KONTRAK PERKULIAHANNama mata Kuliah : Mesin FluidaKode Mata Kuliah : TP302312 / 2Pengajar : E-LMSemester : IIIHari Pertemuan / Jam : 16 / 32 Tempat Pertemuan : GS.

1. Manfaat Mata Kuliah

Memberikan pengetahuan tentang Mesin-mesin fluida

sebagai media pengkonversi energi potensial fluida menjadi

energi mekanik.

2. Deskripsi Perkuliahan2. Deskripsi Perkuliahan

Fenomena yang bibahas dalam mata kuliah mesin fluida yang

menganalisis transformasi energi (kerja, efisiensi, rugi-rugi) dan

dapat menggambarkan dengan diagram dan grafik serta dapat

menenyebutkan fungsi komponen-komponen utama, operasi

serta perawatan. Mata kuliah ini membahas tentang pompa

rotasi dan pompa torak, sentrifugal, Turbin Air, Fan dan

Kompresor

Untuk mengikuti mata kuliah ini mahasiswa harus telah lulus

mata kuliah mekanika fluida dan sebagai prasyarat untuk

mengikuti mata kuliah: praktikum mesin konversi energi, dan

praktikum optimasi sistim energi.

3. Tujuan Instruksional3. Tujuan InstruksionalPada akhir perkuliahan ini, mahasiswa diharapkan mampu :

1. Menjelaskan dasar-dasar perpindahan gaya

2. Menyebutkan fungsi komponen utama, jenis, operasinal,

perawatan

dan pemeliharaan pompa

3. Menghitung kerja dan karakteristik pompa

4. Menyebutkan komponen utama, jenis-jenis, operasional,

perawatan

dan pemeliharaan turbi air.

5. Menghitung keja Turbin untuk berbagai kondisi yang

diperlukan

6. Menjelaskan prinsip kerja, komponen utama Fen dan

Kompresor

7. Menghtitung Effisiensi Fan, Kompresor dan

menggabmbarkan

isoefisiensi.

4. Organisasi Mata Kuliah4. Organisasi Mata Kuliah

Urutan materi perkuliahan meliputi :

1. Pompa Rotasi dan Pompa Torak,

sentrifugal

2. Turbin Air

3. Fan dan Kompresor

4. Perencanaan turbin dan pompa

5. Strategi Perkuliahan5. Strategi Perkuliahan

Metode perkuliahan yang dapat digunakan untuk mencapai

tujuan instruksional dan hasil yang maksimal adalah sistim

cerama yang diselingi dengan tanya jawab, latihan

penyelesaian soal, pengenalan alat dan demonstrasi

penggunaan alat serta pembacaan alat ukur di

laboratorium.

6. Materi / Bacaan Perkuliahan6. Materi / Bacaan PerkuliahanReferensi :

1. Dakso Suryono, 1988.Turbin, Pompa dan Kompresor.

2. Sularso. 1983. Pompa dan Kompresor.

3. Abdulah Sharif, 1989. Hydraulics Machinery, Taxr book,

Dhanpat Rai &

Sons

4. T.R. Banga, 1983. Hydraulics Fluid Mechanics & Hydraulic

Machines,

Khanna Publisher.

5. M.M. Dandekar, 1991. Pembangkit Listrik Tenaga Air. UI Press.

6. Syukri Himran, 2003. Dasar-dasar Perencanaan Turbin air.

7. Arne Kjolle, 2001. Hydropower in Norway, Trodheim8. A. Lejeune, 2002. Hydroelecite, Erec.9. 2005. A Guide to Uk Mini-Hydro, Development, Britis Hydropower Association10. F.Pollak, 1980. Pump Yusers’ Hand Book, Secon Edition Gulf Publishing Company.11. Igor S. Karasik, 2001. Pump Handbook, Third Edition, McGraw-hill

7. Tugas7. Tugas

1. Setiap akhir perkuliahan mahasiswa menyelesaikan soal-soal

latihan. Soal pada buku referensi dijadikan sebagai tugas dan

hasil penyelesaian soal yang dikumpul pada setiap dua kali

pertemuan. Pada setiap tiga kali pertemuan diadakan kuis.

2. Evaluasi tengah semester (UTS) akan diadakan pada minggu

IX dan evaluasi akhir semester (UAS) akan diladakan pada

minggu XVI (Sesui jadwal Ujian semester).

