bab 2 raden (1) (1)
Post on 14-Dec-2015
224 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Kecepatan
Secara umum pengertian kecepatan adalah pebandingan antara jarak atau
perpindahan terhadap waktu, biasanya dirumuskan dengan :
v = s / t
Dimana, v adalah kecepatan (m/s), s adalah perpindahan atau jarak(meter), dan t
adalah waktu(sekon).
Jika lebih dikhususkan, maka kecepatan terdiri atas dua jenis yaitu
kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat.
1. Kecepatan rata-rata
Aspek yang paling nyata dari gerak benda adalah seberapa cepat
benda tersebut bergerak, laju atay kecepatannya. Istilah laju menyatakan
seberapa jauh sebuah benda berjalan dalam selang waktu tertentu. Istilah
kecepatan dan kelajuan sering dipertukarkan dalam kehidupan sehari-
hari. Tetapi dalam fisika kita membuat perbedaan diantara keduanya.
Laju adalah bilangan positif,dengan satuan. Kecepatan, dipihak lain
digunakan untuk menyatakan baik besar(nilai numerik) mengenai
seberapa cepat sebuah benda bergerak maupun arah geraknya. Dengan
demikian kecepatan adalah sebuah vector.
Dengan demikian, kecepatan rata-rata yang didefinisikan sebagai
perpindahan dibagi waktu yang diperlukan, dapat dituliskan :
7
8
ṽ = ∆x / ∆t
ṽ = kecepatan rata-rata (m/s)
∆x = perpindahan/perubahan posisi awal ke posisi akhir x2-x1 (meter)
∆t = perubahan waktu yang diperlukan (sekon)
2. Kecepatan sesaat
Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata selama selang waktu
yang sangat kecil. Dengan demikian kecapatan sesaat sebagai kecepatan
rata-rata pada limit ∆t yang menjadi sangat kecil, mendekati nol.
Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan konstan atau
beraturan selama selang waktu tertentu, maka kecepatan sesaatnya pada
setiap waktu sama dengan kecepatan rata-ratanya. Tetapi pada umunya
hal ini tidak terjadi, sebagai contoh sebuah mobil mulai dari keadaan
diam, melaju sampai 50km/jam, berjalan dengan kecepatan tersebut
untuk beberapa saat, kemudian melambat sampai 20km/jam dalam
kemacetan, dan akhirnya berhenti di tujuannya setelah menempuh 15
km dalam 30 menit. Maka kecepatan rata-ratanya menjadi :
v = ∆x / ∆t = 15 km / 0,50 jam = 30 km / jam.
B. Rendemen
Sewaktu pompa bekerja dengan sendiriannya tentu akan mengalami
kerugian-kerugian. Kerugian-kerugian ini dapat dibagi menjadi tiga macam
yaitu :
1. Rendemen hydrolik
9
2. Rendemen volumetrik
3. Rendemen mekanik
Rendemen hydrolik ini mengurangi tinggi kenaikan yang dikerjakan oleh
kipas. Ini disebabkan oleh kepekatan zat cair dan tenaga gesekan yang terjadi
sewaktu zat cair mengalir, kerugian dari keadaan atau kedudukan pusaran zat
cair dan benturan atau tumbukan, juga kerugian kejutan atau goncangan.
Rendemen volumetrik ini disebabkan karena adanya bocoran zat cair yang
menembus karena tingginya tekanan, juga aliran tekan, kesemuanya itu
mengurangi penghasilan pompa.
Makna dari rendemen volumetrik itu adalah :
1. Bocoran yang melalui cincin kipas dikarenakan adanya sirkulasi dalam
kipas.
2. Bocoran yang melalui keseimbangan cakra juga lubang keseimbangan.
3. Bocoran yang melalui paking poros, juga terdapat pada pompa tingkat
banyak.
Rendemen mekanik disebabkan adanya pemindahan tenaga dari pesawat
pembangkit ke kipas pompa ini mengalami pengurangan tenaga, selanjutnya
perlawanan dari zat cair itu sendiri sebesar tenaga zat cair yang berada
dicorong.
Kerugian tenaga dapat disimpulkan seperti dibawah ini :
10
1. Kerugian keliling yang disebabkan karen gesekan sewaktu perputaran
kipas dan adanya keseimbangan cakra yang dilalui oleh zat cair.
