dan Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus, ST,

MT

Pada kesempatan ini, penulis tidak lupa menyampaikan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua tercinta, Nehen Waner Saragih dan Minta Hutabarat, dan para

keluarga penulis serta sahabat-sahabat terdekat atas doa, kasih sayang, pengorbanan,

tanggung jawab yang selalu menyertai penulis, dan memberikan penulis semangat

yang luar biasa sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Bapak Ir. Mulfi hazwi, Msc selaku dosen pembimbing yang telah banyak

meluangkan waktunya dan dengan sabar membimbing penulis hingga skripsi ini

dapat terselesaikan.

3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin,

Fakultas Teknik USU..

4. Bapak/ibu staff pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik

USU.

5. Teman-teman stambuk 2005 khususnya yang menjadi teman diskusi dan menemani

penulis selama mengikuti studi dan menyusun skripsi ini.

6. Spesial Kepada Saudari Anita Apriyanti Br. Tarigan yg telah banyak membantu

Dalam penyusunan Skripsi ini .

7. Serta semua pihak yang banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.


Penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi

penyempurnaan skripsi ini di masa mendatang.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan berharap semoga skripsi ini

berguna bagi kita semua.

Medan, 2012

Penulis,

Hot Marhuala Saragih


DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK....................................................................................................... i

KATA PENGANTAR.................................................................................... iii

DAFTAR ISI................................................................................................... v

DAFTAR SIMBOL ....................................................................................... viii

AKSARA YUNANI ....................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang..................................................................... 1

1.2 Maksud dan Tujuan Pengujian............................................. 2

1.3 Perumusan Masalah ............................................................ 2

1.4 Batasan Masalah .................................................................. 3

1.5 Metodologi ........................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan Laporan............................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar Pompa Sentrifugal...................................... ......... 5

2.2 Pengertian dan Cara Kerja Pompa ......................................... 6

2.3 Bagian-bagian Dari Pompa............................................. ....... 7

2.4 Klasifikasi pompa.......................................................... ........ 9

2.4.1 Menurut Jenis Aliran Dalam Impeler. ....................... 9

2.4.2 Menurut Jenis Impeller .............................................. 10

2.4.3 Menurut Bentuk Rumah ............................................. 11

2.4.4 Menurut Jumlah Tingkat ............................................. 12

2.4.5 Menurut Letak Poros ................................................. 13


2.5 Kapasitas Pompa........................................................... ......... 13

2.6 Head Pompa................................................................... ........ 14

2.7 Head Kerugian................................................................ ....... 15

2.7.1 Head Kerugian Gesek Dalam Pipa. ........................... 15

2.7.2 Head Kerugian Dalam Jalur Pipa .............................. 18

2.8 Head Kecepatan.............................................................. ....... 18

2.9 Daya Air......................................................................... ........ 18

2.10 Efisiensi Pompa.............................................................. .... 19

2.11 Kavitasi........................................................................... .... 19

2.11.1 Penyebab Kavitasi Pada Pompa ............................... 20

2.11.2 Net Positive Suction Head (NPSH) ......................... 21

BAB III METODOLOGI PENGUJIAN

3.1 Variabel Yang Diambil ....................................................... 24

3.2 Metodologi Percobaan ........................................................ 24

3.3 Waktu Dan Tempat ............................................................. 25

3.4 Alat Dan Bahan .............................................................. .... 25

3.4.1 Alat........................................................................... . 25

3.4.2 Bahan........................................................................ . 26

3.5 Rancang Bangun Instalasi............................................... .... 29

3.6 Metode Pengumpulan Data............................................. .... 30

BAB IV ANALISA DATA DAN HASIL PENGUJIAN

4.1 Karakteristik Pompa Tunggal......................................... .... 32

4.1.1 Kapasitas Aktual dan Head Pompa....................... ..... 32

4.1.2 Daya Pompa.......................................................... ..... 44

4.2. Karakteristik Pompa Disusun Secara Seri..................... .... 48


4.1.1 Kapasitas Aktual dan Head Pompa....................... ..... 48

4.1.2 Daya Pompa.......................................................... ..... 60

4.3 Analisa Perbandingan Pompa Tunggal dan Pompa

Susunan Seri ..................................................................... 71

4.3.1 Perbandingan Kapasitas Air .................................... 71

4.3.2 Perbandingan Kecepatan Air .................................. 71

4.3.3 Perbandingan Efisiensi Pompa ............................... 72

4.3.4 Perbandingan Head Losses Mayor .......................... 72

4.3.5 Perbandingan Head Losses Minor .......................... 73

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan...................................................................... ... 68

5.2 Saran ................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


DAFTAR SIMBOL

SIMBOL ARTI SATUAN

Q Kapasitas Aliran/Debit Air m3/s

A Luas Penampang m2

D Diameter m

v Kecepatan m/s

K Koefisien Kerugian Pipa -

g Percepatan Gravitasi m/s2

Hd Head discharge m

Hs Head suction m

hf Head losses mayor m

hm Head losses minor m

Hp Head total pompa m

R Jari-jari hidrolik m

S Gradien hidrolik m

f Koefisien gesek

Re Bilangan Reynold

V Viskositas m2/s

L Panjang Pipa m

Pa Daya Air Watt

N Kecepatan pompa rpm

W Beban N


Pa Tekanan atmosfer kg/m2

Pv Tekanan uap jenuh kg/m2

Ep Energi Potensial Joule

m Massa Kg

h Ketinggian m

t Waktu detik


AKSARA YUNANI

LAMBANG ARTI SATUAN

η Effisiensi %

ρ (rho) Massa Jenis kg/m3

γ (gamma) Berat Jenis N/m3

µ Viskositas Kinematik m2/s

ω Kecepatan Angular rad/s

ε koefisien gesek -


DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Lintasan aliran cairan pompa sentrifugal ................................ 7