8. Kriteria Penilaian8. Kriteria Penilaian

Penilaian akan dilakukan oleh pengajar dengan menggunakan

kriteria berdasarkan Peraturan Akademik Polteknik Negeri

Ujung Pandang sebagai berikut:

Nilai Point Range

A 4 ≥ 80

B 3 71 – 80

C 2 61 – 70

D 1 51 – 60

E 0 ≤ 50

Dalam menentukan nilai akhir mahasiswa akan digunakan

pembobotan sebagai berikut :

Tugas-tugas dan quis : 25 %

Ujian Tengah Semester ( UTS ) : 35 %

Ujian Akhir Semester ( UAS) : 40 %

9. Jadwal Perkuliahan9. Jadwal Perkuliahan

MingguMingguKe -Ke - Topik BahasanTopik Bahasan Bacaan / BabBacaan / Bab

11 Penjelasan Umum Kontrak Perkuliahan, unit Penjelasan Umum Kontrak Perkuliahan, unit pengukuran, dasar-dasar perpindahan gayapengukuran, dasar-dasar perpindahan gaya

1. Bab 11. Bab 1 2. Bab 12. Bab 1 4. Bab 14. Bab 1

22 Tumbukan fluida pada vane dan Moving VaneTumbukan fluida pada vane dan Moving Vane 1. Bab 2 ,4.Bab 21. Bab 2 ,4.Bab 26. Bab 2 & 36. Bab 2 & 3

3 & 43 & 4 Klasifikasi pompa, opersional Pompa, pengaturan, Klasifikasi pompa, opersional Pompa, pengaturan, perawatan dan pemeliharaan pompaperawatan dan pemeliharaan pompa

2. Bab 2,3. Bab 22. Bab 2,3. Bab 26. Bab 36. Bab 3

5 & 65 & 6 Kerja dan karakteristik pompa, operasional pompa Kerja dan karakteristik pompa, operasional pompa seri pralel, karakteristik system, NPSHseri pralel, karakteristik system, NPSH

1. Bab 3, 2. Bab 21. Bab 3, 2. Bab 26. Bab 36. Bab 3

7 & 87 & 8 Klasifikasi turbin air, perawatan dan pemeliharaan, Klasifikasi turbin air, perawatan dan pemeliharaan, turbin inpuls dan turbi reaksiturbin inpuls dan turbi reaksi 3. Bab IV,6. Bab IV3. Bab IV,6. Bab IV

99 Ujian Tengah Semester ( UTS )Ujian Tengah Semester ( UTS )

10 & 1110 & 11 Persamaan Bernouli, konversi energi, diagram Persamaan Bernouli, konversi energi, diagram kecepatan.kecepatan.

1. Bab V, 6. Bab V1. Bab V, 6. Bab V5. Bab VI5. Bab VI

12 & 1312 & 13 kerja turbin inpuls dan reaksi, karakteristik dan kerja turbin inpuls dan reaksi, karakteristik dan pembebananpembebanan

1. Bab VI,2. Bab V1. Bab VI,2. Bab V3. Bab VIII3. Bab VIII

14 & 1514 & 15Klasifikasi fan dan kompresor, pemeliharaan dan Klasifikasi fan dan kompresor, pemeliharaan dan perawatan fan dan kompresor, perhitungan instalasi perawatan fan dan kompresor, perhitungan instalasi fan dan kompresorfan dan kompresor

1. Bab VI,6. Bab VI1. Bab VI,6. Bab VI3. Bab IX3. Bab IX

1616 Kerja dan efisiensi serta penerapan fan dan Kerja dan efisiensi serta penerapan fan dan kompresorkompresor

2. Bab XII,6. Bab VII2. Bab XII,6. Bab VII

1717 Ujian Akhir Semester ( UAS )Ujian Akhir Semester ( UAS )

SELAMAT BELAJAR

RAI MASADEPAN MULAI SAAT INI

Contoh Penilaian

Nilai rata-rata Tugas 60 x 20 % = 12Nilai UTS 70 x 30 % = 21Nilai UAS 50 x 50 % = 25

58 = D

1. Pendahuluan1.Ilmu tentang Mesin hydraulics dipahami terdiri dari

masalah-masalah yang berhubungan dengan fluida

diam dan fluida bergerak dimana dikenal sebagai

hidrostatik dan hidrodinamik. Tetapi pengembangan

terbaru dari mesin hidrolik diakhir tahun ini telah

membuat sebuah perkembangan yang signifikan,

hidrolik sekarang meliputi ilmu tentang prinsip-prinsip

yang melibatkan dalam pembangkitan tenaga air

seperti turbin air, pompa air, dengan berbagai

tujuan penggunaan dan persediaan energi dengan

berbagai akumulator.

GAYA-GAYA DINAMIS

2. Bentuk-bentuk Pengukuran perlu kita ketahui jenis unit yang digunakan untuk mengukur dari beberapa besaran yang berhubungan dengan mesin fluida yang sangat erat kaitannya dengan kegunaanya dengan perhitungan tentang desain.

Unit symbol1. Berat kilogram berat kgw

2. Panjang meter m3. Waktu detiksec4. Temperatur derajat Kelvin ˚K5. Massa jenis,ρ = 1000 kg/m³ kilogram per meter kubikkg/m³ Berat jenis air,w = 9810 N/ m³6. Gaya kilogram Newton kg/N