2. Kerugian gesekan poros dengan bantalan.
3. Kerugian gesekan yang melalui paking yang memisahkan ruang.
Rendemen volumetris kita dapatkan dari rendemen volumetrik (ɳv), yaitu
dari perbandingan kekuatan pancaran sesungguhnya tiap detik dengan kekuatan
teoritis Qts ialah :
ɳv = Qs / Qts
keterangan :
ɳv = rendemen volumetris
Qs = hasil efektif
Qts = hasil teoritis
C. POMPA
Pompa merupakan pesawat yang dipergunakan untuk memindahkan cairan
dari suatu tempat ke tempat lain. Pompa mengambil peranan penting dalam
pemakaian di rumah tangga, di atas kapal, atau tempat lainnya. Di rumah
tangga, pompa dipergunakan untuk memindahkan air yang selanjutnya dipakai
untuk kebutuhan sehari-hari. Di atas kapal, pompa dipergunakan untuk
memindahkan air, bahan bakar dan minyak lumas.
11
Dalam kehidupan sehari-hari, pada umumnya masyarakat menyebut semua
alat yang digunakan untuk memompa baik zat cair maupun udara dinamakan
pompa. pendapat umum tersebut tidak dapat disalahkan, memang dalam
kenyataannya zat cair atau udara itu dipompa atau ditekan, dengan adanya
tekanan atau perubahan tekanan maka zat cair atau udara itu akan mengalir
yaitu dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.
Tetapi didalam pendidikan atau lingkungan ilmu pengetahuan hal ini
dibedakan untuk membedakan untuk memompa zat cair dinamakan pompa,
sedangkan untuk udara atau gas dinamakan kompresor. Walaupun prinsip
keduanya tidak berbeda jauh, hanya fungsinya berbeda.
Menurut Poerwanto AMK.B dan DRS. Herry Gianto dalam buku berjudul
“MACAM-MACAM POMPA DAN PENGGUNAANNYA” (1978:1)
disebutkan bahwa :
1. Apa yang dimaksud dengan pompa :
Yang dimaksud dengan pompa adalah semua alat yang digunakan
untuk memompa zat cair tegasnya pompa ini adalah suatu alat yang dapat
memindahkan zat cair dari tempat yang satu ketempat yang lain ( secara
teratur dan terus menerus, hal ini tergantung dari fungsinya ) disebabkan
karena perubahan tekanan.
12
Pompa tidak dapat bekerja sendiri, untuk memindahkan atau
mengangkut zat cair itu. Melainkan harus ada pesawat tenaga atau pesawat
pembakit tenaga.
2. Tenaga Penggerak pompa.
Seperti telah diutarakan diatas pompa itu tidak dapat bekerja sendiri
melainkan harus ada tenaga yang menggerakannya. Mengenai tenaga ini
dapat digunakan bermacam-macam tenaga. Tenaga-tenaga yang digunakan
itu disesuaikan dengan keperluan dan fungsinnya dari pompa-pompa.
Adapun macam-macam pesawat tenaga itu adalah :
a. Tenaga manusia, untuk kecepatan rendah.
b. Motor listrik, untuk kecepatan tinggi atau rendah.
c. Mesin uap, untuk kecepatan rendah.
d. Motor bensin, untuk keepatan tinggi atau rendah.
e. Motor diesel, untuk kecepatan tinggi atau rendah.
f. Turbin uap, untuk kecepatan tinggi.
g. Kincir angin, untuk kecepatan tidak teratur.
13
Semua tenaga pembangkit itu penggunaannya disesuaikan dengan
keperluan. Ini agar tidak terdapat pemborosan waktu atau tenaga, untuk
mengatasi agar tidak terjadi kerugian-kerugian yang tidak di inginkan.
3. Instansi dan penempatan pompa.
Yang dimaksud dengan instansi pompa adalah suatu perlengkapan
yang terdiri bagian-bagian yang dibutuhkan untuk keperluan pemompaan.
Adapun instalasi pompa itu adalah:
a. Pompa dan peralatannya.
b. Pipa-pipa penyalur.
c. Saringan.
d. Pipa-pipa pemasukan.
Instalasi pompa yang memerlukan tempat penyimpanan air adalah
kalau air dari hasil pemompaan itu tidak langsung dipergunakan atau air
itu dipergunakan untuk bermacam-macam kebutuhan. Mengenai
penempatan pompa tergantung pada macamnya pompa yang akan dipakai.
Masing – masing pompa tersebut memiliki spesifikasi dan fungsi yang
berbeda – beda di rumah tangga, di atas kapal dan di tempat lainnya. Pada
penelitian ini, kami menggunakan pompa jenis centrifugal dengan
spesifikasi sebagai berikut:
14
Merk : PanasonicModel : GA-129JXKFase : Induksi / 1 faseSumber tegangan : 220~240 VoltFrekuensi : 50 HzKapasitas : 18 liter/menitDaya hisap : 9 meterTotal head maks. : 27 meterPress. Switch on : 1,1 kgf/cmPress. Switch off : 1,8 kgf/cmPanjang : 206 mmLebar : 212 mmTinggi : 152 mmBerat : 5,1 mm
D. PRINSIP KERJA POMPA SENTRIFUGAL
Pompa Sentrifugal bekerja sebagai berikut prinsip unit kerjanya adalah
rotor yang bersudu disebut kipas yang dibuat untuk perputaran dengan
kecepatan tinggi. Percepatan putaran kipas ini menambah pengeluaran zat cair,
meningkatkan baik tekanan ataupun kecepatan absolute, selanjutnya
menggerakan zat cair menuju rumah spiral (keong) saluran keluar. Saluran
perhubungan antara satu kipas dengan zat cair, tenaga mekanik gerak
dipindahkan menjadi tenaga penggerak air.
Yang dimaksud cara kerja pompa sentrifugal ialah cara masuknya zat cair
kedalam pompa dan cara untuk menggerakkan, menjalankan pompa pertama
kali (start) agar pompa itu dapat bekerja menurut fungsinya.
Semua pompa sentrifugal itu, cara untuk menggerakan pertama kali akan
dapat bekerja hanya ada 2 cara (macam),yaitu: Pompa-pompa sentrifugal yang
15
tidak menghisap sendiri dan pompa-pompa sentrifugal yang menghisap sendiri
(otomatis).
Sebelum pompa yang baru pertama kali akan dipakai atau pompa itu
sedang berhenti, maka ruangan pompa itu kosong, tidak berisi zat cair
melainkan akan berisi udara. Pompa-pompa sentrifugal tidak sama dengan
pompa-pompa isap, karena pompa-pompa sentrifugal tidak dapat
mengosongkan sendiri udara yang ada dirumah pompa, melainkan udara yang
ada dirumah pompa itu harus dikosongkan terlebih dahulu dan ruangan rumah
pompa itu harus diisi dengan zat cair agar dapat bekerja seperti yang
diinginkan.
1. Pompa-pompa sentrifugal yang tidak menghisap sendiri.
Untuk dapat bekerja, pompa harus diisi zat cair terlebih dahulu. Cara
pengisianya dapat dilakukan dengan berbagai macam cara yaitu:
a. Memakai ejector.
Diatas pompa dipasang ejector yang dapat menghisap air dari
ruang pompa sampai vakum, dengan demikian zat cair akan naik dari
permukaan isap secara berangsur-angsur melalui pembuluh isap.
Sampai seluruh pompa berisi zat cair dan zat cair terbawa oleh ejector.
Sebuah ejector dapat bekerja dengan uap, angina yang dimampatkan
atau zat cair dibawah tekanan. Bagaimanapun juga untuk ini
dibutuhkan pesawat tenaga yang tersendiri. Sebagai catatan, kalau
16
memakai zat cair, maka zat cair ini sedapat mungkin diusahakan sama
dengan zat cair yang akan di pompa.
b. Mengalirkan zat cair dari pembuluh tekan kedalam pompa:
Zat cair dialirkan dari pembuluh tekan kedalam pompa dan
kedalam pembuluh isap. Penutup pembuluh tekan dibuka sedikit-
sedikit, jika pompa itu besar digunakan pembuluh keliling, Pada cara
ini pembuluh isap harus diberi sebuah katup kaki guna mencegah
cairan mengalir yang keluar dari pembuluh isap. Tambahan pula dalam
cara ini harus ada sebuah atau lebih ruang pelepas udara. Sewaktu
mengisi udara dapat keluar dari ruang pompa membuka penutup tekan
itu membawa akibat yang bahaya, karena dengan demikian pompa tadi
akan bekerja sebagai turbin air dan dalam waktu tertentu mendapat
jumlah putaran yang terlampau besar, karena itu untuk mengatasinya
di pembuluh tekan ditambahkan atau dipasang sebuah katup pembuluh
tekan.
c. Memakai corong pengisi
Corong pengisi ditempatkan diatas rumah pompa diisi dengan zat
cair sampai rumah pompa terisi penuh. Cara ini digunakan pada
pompa-pompa kecil juga disini digunakan sebuah katup kaki didalam
pembuluh isap dan sebuah kran pelepas udara.
17
Kalau pompa itu terisi penuh, penutup tekan tetap ditutup, mesin
penggerak dapat digerakan sampai putaran kerja telah tercapai dan
tekananya telah tinggi, maka penutup tekan dapat dibuka secara
perlahan-lahan. Yang sampai penutup tekan itu akan terbuka semua
dan pompa akan bekerja seperti yang telah ditentukan.
Pada pompa sentrifugal tekanannya tidak pernah dapat naik lebih
tinggi dari pada tekanan kerja yang bekerja, berlawanan dengan pompa
plunyer, dimana sebuah penutup tekan yang tertutup tidak boleh
karena akan merusak alat-alat lainya.
Pompa tidak boleh berputar terlalu lama dengan penutup tekan
tetap tertutup. Karena hal ini dapat mengakibatkan naiknya
temperature zat cair.
2. Pompa-pompa sentrifugal yang menghisap sendiri :
Tujuan pompa-pompa ini adalah untuk mempermudah dan melayani
pompa supaya dengan cepat dapat bekerja. Terutama untuk pompa-pompa
kecil dan harus dapat digunakan dan digerakan, misalnya pompa-pompa
pemadam kebakaran. Pompa-pompa jenis ini dilengkapi dengan alat yang
namanya pompa gelang air, seperti gambar 1 halaman 14.
Biasanya tidak dipakai sebagai pompa yang bekerja sendiri melainkan
dipasang satu poros dengan poros pompa sentrifugal. Hal ini dimaksudkan
agar diwaktu menggerakannya didalam pompa ini terdapat suatu ruang
18
hampa udar. Didalam pompa ini terdapat sebuah kipas dan diberi sudu-
sudu radial secara luar pusat terhadap rumah pompa yang selalu tetap terisi
air. Ketika kipas berputar maka air yang berada didalam sudu dilontarkan
keluar yaitu kedinding dan terjadilah suatu gelang air dengantebal yang
sesuai dengan jarak antara lubang-lubang A dan B dan dinding pompa.
E. KERANGKA PIKIR PENELITIAN
Dengan memperhatikan kesulitan para pengguna pompa yaitu rendemen
volumetris yang tidak maksimal yang dipengaruhi oleh kecepatan putaran pompa
yang kurang optimal, adanya kerugian – kerugian tambahan seperti kerugian
karena percepatan, perubahan kecepatan, maka untuk meningkatkan rendemen
volumetris pompa perlu dilakukan instalasi dan pengaturan dengan maksimal.
Oleh karena itu, dengan adanya permasalahan tersebut, maka peneliti ingin
mengkaji tentang pengaruh kecepatan putaran pompa terhadap rendemen
volumetris.
Rpm Lebih Tinggi Rpm Lebih Rendah
Rendemen Volumetrik Besar
Rendemen Volumetrik Rendah
Rpm
19
F. HIPOTESIS
Berdasarkan kajian teori dan kerangka berfikir di atas maka dapat dirumuskan
hipotesis penelitian sebagai berikut: “ Terdapat hubungan antara kecepatan
putaran pompa terhadap rendemen volumetris.”
G. DEFINISI OPERASIONAL
Dari penelitian yang penulis lakukan ada beberapa istilah yang penulis
gunakan. Istilah ini yang dipandang penting oleh penulis pada mesin pendingin :
1. Pompa
Pengertian Pompa adalah suatu alat yang digunakan untuk
memindahkan suatu cairan atau fluida dari suatu tempat ke tempat lain
dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut. Kenaikan tekanan cairan
tersebut digunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran.
Hambatan-hambatan pengaliran itu dapat berupa perbedaan tekanan,
perbedaan ketinggian atau hambatan gesek.
2. Impeller
Adalah suatu bagian utama dari pompa yang berputar yang mengubah
tenaga mesin ke tenaga kinetik yang mempunyai konstruksi seperti kipas
dan mempunyai lintasan untuk aliran fluida. Adapun bentuk impeller dapat
dilihat pada gambar II.5.
20
Gambar II.5.impeller
3. Pipa line
Adalah sebagai sarana untuk mensirkulasikan atau mendistribusikan
zat atau air kedalam sistem.
4. Filter atau strainer
Adalah suatu alat yang mempunyai lubang yang halus untuk
menyaring kotoran yang terbawa oleh air sebelum masuk kedalam pompa.
5. Thermometer
Suatu alat yang digunakan untuk mengukur suhu atau temperatur.
6. Manometer
Adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tekanan.
top related