Gambar 2.2 Bagian – Bagian dari pompa ................................................... 7

Gambar 2.3 Pompa sentrifugal aliran radial. ............................................... 9

Gambar 2.4 Pompa sentrifugal aliran campur. ............................................ 10

Gambar 2.5 Pompa aliran aksial. ................................................................. 10

Gambar 2.6 Pompa impeler tebuka dan dan impeler tertutup ..................... 11

Gambar 2.7 Pompa volut ................................................................................ 11

Gambar 2.8 Pompa diffuser ............................................................................ 12

Gambar 2.9 Pompa bertingkat banyak ............................................................ 13

Gambar 2.10 Pompa poros vertikal dan poros horisontal ............................... 13

Gambar 2.11 Instalasi Pompa ......................................................................... 14

Gambar 2.12 Diagram Moody ........................................................................ 17

Gambar 2.13 Proses kavitasi ........................................................................... 20

Gambar 2.14 Kerusakan impeller akibat kativasi ........................................... 21

Gambar 3.1 Pompa ......................................................................................... 26

Gambar 3.2 Pipa PVC ..................................................................................... 27

Gambar 3.3 Meteran air (water meter) ............................................................ 27

Gambar 3.4 Katup ........................................................................................... 28

Gambar 3.5 Elbow .......................................................................................... 28

Gambar 3.6 Pressure gauge ............................................................................. 29


Gambar 3.7 Pompa Sentrifugal susunan seri .................................................. 30

Gambar 4.1. Skema pompa tunggal ................................................................ 33

Gambar 4.2. Diagram moody hubungan antara kekerasan relative dan

bilangan reynold pada pompa tunggal ............................. 35

Gambar 4.3. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap kapasitas air

pompa tunggal ........................................................................... 40

Gambar 4.4. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap kecepatan air

pompa tunggal ........................................................................... 41

Gambar 4.5. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap head losses mayor

pada pompa tunggal ................................................................... 41

Gambar 4.6. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap head losses minor

pada pompa tunggal ................................................................... 43

Gambar 4.7. Inersia pada impeller pompa ...................................................... 45

Gambar 4.8. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap efisiensi pada

pompa tunggal ........................................................................... 48

Gambar 4.9. Skema pompa susunan seri ........................................................ 50

Gambar 4.10. Diagram Moody hubungan antara bilangan reynold dan

kekasaran relative pada pompa seri .............................................. 51

Gambar 4.11. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap kapasitas air

pompa susunan seri .................................................................... 57

Gambar 4.12. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap kecepatan air

pompa susunan seri .................................................................... 57


Gambar 4.13. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap head losses mayor

pada pompa susunan seri ......................................................... 58

Gambar 4.14. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap head losses minor

pada pompa susunan seri ........................................................ 59

Gambar 4.15. Inersia pada impeller pompa ................................................... 61

Gambar 4.16. Grafik pengaruh bukaan katup terhadap efisiensi pada

susunan seri ............................................................................. 64

Gambar 4.17. Grafik perbandingan kapasitas air pompa tunggal dan pompa

susunan seri ............................................................................ 65

Gambar 4.18. Grafik perbandingan kecepatan air pompa tunggal dan pompa

susunan seri ............................................................................. 65

Gambar 4.19. Grafik perbandingan efisiensi pompa tunggal dan pompa

susunan seri .......................................................................... 66

Gambar 4.20. Grafik perbandingan head losses mayor pompa tunggal dan

pompa susunan seri ................................................................. 66

Gambar 4.21. Grafik perbandingan head losses minor pompa tunggal dan

pompa susunan seri ................................................................. 67


DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1 Hasil pengukuran volume air pada pompa tunggal ......................... 32

Tabel 4.2 Kapasitas air untuk setiap bukaan katup pada pompa tunggal ....... 33

Tabel. 4.3 Head losses mayor untuk setiap bukaan katup .............................. 40

Tabel 4.4 Koefisien kerugian pipa .................................................................. 42

Tabel 4.5 Head losses minor untuk setiap bukaan katup ................................ 42

Tabel 4.6 Efisiensi pompa tunggal untuk setiap bukaan katup ....................... 47

Tabel 4.7 Hasil pengukuran volume air pada pompa susunan seri ................. 48

Tabel 4.8 Kapasitas air untuk setiap bukaan katup pompa susunan seri .... 48

Tabel. 4.9 Head losses mayor untuk setiap bukaan katup ........................... 56

Tabel 4.10 Koefisien kerugian pipa pompa Susunan seri ............................... 58

Tabel 4.11 Head losses minor untuk setiap bukaan katup .............................. 59

Tabel 4.12 Efisiensi susunan seri untuk setiap bukaan katup ......................... 64


abstrak internet

Documents