1 kgf = 9,807 N7. Kerja kilogram meter kgm

Newton meter Nm,Joule J

8. Daya kilogram meter per deti kgm/det

Daya kuda HPWatt 1 HP=735 watt

9. Tekanan kilogram/sentimeter kubik kg/cm² Newton per sentimeter kubik N/cm²

10. Kecepatan meter per detik m/det

11. Percepatan meter/detik/detik m/det²

12. Percepatan sudut radius per detik per detik rad/det²

13. Volume meter kubik m³, cu m

14. Luas meter kubik m², sq m

Unit symbol

3. Ketinggian (Head)Beberapa jenis ketinggian dapat dilihat pada gambar 1.1.a. Ketinggian Tekanan Statik

Jarak vertical antara batas bawah cairan dengan permukaan air yang berhubungan dengan udara. Hubungan antara tinggi dan intensitas tekanan adalah h = p/γ, maka pada titik A, B, dan C tinggi tekanannya adalah h1, h2, h3.

b. Energi Kinetik atau Energi Kecepatan Ketinggian Jika sebuah unit berat dari air memiliki sebuah energi kinetic atau energi kecepatan dari V²/2g, maka materi ini sering mengguna-kan bentuk energi kinetic dan kecepatan energi ketinggian.

c. Posisi, Potensial atau Ketinggian dari Permukaan Tanah. Bagian terkecil dari air dikatakan memiliki sebuah posisi, potensial, atau ketinggian dari permukaan tanah ketika partikel air tersebut berada diatas sebuah sumber medan disebut titik batas atau didefinisikan sebagai tinggi atau ukuran tinggi permukaan diatas titik batas

Total potensial head pada permukaan air tersebut = Z = Z1 + h1 = Z2 + h2 = Z3 + h3.

d. Ruang Hampa atau Ketinggian Isap PompaJika tekanan mutlak yang ditunjukan dalam system hidrolik lebih sedikit dari tekanan udara akan memiliki ruang hampa atau ketinggian isap pompa.

e. Gross head atau tekanan isap (suction head)Gross head pada rangkaian turbin ditentukan atas perbedaan tingkatan antara tinggi permukaan awal dan permukaan akhir. Total atau head efektif adalah perbedaan gross head dengan semua rugi-rugi antara permukaan awal sampai permukaan akhir. Total head digunakan pada semua perhitungan yang berhubungan dengan efisiensi turbi dan pompa.

f. Sentrifugal dan head manometrik.Akan dijelas pada bab.6 pompa sentrifugal.

4. Vektor Kuantitas.Vektor kuantitas adalah suatu proses yang mempunyai besaran, arah, dan pengertian. Kecepatan dan percepatan adalah contoh jumlah vektor Jumlah dua VektorJumlah dua vector dapat ditentukan oleh gambar dua vektor agar supaya memulai vektor kedua mesti mengakhiri vector pertama dan menyertai vector pertama ke vector kedua.Sebagai contoh, (b) dan (c) memperlihatkan, AB menjadi vector pertama dan BC menjadi vector kedua, kemudian AC adalah jumlah dua vector.

AC = AB + BC = V + v.Perbedaan Dua VektorUntuk menemukan perbedaan 2 vektor, kedua vector digambar dari sumber yang sama dan akhirnya dihitung. Akhir garis sejajar itu adalah perbedaan kedua vector.

Sebagai contoh, A menjadi titik asal, AB dan AC menjadi 2 vektor dengan symbol (d).

Kecepatan aliran :1. Kecepatan Relatif (v)2. Kecepatan Mutlak (absolut) (V)

5. Persamaan Gerak ImpulsPersamaan gerak impulse terhadap fluida dapat diperoleh dari

hukum Newton II. Hasil gaya gerak luar pada fluida diberbagai

arah seiring dengan dasar perpindahan gerak terhadap arah.

Arus aliran dalam pipa dapat dilihat pada gambar berikut.

Berbagai gaya gerak pada volume control:

1. Gaya F1 dan F2 sama.

2. Berat W

3. Resultan gaya R pada seluruh volume kontrol.

Dari persamaan keseimbangan

∑ Fx = F1x – F2x – Rx = 0

∑ Fy = F1y – F2y + Ry – W = 0 Maka momen gaya pada 0∑ Mo = (F2x) y2 – (F1x) y1 – (F2y) x2 + (F1y) x1 + R(r) – Wx = 0

Dimana: Rx dan Ry adalah komponen R pada arah x dan y. F1x, F2x, F1y, F2y adalah komponen - komponen Fı dan F2

dari arah x dan y.x1, y1 dan x1, y2 adalah titik kordinat.

r adalah arah tegak lurus R dari 0.

x adalah titik kordinat x pada sentroid volume kontrol.Jadi Perubahan momentum = momentum akhir B'B' – momentum akhir AA.Atau 111222 )()( VdtQVdtQMV

dt

d

Nilai perubahan momentum pada jarak x dan y dan nilai perubahan momentum terhadap 0 :

xxx VQVQMVdt

d12 )()( yyy VQVQMV

dt

d12 )()( dan

111122220 )()()()()]([ yVQxVQyVQxVQMVrdt

dxyxy

Fx = ρQ [(V2)x – (V1)x ]

Fy = ρQ [(V2)y – (V1)y ]

M0 = ρQ [(V2)yX2 – (V2)xy2 – (V1)yX1 -(V1)xy1]

Persamaan umum momentum impuls dengan persamaan gaya luar dan momentum terhadap 0 ke nilai perubahan momentum: