pengaruh rasio kedalaman pipa terendam terhadap kinerja

65
i PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA AIRLIFT PUMP Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Mesin Disusun oleh : DAVID FRANSISKUS SIMARMATA NIM : 165214130 PRODI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2020 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Upload: others

Post on 16-Oct-2021

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

i

PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP

KINERJA AIRLIFT PUMP

Diajukan Sebagai Salah Satu Persyaratan

Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Mesin

Disusun oleh :

DAVID FRANSISKUS SIMARMATA

NIM : 165214130

PRODI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2020

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

ii

THE EFFECT OF SUBMERGED PIPE DEPTH RATIO TO AIRLIFT

PUMP PERFORMANCE

FINAL PROJECT

Presented As Partial Fullfilment of the Requirement To

Obtain the Engineering Degree

In Mechanical Engineering

Arranged by :

DAVID FRANSISKUS SIMARMATA

Student Number : 165214130

DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

UNIVERSITY OF SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2020

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

vii

ABSTRAK

Airlift pump memiliki permasalahan yaitu berupa rendahnya efisiensi dan laju aliran

massa air yang dihasilkan daripada pompa lainnya. Rasio terendam merupakan

salah satu faktor yang mempengaruhi efisiensi dan laju aliran massa air. Tujuan

penelitian untuk mengetahui pengaruh rasio terendam terhadap efisiensi dan laju

aliran massa air yang dihasilkan. Penelitian ini menggunakan metode eksperimental

dengan membuat ketinggian pipa terendam 50 cm dan ketinggian pipa tidak

terendam 150 cm, 125 cm, 100 cm, 75 cm, dan 50 cm. Penelitian menggunakan

kompresor dan dilakukan di laboratorium. Variabel yang divariasikan pada

penelitan ini adalah (1) Variasi rasio terendam 1 : 3, 2 : 5, 1 : 2, 2 : 3, 1 : 1. (2)

Variasi perbedaan tekanan pada orifice 1 cm, 1,5 cm dan 2 cm. (3) Variasi diameter

pipa 1 in dan ¾ in. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, efisiensi terbesar yaitu

28,524 % diperoleh pada rasio terendam 1 : 1 dengan diameter pipa 1 inchi serta

laju aliran massa udara sebesar 3,78 × 10−5 kg/s. Laju aliran massa air terbesar

yaitu 1,336 × 10−1 kg/s atau sebesar 8,016 l/m yang diperoleh pada rasio terendam

1 : 1 dengan diameter pipa 1 inchi serta laju aliran massa udara sebesar 5,34 × 10−5

kg/s. Penelitian ini menunjukkan semakin meningkatnya rasio perendaman, maka

akan meningkat juga efisiensi serta laju aliran massa air pada airlift pump.

Kata Kunci : airlift pump, rasio terendam, laju aliran massa air, efisiensi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

viii

ABSTRACT

Airlift pumps have problems in the form of lower efficiency and mass flow rate of

water produced than other pumps. Submerged ratio is one of the factors that

influence the efficiency and mass flow rate of water. The purpose of this study was

to determine the effect of the submerged ratio on the efficiency and mass flow rate

of water produced. This study uses an experimental method by making the height

of the submerged pipe 50 cm and the height of the submerged pipe 150 cm, 125 cm,

100 cm, 75 cm and 50 cm. Variables that are varied in this research are (1) Variation

of submerged ratios of 1: 3, 2: 5, 1: 2, 2: 3, 1: 1. (2) Variation of pressure differences

in orifice 1 cm, 1.5 cm and 2 cm. (3) Variations in pipe diameter of 1 in and ¾ in.

Based on research conducted, the greatest efficiency of 28.524% was obtained at a

submerged ratio of 1: 1 with a 1 inch diameter pipe and an air mass flow rate of

3,78 × 10−5 kg/s. The largest mass water flow rate is 1,336 × 10−1 kg/s or equal

to 8,016 l / m obtained at a submerged ratio of 1: 1 with a pipe diameter of 1 inch

and an air mass flow rate of 5,34 × 10−5 kg/s. This study shows the increasing

immersion ratio, it will also increase efficiency and water mass flow rate at the

airlift pump.

Keywords: airlift pump, submerged ratio, water mass flow rate, efficiency

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................................... i

TITTLE PAGE.................................................................................................................. ii

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................................ iii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................. iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ........................................... v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ........................................ vi

ABSTRAK ....................................................................................................................... vii

ABSTRACK ................................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ...................................................................................................... ix

DAFTAR ISI…………………………………………............………………….xii

DAFTAR TABEL .......................................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

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

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 2

1.3 Tujuan ................................................................................................................ 2

1.4 Manfaat ............................................................................................................. 3

1.5 Batasan Masalah .............................................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 4

2.1 Penelitian Sebelumnya ...................................................................................... 4

2.2 Landasan Teori ................................................................................................. 5

2.2.1 Pompa ......................................................................................................... 5

2.2.2 Airlift pump ................................................................................................. 6

2.2.3 Rasio Terendam ........................................................................................ 10

2.2.4 Orifice ....................................................................................................... 11

2.2.5 Plate Orifice .............................................................................................. 13

2.2.6 Jenis Orifice Plate ..................................................................................... 22

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................................ 27

3.1 Objek Penelitian .............................................................................................. 27

3.2 Variasi Penelitian ............................................................................................ 29

3.3 Metode Penelitian ............................................................................................ 29

3.4 Alur Penelitian ................................................................................................ 29

3.5 Alat dan Bahan ................................................................................................ 31

3.5.1 Alat yang digunakan ................................................................................. 31

3.5.2 Alat ukur yang digunakan ......................................................................... 31

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

xii

3.5.3 Bahan yang digunakan .............................................................................. 32

3.6 Proses Pembuatan ........................................................................................... 33

3.7 Cara Pengambilan Data ................................................................................. 34

3.8 Cara Memperoleh Data .................................................................................. 35

3.9 Cara Melakukan Pembahasan ....................................................................... 35

3.10 Cara Pembuatan Kesimpulan dan Saran ..................................................... 35

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 36

4.1 Data Penelitian ................................................................................................ 36

4.2 Hasil Perhitungan ........................................................................................... 39

4.3 Pembahasan ..................................................................................................... 43

4.3.1 Hubungan efisiensi dengan rasio terendam ............................................... 44

4.3.2 Hubungan laju aliran massa air dengan rasio terendam ............................ 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 52

5.1 Kesimpulan ...................................................................................................... 52

5.2 Saran ................................................................................................................ 54

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 55

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kelebihan dan Kekurangan Jenis Alat Ukur Laju Aliran ............ 12

Tabel 4.1 Data penelitian pada rasio terendam 1 : 3 .................................... 36

Tabel 4.2 Data penelitian pada rasio terendam 2 : 5 .................................... 36

Tabel 4.2 Data penelitian pada rasio terendam 2 : 5 (Lanjutan) .................. 37

Tabel 4.3 Data penelitian pada rasio terendam 1 : 2 .................................... 37

Tabel 4.4 Data penelitian pada rasio terendam 2 : 3 .................................... 38

Tabel 4.5 Data penelitian pada rasio terendam 1 : 1 .................................... 38

Tabel 4.6 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 1 : 3 ............................. 43

Tabel 4.7 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 2 : 5 ............................. 43

Tabel 4.8 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 1 : 2 ............................. 43

Tabel 4.9 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 2 : 3 ............................. 44

Tabel 4.10 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 1 : 1 ........................... 44

Tabel 4.11 Hasil perhitungan kenaikan efisiensi ......................................... 45

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Prinsip kerja airlift pump.............................................................. 7

Gambar 2.2 Jenis Gelembung Udara ............................................................... 8

Gambar 2.3 Pompa udara rasio terendam ....................................................... 10

Gambar 2.4 Geometri Orifice plate secara umum ........................................... 11

Gambar 2.5 Orifice meter ................................................................................ 14

Gambar 2.6 Prinsip Kerja Orifice .................................................................... 14

Gambar 2.7 Tekanan Hidrostatis pada manometer ......................................... 15

Gambar 2.8 Diagram Coefficient of Discharge (Cd) ....................................... 18

Gambar 2.9 Diagram Koefisien Orifice (K) .................................................... 19

Gambar 2.10 Permanent Pressure Loss ............................................................ 22

Gambar 2.11 Standard concentric orifice......................................................... 23

Gambar 2.12 Counter bored orifice ................................................................. 23

Gambar 2.13 Eccentric orifice ......................................................................... 24

Gambar 2.14 Quadrant bore orifice ................................................................. 25

Gambar 2.15 Segmental orifice........................................................................ 25

Gambar 2.16 Restriction orifice ...................................................................... 26

Gambar 3.1 Objek Penelitian ........................................................................... 27

Gambar 3.2 Kompressor .................................................................................. 28

Gambar 3.3 Bak Penampung Air ..................................................................... 28

Gambar 3.4 Gentong Air .................................................................................. 29

Gambar 3.5 Alur Penelitian.............................................................................. 30

Gambar 3.6 Orifice meter ................................................................................ 32

Gambar 4.1 Grafik hubungan efisiensi dengan rasio terendam pada

laju aliran massa udara 3,78 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in

dan (b) ¾ in ...................................................................................................... 45

Gambar 4.2 Grafik hubungan efisiensi dengan rasio terendam pada

laju aliran massa udara 4,63 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in

dan (b) ¾ in ...................................................................................................... 45

Gambar 4.3 Grafik hubungan efisiensi dengan rasio terendam pada

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

xv

laju aliran massa udara 5,34 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in

dan (b) ¾ in ..................................................................................................... 46

Gambar 4.4 Grafik hubungan rasio terendam dengan efisiensi pada

diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾ in ................................................................... 47

Gambar 4.5 Grafik hubungan laju aliran massa air dengan rasio

terendam pada laju aliran massa udara 3,78 𝑥 10−5kg/s dengan

diameter pipa (a) 1in dan (b) ¾in ..................................................................... 48

Gambar 4.6 Grafik hubungan laju aliran massa air dengan rasio

terendam pada laju aliran massa udara 4,63 𝑥 10−5kg/s dengan

diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾in .................................................................... 49

Gambar 4.7 Grafik hubungan laju aliran massa air dengan rasio

terendam pada laju aliran massa udara 5,34 𝑥 10−5kg/s dengan

diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾in .................................................................... 49

Gambar 4.8 Grafik perbandingan rasio terendam dengan laju aliran

massa air pada diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾ in .......................................... 50

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan air minum di zaman ini khususnya di daerah padat penduduk

semakin sulit. Hal ini disebabkan karena keringnya air tanah yang digunakan dalam

skala besar dan tercemarnya air tanah di daerah padat penduduk. Di Indonesia

sendiri selain di daerah padat penduduk, krisis air layak konsumsi ini juga dialami

pada daerah terpencil, khususnya daerah pesisir. Sulitnya mendapat akses air

minum ini, di karenakan berbagai faktor seperti kualitas air tanah yang buruk

ataupun jauhnya sumber air dari pemukiman warga.

Airlift pump adalah salah satu jenis pengembangan pompa yang efektif,

efisien dan minim perawatan untuk menyalurkan air. Sistem pengoperasian airlift

pump, hanya memerlukan udara dengan tekanan yang lebih tinggi daripada cairan

yang yang akan dipompa. Namun dalam beberapa praktiknya, airlift pump ini masih

memiliki permasalahan, berupa rendahnya efisiensi yang dihasilkan.

Ada 2 parameter yang mempengaruhi efisiensi dari airlift pump, yaitu

parameter geometris dan operasional. Parameter geometris di antaranya terdiri dari

tinggi pompa, diameter pipa, dan sistem injeksi udara. Parameter operasional di

antaranya kondisi udara yang disuntikkan dan rasio perendaman (Mahrous, 2013).

Mengatasi permasalahan-permasalahan yang terjadi pada airlift pump, maka

dilakukan modifikasi untuk meningkatkan efisiensi airlift pump.

Airlift pump jenis kompresor adalah jenis airlift pump yang paling

sederhana, namun efisiensi yang dihasilkan jenis ini masih rendah. Efisiensi yang

rendah ini terjadi akibat debit udara yang dihasilkan kompresor masih kecil, hal

tersebut mengakibatkan kecepatan aliran menjadi lambat. Modifikasi dilakukan

untuk meningkatkan efisiensi airlift pump jenis kompresor. (Abou Taleb & Al-

jarrah, 2017) sebelum-nya, yang dilakukan di Saudi Arab Northern Border

University, mengunakan airlift pump jenis kompresor dengan debit udara

maksimum 3,8 m/s. Penelitian ini, menggunakan airlift pump jenis kompresor

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

2

dengan variasi rasio terendam 0,18 sampai 0,49. Hasil airlift pump dengan variasi

rasio terendam 0,49 memiliki efisiensi 19% lebih baik dari rasio terendam lainnya.

Airlift pump memiliki efisiensi dan laju aliran massa air yang lebih kecil

daripada pompa lainnya. Hal itu disebakan belum adanya ketentuan rasio

kedalaman pipa terendam maksimum dan minimum yang pasti untuk menghasilkan

sebuah efisiensi serta laju aliran massa air. Untuk mengembangkan penelitian dan

peningkatan efisiensi serta laju aliran massa air pada airlift pump jenis kompresor,

pada penelitian ini diberikan variasi rasio terendam dan diameter pipa. Penulis ingin

membahas mengenai pengaruh rasio kedalaman pipa terendam terhadap laju aliran

massa air beserta efisiensi dari airlift pump. Diharapkan dalam pengembangan

variasi rasio terendam dapat meningkatkan efisiensi airlift pump.

1.2 Identifikasi Masalah

Identifikasi Masalah dari penulisan ini adalah sebagai berikut:

1. Belum adanya ketentuan rasio kedalaman pipa terendam maksimum dan

minimum yang pasti terhadap efisiensi.

2. Belum adanya ketentuan rasio kedalaman pipa terendam maksimum dan

minimum yang pasti terhadap laju aliran massa air.

1.3 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari penulisan ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh rasio kedalaman pipa terendam dengan efisiensi pada

airlift pump?

2. Bagaimana pengaruh rasio kedalaman pipa terendam dengan laju aliran

massa air pada airlift pump?

1.4 Tujuan

Tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh rasio kedalaman pipa terendam dengan efisiensi pada

airlift pump.

2. Mengetahui pengaruh rasio kedalaman pipa terendam dengan laju aliran

massa air pada airlift pump.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

3

1.5 Manfaat :

Manfaat dari penulisan ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat digunakan sebagai sumber informasi bagi masyarakat untuk

mengembangkan kinerja dari airlift pump.

2. Memberikan data untuk pengembangan ilmu pengetahuan tentang airlift

pump.

3. Menambah kepustakaan di bidang pompa khususnya airlift pump.

1.6 Batasan Masalah :

Batasan masalah dari penulisan ini adalah sebagai berikut:

1. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui debit air dan efisiensi dari tiap

variasi pipa terendam.

2. Lima variasi rasio pipa terendam 1:1, 2:3, 1:2, 2:5, 1:3.

3. Tekanan kompresor yang digunakan sebesar 60 psi.

4. Ketinggian riser tube yang terendam 0.5 m.

5. Fluida yang akan diuji adalah air.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Sebelumnya

(Abou Taleb & Al-jarrah, 2017) melakukan penelitian yang membahas

tentang Airlift pump. Peneliti tersebut berpendapat airlift pump adalah pompa yang

digunakan untuk menaikkan fluida dari sumur atau tangki air melalui sebuah pipa

vertikal. Pipa vertikal tersebut sebagian ketinggian pipanya terendam dan sebagian

tidak. Pada bagian sisi terendam udara dikompresi dan dimasukkan pada bagian

bawah pipa tersebut. Media perantara untuk menaikkan fluida dapat menggunakan

pipa, selang, bambu dan lain-lain. Pada penelitian ini media perantara yang

digunakan adalah selang transaparan sebagai jalur untuk naiknya fluida.

Terdapat beberapa jenis airlift pump, dan salah satu yang paling mudah dan

cepat pembuatan dan penggunaanya adalah air lift pump dengan kompressor

sebagai pendorong fuida (Kassab dkk, 2009). Akan tetapi airlift pump jenis ini

masih memiliki kekurangan dari segi efisiensinya. Salah satu penyebab rendahnya

efisiensi airlift pump adalah debit air yang dihasilkan masih rendah. Oleh sebab itu

dilakukan berbagai penelitian dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi dari

airlift pump.

(Tighzert et al., 2013) melakukan penelitian yang bertujuan untuk

menyelidiki efek dari rasio perendaman, laju aliran massa gas pada laju aliran massa

cairan yang diinduksi, efisiensi dan fraksi void pada Airlift pump. Penelitian ini

dilakukan secara eksperimen dengan melakukan berbagai percobaan dengan

memberi variasi 8 rasio terendam dan percobaan dilakukan dengan menggunakan

pipa riser transparan dengan panjang 3,1 m dan diameter dalam 33 mm. Dari

penelitian tersebut menghasilkan beberapa kesimpulan diantara lain adalah (a) jarak

tertinggi rasio terendam untuk penggunaan sistem pompa udara-lift adalah antara

0,4 dan 0,75 (b) Efisiensi pompa akan meningkat seiring dengan meningkatnya

rasio perendaman. Dalam penelitian tersebut mencapai maksimum di 0,75.

(Korawan, 2019) telah melakukan penelitian tentang Airlift pump yang

bertujuan untuk mengetahui jumlah debit air dan pola aliran yang terjadi pada Airlift

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

5

pump. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen dengan melakukan berbagai

variasi penelitian terhadap diameter pipa penghantar. Pipa terbuat dari akrilik

dengan panjang 500 mm, pada bagian dasar pipa penghantar dipasang injektor

untuk memasukkan udara bertekanan dengan kapasitas 1,1 liter/menit. Hasil dari

penelitian ini adalah (a) Semakin besar diameter pipa penghantar semakin besar

pula debit air yang dihasilkan (b) Dengan bertambahnya diameter pipa penghantar

dari 16 mm ke 24 mm maka terjadi perubahan pola aliran dua fase dari annular flow

menjadi slug flow.

(Abou Taleb & Al-jarrah, 2017) penelitian tentang airlift pump yang

bertujuan menyelidiki efek rasio perendaman dan selimut udara terhadap

efisiensinya. Penelitian ini melakukan berbagai variasi rasio terendam dengan

selimut udara. Pada selimut udara, variasi yang digunakan adalah variasi jumlah

dan diameter lubang yang berbeda. Variasi Selimut udara berfungsi sebagai

penambah pemasukan udara yang disuntikkan dalam pipa terendam. Dari penelitian

tersebut, dengan variasi rasio terendam 49.2 % memperoleh hasil 20 %. (a) Semakin

kecil kecepatan udara yang disuntikkan maka akan berkurang juga dengan

besarnya rasio perendaman. (b) Semakin besar rasio perendaman dan kecepatan air

maka efisiensi pompa akan semakin besar untuk kecepatan udara yang sama.

Rasio terendam berpengaruh pada besar kecilnya debit air yang keluar dari

selang menuju bak penampung air. Pengaruh tersebut terjadi karena besar kecilnya

laju aliran massa udara berfungsi untuk mendorong fluida keluar. Rasio terendam

berpengaruh juga untuk meningkatkan efisiensi air lift pump. Semakin besar rasio

terendam yang digunakan maka efisiensinya akan semakin besar untuk debit udara

yang sama.

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Pompa

Pompa adalah suatu alat yang digunakan untuk mendistribusikan fluida dari

satu tempat ke tempat lainnya dengan cara memberi tekanan pada fluida tersebut.

Prinsip kerja pompa adalah mengkonversikan energi mekanik menjadi energi

kinetik. Energi mekanik yang diberikan alat tersebut digunakan untuk

meningkatkan kecepatan, tekanan atau elevasi (ketinggian).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

6

Pada umumnya pompa digerakkan oleh motor, mesin atau sejenisnya.

Banyak faktor yang menyebabkan jenis dan ukuran pompa serta bahan pembuatnya

berbeda, antara lain jenis dan jumlah bahan cairan tinggi dan jarak pengangkutan

serta tekanan yang diperlukan dan sebagainya. Dalam suatu pabrik atau industri,

selalu dijumpai keadaan dimana bahan-bahan yang diolah dipindahkan dari suatu

tempat ketempat yang lain atau dari suatu tempat penyimpanan ketempat

pengolahan maupun sebaliknya.

Pemindahan ini dapat juga dimaksudkan unuk membawa bahan yang akan

diolah dari sumber dimana bahan itu diperoleh. Kita tahu bahwa cairan dari tempat

yang lebih tinggi akan sendirinya mengalir ketempat yang lebih rendah, tetapi jika

sebaliknya maka perlu dilakukan usaha untuk memindahkan atau menaikkan fluida,

alat yang lazim digunakan adalah pompa.

Pemindahan fluida dengan menaikkan tekanan pada pompa adalah untuk mengatasi

hambatan-hambatan yang terjadi, antara lain:

a. Hambatan Kecepatan Hambatan ini terjadi karena aliran fluida didalam tabung

atau pipa mempunyai kecepatan tertentu, maka pompa harus memberikan tekanan

yang diinginkan.

b. Hambatan Gesekan Hambatan ini terjadi pada gesekan sepanjang pipa-pipa yang

dilaluinya.

2.2.2 Airlift pump

Airlift pump adalah salah satu jenis pompa yang digunakan untuk

mendistribusikan fluida dari sumur atau tangki air yang memanfaatkan udara

sebagai sumber pendorong air ke tempat lainnya. Jenis airlift pump paling umum

terdiri dari ketinggian pipa yang tidak terendam dan pipa yang terendam dalam

cairan dan udara disuntikkan kedalam pipa (G.J. Parker ,1980). Airlift pump

beroperasi karena perbedaan berat jenis antara fluida yang disuntikkan dan

campuran udara dengan air di bagian dalam pipa. Injeksi udara ke dalam

menyebabkan berat jenis campuran cairan dalam pipa menjadi mengecil.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

7

Gambar 2.1 Prinsip kerja Airlift pump (Makhsud, 2008)

Prinsip kerja airlift pump adalah dengan memanfaatkan udara yang

diperoleh dari kompressor (Husain, 1975). Udara dengan tekanan dan kecepatan

tertentu mengalir melalui pipa udara, dan bergerak mendorong air yang berada

dalam bak penampungan air. Bak penampung air ini dilengkapi dengan katup kaki

yang bekerja atau terbuka pada saat tekanan di dalam tabung rendah (vakum) dan

tertutup pada tekanan tertentu (Reinemann dkk ,1990).

Ketika disuntikkan sejumlah udara dari kompressor, maka air yang berada

dalam bak penampun air terdorong ke atas melalui pipa isap dan mengalir

bersamaan dengan gelembung-gelembung udara hingga keluar pada penampungan

(reservoir) bagian atas. Dari bentuknya, gelembung mempunyai lima macam pola

aliran gelembung. Lima jenis pola aliran gas-cair adalah bubbly flow, slug flow,

semi-annular flow, annular flow, dan mist flow (Morgado dkk., 2016).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

8

Gambar 2.2 Jenis Gelembung Udara (Morgado dkk., 2016)

Pada aliran gelembung (bubbly flow) terdapat gelembung-gelembung gas

yang mempunyai ukuran uniform dan menyebar secara merata dalam pipa, aliran

sumbat liquid (slug flow), terjadi dimana gelembung yang mengalir membentuk

gelembung besar, tatapi masih terdapat gelembung-gelembung kecil terdistribusi di

cairan, pada pola aliran semi-annular flow biasanya terjadi gerakan osilasi sehingga

aliran menjadi tidak stabil, sedangkan pada annular flow terdapat sebagian fase

liquid berfungsi sebagai lapisan tipis di dinding saluran dan sebagian lagi berupa

tetesan yang terdistribusi dalam gas yang mengalir pada bagian tengah pipa, Pada

mist flow terdapat konsentrasi tetesan cairan dalam gas bertambah dan akhirnya

bergabung membentuk gumpalan. Pola gelembung udara dalam tabung dipengaruhi

dengan laju aliran gas. Sedangkan laju aliran debit air dipengaruhi oleh pola aliran

gelembung.

Kelebihan dari airlift pump adalah :

a. Prinsip yang sangat sederhana.

b. Hanya memerlukan udara dengan tekanan yang lebih tinggi daripada cairan yang

yang akan dipompa.

c. Cairan tidak bersentuhan dengan peralatan mekanis.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

9

Kekurangan dari airlift pump adalah :

a. Dalam kasus tertentu, biayanya bisa sangat mahal.

b. Sistem pompa ini hanya cocok digunakan untuk head yang relatif rendah.

c. Karena prinsip kerjanya, banyak udara yang dibutuhkan dalam cairan yang

dalam kasus tertentu, hal ini bisa menimbulkan masalah.

Ada 2 parameter yang mempengaruhi kinerja dari airlift pump, yaitu

parameter geometris dan operasional, parameter geometris di antaranya terdiri dari

tinggi pompa, diameter pipa, dan sistem injeksi udara, sedangkan parameter

operasional di antaranya kondisi udara yang disuntikkan dan rasio perendaman

(Mahrous, 2013). Di samping itu, variabel operasi memiliki efek yang

menyebabkan terjadinya fenomena aliran, seperti ukuran dan bentuk gelembung,

pola aliran dan penurunan tekanan. (Oueslati dan Megriche, 2017).

Efisiensi airlift pump dapat dihitung pada sebuah keadaan perubahan

isotermal. Perubahan isotermal adalah keadaan di mana sistem tetap pada suhu

konstan. Oleh karena itu, dT = 0. Sebuah proses dapat isotermal, jika sistem dapat

bertindak seperti penyerap panas, di mana ia dapat mempertahankan suhu konstan

setelah menyerap panas.

Efisiensi airlift pump dapat dihitung dari rasio perendaman di dalam air

terhadap energy yang tersedia yang disebabkan oleh ekspansi isothermal udara dari

tekanan injector sampai ke tekanan atmosfer (Nicklin,1963) :

𝜂 =𝜌𝑔𝑄𝐿𝐻

𝑃𝛼𝑄𝑔 ln(𝑃𝑖𝑛

𝑃𝛼)

Keterangan :

𝑄𝐿 = Debit air (m³/s)

𝑄𝑔 = Debit udara (m³/s)

H = Head statis (m)

𝜌 = Massa jenis air (kg/m³)

(1)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

10

g = Percepatan gravitasi (m/s)

𝑃𝑖𝑛 = Tekanan masuk udara (N/m²)

𝑃𝛼 = Tekanan atmosfer (N/m²)

2.2.3 Rasio Terendam

Rasio terendam adalah perbandingan ketinggian antara pipa bagian yang

terendam dengan ketinggian pipa bagian yang tidak terendam. Rasio terendam

merupakan faktor yang sangat berpengaruh pada efisiensi pompa. Penggunaan rasio

terendam dilakukan pada bak terbuka untuk memudahkan pengambilan data.

Gambar 2.3 Pompa udara rasio terendam (Abou Taleb & Al-jarrah, 2017).

Untuk menghitung rasio terendam dapat dihitung melalui persamaan (2)

sebagai berikut (Nicklin,1963) :

𝑆𝑟 =𝑆ℎ

𝑆𝑙

Keterangan :

𝑆𝑟 = Rasio terendam.

𝑆ℎ = Ketinggian pipa yang tidak terendam (m).

𝑆𝑙 = Ketinggian pipa yang terendam (m).

(2)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

11

2.2.4 Orifice

Orifice adalah salah satu alat yang berfungsi untuk mengukur laju aliran

massa fluida di dalam saluran yang tertutup (pipa) berdasarkan prinsip beda

tekanan. Alat ini berupa plat tipis dengan gagang yang dipasang diantara flens pipa.

Fungsi dari gagang orifice adalah untuk memudahkan dalam proses pemasangan

dan penggantian. Orifice termasuk alat ukur laju aliran dengan metode rintangan

aliran (Obstruction Device). Karena geometrinya sederhana, biayanya rendah dan

mudah dilepas dan dipasang. Gambar 4.1 menunjukkan geometri orifice yang

umum digunakan.

Gambar 2.4 Geometri Orifice plate secara umum

(Sumber : Wikipedia.org)

Selain menggunakan orifice, untuk mengukur laju aliran dengan metode

rintangan aliran dapat juga menggunakan nozel dan venturi. Kelebihan dan

kekurangan dari ketiga alat ukur laju aliran tersebut dapat diliha pada Tabel 2.1.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

12

Tabel 2.1 Kelebihan dan Kekurangan Jenis Alat Ukur Laju Aliran

Alat ukur Kelebihan Kekurangan

Orifice

Mudah dalam pemasangan

Biayanya rendah

Mudah dalam penggantian

Akurasi tergantung pada

kondisi instalasi dan kondisi

orifice

Venturi

Head loss rendah

Kapasitas aliran lebih besar dari orifice

pada beda tekanan yang sama

Akurasi tidak tergantung pada

pemakaian dan kondisi instalasi

Biaya awalnya besar

Nozel

Head loss rendah

Kapasitas aliran lebih besar dari orifice

pada beda tekanan yang sama

Sulit dalam penggantian

Adapun perangkat alat ukur orifice meter terdiri dari:

1. Plat Orifice

Plat orifice merupakan bagian dari alat orifice meter yang berfungsi

mengalirkan fluida yang akan diukur harga mass flownya. Plat orifice dapat dipakai

untuk menentukan aliran fluida dalam pipa berdiameter kurang dari satu inchi.

2. Lubang Tekanan

Lubang tekanan atau titik tekanan yang sering disebut juga pressure tapping

(PT), letaknya tidak sembarang. Lubang pengambilan beda tekanan biasanya

ditempatkan dalam bidang horizontal dari garis disambung dengan condensing

terjadi pada alat ukur sekunder. Dikenal 3 posisi pressure tapping, yaitu:

a. Corner Tapping, jenis ini akan menghasilkan perbedaan tekanan yang terkecil

dari ketiga jenis ini.

b. Dinamo dan D/2 Tapping, jenis ini menghasilkan perbedaan tekanan yang besar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

13

c. Flange Tapping, jenis ini menghasilkan perbedaan tekanan diantara kedua jenis

tapping pressure di atas.

3. Manometer dan Thermometer

Manometer diperluan untuk mengetahui tekanan fluida pada up stream

dalam menentukan densitas fluida tersebut. Metode yang diperlukan dalam

mengukur dan menunjukan besaran tekanan adalah tekanan atau gaya per satuan

luas bidang, terlebih dahulu diubah kedalam bentuk gerakan mekanik, kemudian

gerak ini dikalibrasikan kedalam skala angka. Manometer ini diletakkan setelah

separator (pada liquit dominated reservoir), sebelum orifice meter. Disamping itu

diperlukan pula sebuah manometer Hg (air raksa) untuk mengetahui selisih tekanan

fluida diantara dua sisi plat orifice.

Temperatur pada pressure tapping up stream perlu diketahui dalam

kaitannya untuk mengetahui densitas dan untuk koreksi plat orifice dan diameter

pipa karena adanya ekspansi panas. Prinsip pengukuran dari thermometer ada dua,

yaitu dengan metode pemuaian dan metode elektris. Dalam metode pemuiaian yang

diukur menghasilkan pemuaian. Pemuaian diubah kedalam bentuk – bentuk gerak

mekanik, kemudian dikalibrasikan kedalam angka – angka skala yang

menunjukkan nilai panas yang diukur. Sedangkan metode elektris, panas yang

diukur menghasilkan gaya gerak listrik. Gaya gerak listrik kemudian dikalibrasikan

kedalam skala angka – angka yang menunjukkan nilai panas yang diukur. Dari

kedua metode tersebut, yang umumnya digunakan di lapangan geothermal adalah

metode pemuaian, tetapi thermometer tidak dipasang tepat pada up stream pressure

tapping, karena dapat mengganggu sifat aliran fluida yang masuk atau melalui

orifice, oleh karena itu thermometer harus ditempatan di up stream pada jarak

minimal 25 kali diameter pipa dari plat orifice.

2.2.5 Plate Orifice

Plate Orifice adalah satu set alat yang diletakan di suatu pipa untuk

menghambat aliran fluida dan menimbulkan pressure drop. Pada dasarnya orifice

plate berupa plat tipis dengan posisi lubang yang umumnya ditengah. Fluida yang

masuk dan mengalir melalui pipa ketika sampai pada orifice akan dipaksa untuk

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

14

melewati lubang pada orifice. Hal itu menyebabkan terjadinya perubahan kecepatan

dan tekanan.

Gambar 2.5 Orifice meter

(sumber : Rosemount, 2014)

Titik dimana terjadi kecepatan maksimum dan tekanan minimum disebut

vena contracta. Setelah melewati vena contracta kecepatan dan tekanan akan

mengalami perubahan lagi. Dengan mengetahui perbedaan tekanan pada pipa

normal dan tekanan pada vena contracta, laju aliran volume dan laju aliran massa

dapat diperoleh dengan persamaan Bernoulli.

Gambar 2.6 Prinsip Kerja Orifice

(Sumber : Streeter & Wylie, 1979)

Keterangan :

P3 P2 P1

D d

Vena contracta

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

15

P1 = tekanan upstream

P2 = tekanan downstream (pada vena contracta)

P3 = tekanan setelah terjadi pemulihan (setelah melewati vena contracta)

D = diameter dalam pipa

d = diameter orifice

a. Tekanan Hidrostatis

Setiap benda selalu mendapat pengaruh gaya gravitasi bumi sehingga benda

tersebut mempunyai berat. Untuk zat cair tekanan yang disebabkan oleh beratnya

sendiri disebut tekanan hidrostatis.

Gambar 2.7 Tekanan Hidrostatis pada manometer U

𝑃1 = 𝑃2

𝜌1𝑔ℎ1 = 𝜌2𝑔ℎ2

b. Persamaan Bernoulli

P1 + ρv1

2

2+ ρgh1 = P2 +

ρv22

2+ ρgh2

Karena aliran steam pada pipa horisontal maka h1 = h2, sehingga,

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

16

P1 − P2

ρg=

v22

2g−

v12

2g

Misalkan, h =P1−P2

ρg

maka, h =v2

2

2g−

v12

2g

c. Persamaan Kontinuitas

a1v1 = a2 v2

v1 =a2

a1v2

v12 =

a2 2

a12 v2

2

Subtitusi pesamaan (4) ke persamaan (3),

h =v2

2

2g−

a2 2

a12

xv2

2

2g

=v2

2

2g(1 −

a2 2

a12

)

=v2

2

2g(

a12 a2

2

a12

)

v22 = 2gh (

a12

a12 a2

2)

v2 = √2gh (a1

√a12 a2

2)

d. Menghitung laju aliran volume

Q = a2 v2

Substitusi persamaan (5) ke (6), maka,

Q =a2 a1

√a12 a2

2√2gh

(3)

(4)

(5)

(6)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

17

Untuk meyederhanakan maka dibagi dengan a1

a1, sehingga laju aliran volume

menjadi,

Q =a2

√1− a2

2

a12

√2gh

Substitusikan h =P1−P2

ρg ke persamaan (7)sehingga menjadi,

Q =a2

√1 − a2

2

a12

√2g( P1 − P2)

ρg

Q =a2

√1− a2

2

a12

√2(∆P)

ρ

2.2.5.1 Aliran Inkompresibel Melewati Orifice

Persamaan (8) merupakan persamaan untuk menghitung laju aliran volume

secara teoritik dimana aliran dianggap laminar sempurna dan inviscid

(viskositasnya nol). Akan tetapi dalam kondisi nyata akan muncul pengaruh

viskositas dan turbulensi. Untuk menghitung pengaruh dari kedua faktor tersebut

maka diperkenalkan coefficient of discharge Cd.

Untuk aliran yang melewati orifice, nilai dari Cd tergantung pada bilangan

Reynolds (Re) dan rasio diameter orifice dan diameter dalam dari pipa (β).

Bilangan Reynolds (Re) dirumuskan sebagai berikut,

Re =ρvD

μ=

4m

πμD

Nilai Cd standar yang dipakai pada aliran turbulen adalah 0.6 (Cabe dkk, 1993).

Hubungan Cd dengan bilangan Reynolds (Re) dan rasio diameter orifice dan

diameter dalam dari pipa (β) dapat digambarkan alam bentuk grafik pada Gambar

2.8.

(7)

(8)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

18

Gambar 2.8 Diagram Coefficient of Discharge (Cd)

(Sumber : Streeter & Wylie, 1979)

Dengan memperhitungkan coefficient of discharge maka persamaan (8) akan

menjadi,

Qactual =Cda0

√1 − a0

2

a12

√2(∆P)

ρ

Dengan a0

2

a12 =

d4

D4 maka persamaan menjadi,

Qactual =Cda0

√1 −d4

D4

√2(∆P)

ρ

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

19

Diketahui bahwa rasio diameter β =d

D persamaan menjadi,

Q = Cda0 √2(∆P)

ρ(1−β4)

1

√(1−β4)

merupakan velocity of approach factor. Coefficient of discharge dan

velocity of approach factor sering dikombinasikan ke dalam satu koefisien yang

disebut flow coefficient K.

K = Cd

√(1−β4)

Nilai K juga dapat diperoleh dari grafik pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Diagram Koefisien Orifice (K)

(Sumber : Streeter & Wylie, 1979)

(10)

(9)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

20

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa untuk bilangan Reynold Re > 105

nilai K tidak mengalami perubahan yang signifikan (dinggap konstan). Akan tetapi,

untuk bilangan Reynold kecil terjadi perubahan nilai K yang besar.

Dengan memasukkan persamaan (10) ke persamaan (9), maka persamaan

untuk mencari laju aliran volume dapat disedehanakan menjadi,

Q = Ka0 √2(∆P)

ρ

Sedangkan untuk menghitung laju aliran massa adalah sebagai berikut,

m = ρ 𝑄

Dengan substitusi persamaan (7) ke persamaan (10) maka laju aliran massa

menjadi,

m = Cda0 √2ρ(∆P)

(1−β4)

Atau dengan substitusi persamaan (9) ke persamaan (10) maka laju aliran massa

menjadi,

m = Ka0 √2ρ(∆P)

2.2.5.2 Aliran Kompresibel Melewati Orifice

Persamaan (8), (10), (12), dan (13) merupakan persamaan untuk

menghitung laju aliran inkompresibel yang melewati orifice. Perbedaan aliran

kompresibel dengan aliran inkompresibel yaitu pada aliran kompresibel mampu

mampat sedangkan aliran incompresibel tidak mampu mampat

Untuk aliran kompresibel yang melewati orifice laju aliran volumenya menjadi,

𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝐶𝑑𝑎0 √2(∆𝑃)

𝜌(1 − 𝛽4)

Atau,

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

21

𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝐾𝑎0 √2(∆𝑃)

𝜌

Sedangkan untuk persamaan laju aliran massanya menjadi,

�� = ρ. 𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎

Keterangan :

𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = Debit aliran udara ( m³/s)

m = Laju aliran massa (kg/s)

P1 = tekanan upstream (Pa)

P2 = tekanan downstream (pada vena contracta) (Pa)

ΔP = Beda Tekanan (N/ m²)

d = Diameter Orifice (m)

D = Diameter dalam Pipa (m)

a0 = Luas Penampang orifice (m²)

a1 = Luas penampang pipa (m²)

ρ = massa jenis (kg/ m³)

K = Flow Coefficient

Cd = Coefficient of Discharge

v = kecepatan fluida (m/s)

μ = viskositas fluida (kg/ms)

χ = isentropic coefficient (untuk gas ideal=1.4)

2.2.5.3 Permanent Pressure Loss

Pemasangan orifice akan menimbulkan terjadinya tekanan yang hilang

secara permanen ( permanent pressure loss ). Besarnya permanen pressure loss

dipengaruhi oleh rasio diameter orifice terhadap dimeter dalam pipa (β). Dari grafik

pada Gambar 2.12 dapat diketahui besarnya permanent pressure loss.

(16)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

22

Gambar 2.10 Permanent Pressure Loss

(Sumber : Streeter & Wylie, 1979)

2.2.6 Jenis Orifice Plate

Banyaknya jenis aliran dan aneka ragam fluida, maka terdapat beberapa

jenis orifice plate,yaitu :

2.2.6.1 Concentric Orifice

Concentric Orifice merupakan jenis orifice yang paling banyak digunakan.

Profil lubang orifice ini mempuyai takik (bevel) dengan kemiringan 45° pada tepi

bagian downstream(lihat gambar di bawah). Hal ini akan mengurangi jarak tempuh

dari aliran tersebut mengalami perbedaan tekanan melintang. Setelah aliran

melewati orifice akan terjadi penurunan tekanan dan kemudian mencoba kembali

ke tekanan semula tetapi terjadi sedikit tekanan yang hilang permanen (permanent

pressure loss) sehingga perbedaan tekanan upstream dan downstream tidak terlalu

besar. Perbandingan diameter orifice dan diameter dalam pipa dilambangkan

dengan “β”. Orifice jenis ini memiliki ketentuan untuk nilai β yaitu antara 0.2-0.7

karena akurasinya akan berkurang untuk nilai diluar batas tersebut.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

23

Gambar 2.11 Standard concentric orifice

(Sumber : Rosemount, 2014)

2.2.6.2 Counter Bore Orifice

Counter bore orifice pada prinsipnya sama dengan concentric Orifice.

Perbedaanya terdapat pada profil lubangnya, orifice ini tidak mempuyai takik

(bevel) tapi diameter lubangya lebih besar pada bagian downstream daripada

diameter lubang pada bagian upstream (lihat gambar di bawah).

Gambar 2.12 Counter bored orifice

(Sumber : Rosemount, 2014)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

24

2.2.6.3 Eccentric Orifice

Eccentric orifice mempunyai profil lubang yang sama dengan concentric

orifice. Akan tetapi, pada eccentric orifice lubang tidak terletak tepat di tengah.

Diameter takik (bevel) bagian bawah hampir lurus (98%) dengan diameter dalam

dari pipa (lihat gambar di bawah).

Gambar 2.13 Eccentric orifice

(Sumber : Rosemount, 2014)

2.2.6.4 Quadrant Bore Orifice

Quadrant bore orifice digunakan untuk mengukur aliran fluida dengan

viscositas tinggi dan direkomendasikan untuk bilangan Reynold di bawah 10000.

Profil dari lubang Quadrant bore orifice dapat dilihat pada gambar di bawah. Radius

“R” merupakan fungsi dari β. Ketebalan orifice sebanding dengan kuadran radius

“R”.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

25

Gambar 2.14 Quadrant bore orifice

(Sumber : Rosemount, 2014)

2.2.6.5 Segmental Orifice

Segmental orifice didesain untuk fluida dengan kandungan sedimen yang

tinggi. Profil dari lubang segmental orifice dapat dilihat pada gambar di bawah.

Diameter “D” bagian bawah hampir lurus (98%) dengan diameter dalam dari pipa.

“H” merupakan tinggi dari lingkaran lubang. Rasio β merupakan diameter lubang

“D” dibagi dengan diameter dalam dari pipa. Segmental orifice merupakan jenis

orifice yang paling sulit dalam proses manufaktur,diperlukan proses finishing

secara manual.

Gambar 2.15 Segmental orifice

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

26

(Sumber : Rosemount, 2014)

2.2.6.6 Restriction Orifice

Tujuan dari instalasi Restriction orifice adalah untuk menghasilkan presure

drop yang besar. Restriction orifice biasanya ditunjukkan dengan “RO” atau “FO”.

Restriction orifice dapat menghasilkan pressure drop sampai 50 % untuk fluida gas.

Profil lubang Restriction orifice berbeda dengan orifice yang lain (lihat gambar di

bawah). Profil lubangnya lurus sehingga tekanan yang hilang secara pemanen

cukup besar akibatnya perbedaan tekanan upstream dan tekanan downstream cukup

mencolok.

Gambar 2.16 Restriction orifice

(Sumber : Rosemount, 2014)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

27

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Objek Penelitian

Pada penelitian ini, objek yang diteliti adalah Pompa tekan udara (airlift

pump) yang dibuat oleh mahasiswa. Alat yang digunakan ini memiliki ukuran tinggi

200 cm. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan rasio terendam,

perbandingan tekanan, dan diameter.

Gambar 3.1 Objek Penelitian

Airlift pump yang dirancang terdiri dari beberapa bagian antara lain :

a. Kompresor

Kompressor digunakan untuk penyedia udara yang difungsikan sebagai

tenaga pendorong air naik ke bak penampung air atas dari gentong air.

Spesifikasi kompressor yang digunakan :

Daya : 1 HP

Kapasitas : 138 L/min

Tegangan : 220V/50Hz

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

28

Tank : 24 L

Speed : 2850 Rpm

Tekanan : 8 Bar/116 Psi

Gambar 3.2 Kompressor

b. Bak penampung air

Bak penampung air digunakan sebagai tempat hasil penampungan air

selama penelitian airlift pump. Bak penampung air yang digunakan dengan ukuran

panjang 61 cm, lebar 43 cm, dan tinggi 38 cm dengan kapasitas 70 liter.

Gambar 3.3 Bak Penampung Air

c. Tong air

Tong air digunakan sebagai penampung air awal selama proses peneitian

airlift pump.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

29

Gambar 3.4 Gentong Air

3.2 Variasi Penelitian

Terdapat beberapa jenis parameter yang akan divariasikan pada penelitian

ini, antara lain :

1. Variasi rasio terendam 1 : 3, 2 : 5, 1 : 2, 2 : 3, 1 : 1.

2. Variasi perbedaan tekanan pada orifice 1 cm, 1,5 cm dan 2 cm.

3. Variasi diameter pipa 1 in dan ¾ in.

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian ini dilakukan secara eksperimen di Laboratorium,

Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

3.4 Alur Penelitian

Alur penelitian Airlift pump yang dilakukan sebagai berikut :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

30

Gambar 3.5 Alur Penelitian

Mulai

Perancangan pompa udara tekan

Persiapan alat dan bahan

Pembuatan pompa udara tekan

Pengolahan data, pembahasan,

kesimpulan, dan saran

Pemilihan Variasi

Pengambilan data

Uji coba

Melanjutka

n variasi?

Tidak Baik

Ya

Selesai

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

31

3.5 Alat dan Bahan

3.5.1 Alat yang digunakan

Alat yang diperlukan dalam penyusunan penelitian ini adalah sebagai

berikut :

a. Gerinda

Gerinda digunakan untuk memotong bahan berupa besi penyangga

kerangka Airlift pump.

b. Kunci Pas

Kunci pas digunakan untuk melakukan pengencangan pada baut baut

kerangka penyangga Airlift pump.

c. Bor Listrik

Bor listrik digunakan untuk membuat lubang pada pipa yang digunakan

serta lubang pada bak penampung air.

d. Obeng

Obeng digunakan untuk memasang dan mengencangkan baut serta klem.

Obeng yang digunakan adalah obeng (-) dan obeng (+).

e. Gunting

Gunting digunakan untuk memotong kabel tis dan lakban.

3.5.2 Alat ukur yang digunakan

Dalam pengambilan data, alat ukur yang diperlukan dalam penyusunan

penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Orifice meter

Orifice meter ini digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan pada Airlift

pump serta untuk mengukur laju aliran massa udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

32

Gambar 3.6 Orifice meter

b. Gelas ukur

Gelas ukur ini digunakan untuk mengukur volume air yang dihasilkan pada

Airlift pump. Gelas ukur yang digunakan ukuran 2 liter dan 3 liter. Dari volume

tersebut dapat dihasilkan debit air dengan cara :

c. Meteran

Meteran digunakan untuk mengukur panjang suatu benda. Dalam proses

pembuatan rangka, meteran banyak digunakan untuk mengukur panjang pipa, besi

siku dan rasio pipa .

d. Manometer

Manometer ini digunakan untuk mengukur tekanan yang digunakan pada

kompressor.

e. Stopwatch

Stopwatch berfugsi untuk mengukur lama waktu saat melakukan

pengambilan data penelitian.

f. Pengaris Segitiga

Pengaris segitiga digunakan untuk mengukur panjang perbedaan tekanan

pada selang U orifice.

3.5.3 Bahan yang digunakan

Bahan yang diperlukan dalam penyusunan penelitian ini sebagai berikut :

a. Besi siku

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

33

Besi siku ini digunakan untuk membuat kerangka Airlift pump.

b. Baut dan mur

Baut dan mur berfungsi untuk mengencangkan antara besi siku terhadap

plat besi.

c. Selang air

Selang ini berfungsi untuk mengalirkan air dari tong air bagian bawah

menuju bak penampung air bagian atas. Ukuran selang yang digunakan dalam

penelitian ini yaitu 1 dan 3/4 inch.

d. Klem

Klem digunakan sebagai mengencangkan sambungan antara selang dengan

nipple.

e. Kabel ties

Kabel ties ini digunakan untuk mengikat selang air ke besi penyangga.

f. Nipple

Nipple fungsinya untuk menyambungkan selang ke pipa yang terendam.

g. Pipa

Pipa digunakan sebagai tempat untuk memudahkan pemasangan nipple dan

menghilangkan kebocoran udara

3.6 Proses Pembuatan

Langkah-langkah yang dilakukan dalam pembuatan Airlift pump, sebagai

berikut :

1. Sketsa Airlift pump dibuat.

2. Rangka penyangga selang dibuat dengan menggunakan besi siku.

3. Tutup gentong air dipotong sebagai tempat rangka penyangga diletakkan.

4. Rangka penyangga dikaitkan di pinggiran gentong menggunakan kabel ties.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

34

5. Selang air dipotong dengan panjang 2 meter dan pipa sepanjang 30 cm.

6. Selang air disambung dengan pipa menggunakan lem.

7. Dinding pipa dilubangi pada ketinggian 25cm menggunakan drill.

8. Nipple dipasang pada lubang dinding pipa tersebut.

8. Selang udara disambung dari output orifice ke nipple dan kaitkan dengan klem.

9. Selang kompresor disambungkan ke input orifice dan kaitkan dengan klem.

10. Selang air dikaitkan ke rangka penyangga menggunakan kabel ties.

11. Elbow dipasang pada ujung selang air bagian atas.

12. Bak penampung air dilubangi dan elbow dipasang pada lubang tersebut.

3.7 Cara Pengambilan Data

Pengambilan data pada penelitian Airlift pump ini didasarkan pada apa yang

ditampilkan pada alat ukur yang digunakan pada penelitian ini. Langkah-langkah

yang dilakukan untuk memperoleh data penelitian alat ini adalah :

1. Orifice disambungkan di selang kompresor dan selang input..

2. Manometer pada orifice dipasang.

3. Gentong penampung air bagian bawah diisi hingga penuh.

4. Bak penampung air atas dipasang.

5. Stopwatch , gelas ukur, penggaris.dan selang disiapkan.

6. Alat diatur sesuai variasi yang akan diamati.

7. Kompresor dinyalakan.

8. Kompresor diisi sampai tekanan 60 psi

9. Tinggi perbedaan tekanan pada manometer diukur.

10. Stopwatch diatur sesuai dengan waktu yang dibutuhkan.

11. Volume dari bak penampung air atas diukur dengan menggunakan gelas ukur.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

35

12. Setelah semua alat bekerja dengan baik, dan stabil maka dapat dilakukan

pengambilan data dengan mencatat variabel penelitian.

3.8 Cara Memperoleh Data

Data-data penelitian yang diperoleh dari nilai-nilai yang ditampilkan oleh

alat ukur.

1. Volume air yang dihasilkan, V (liter).

Data volume air diolah dan akan mendapatkan debit air dengan cara :

𝑄 =𝑉

𝑡

Q = debit air (m3/s)

V = volume (m3)

t = waktu (s)

Data debit air diolah dan akan mendapatkan laju aliran massa air dengan

cara :

ṁ𝑎𝑖𝑟 = 𝑄 𝑥 𝑝𝑎𝑖𝑟

ṁ𝑎𝑖𝑟 = Laju aliran massa air (kg/s)

𝑝𝑎𝑖𝑟 = Densitas air (1000 kg/m³)

2. Lama waktu pengambilan data, t (sekon)

3.9 Cara Melakukan Pembahasan

Setelah melakukan pengolahan data, dilakukan proses pembahasan.

Pembahasan dilakukan dengan memperhatikan data-data dan hasil penelitian yang

telah dihasilkan oleh peneliti-peneliti sebelumnya dan harus menjawab tujuan.

3.10 Cara Pembuatan Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan merupakan intisari dari hasil penelitian yang sudah dilakukan

dan kesimpulan harus menjawab tujuan dari penelitian yang dilakukan. Saran

dibuat dengan tujuan agar hasil dari penelitian yang akan dilakukan pada masa

mendatang menjadi lebih baik lagi dari penelitian yang sudah dilakukan.

(17)

(18)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

36

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Penelitian

Pada penelitian ini, dipaparkan hasil pengambilan data yang dilakukan

selama 2 jam menggunakan kompresor di luar ruangan. Data tersebut dicatat tiap

20 detik selama pengambilan data. Selanjutnya, data yang tercatat diambil nilai

rata-rata tiap 20 detik.

Tabel 4.1 Data penelitian pada rasio terendam 1 : 3

NO Waktu

(s)

Pipa 1 in Pipa 3/4 in

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

1 20 0,900 0,960 1,120 0,480 0,600 0,600

2 20 1,020 0,900 0,960 0,560 0,600 0,580

3 20 0,940 1,000 1,000 0,540 0,580 0,620

4 20 0,960 0,900 0,980 0,600 0,640 0,640

5 20 1,000 0,930 1,030 0,560 0,660 0,600

6 20 0,920 1,090 0,940 0,520 0,580 0,600

7 20 0,960 1,060 1,040 0,560 0,580 0,640

8 20 1,000 1,000 0,960 0,540 0,600 0,600

9 20 0,900 0,960 0,940 0,620 0,600 0,620

10 20 0,920 1,000 1,040 0,620 0,640 0,600

11 20 1,020 0,940 0,960 0,600 0,600 0,600

12 20 0,940 1,120 1,080 0,640 0,590 0,620

Rata-rata 0,957 0,988 1,004 0,570 0,606 0,610

Tabel 4.2 Data penelitian pada rasio terendam 2 : 5

NO Waktu

(s)

Pipa 1 in Pipa 3/4 in

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

1 20 1,160 1,040 1,240 0,700 0,720 0,720

2 20 1,180 1,050 1,100 0,680 0,720 0,730

3 20 1,060 1,260 1,080 0,660 0,710 0,760

4 20 1,140 1,240 1,220 0,720 0,720 0,760

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

37

Tabel 4.2 Data penelitian pada rasio terendam 2 : 5 (Lanjutan)

NO Waktu

(s)

Pipa 1 in Pipa 3/4 in

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

5 20 1,180 1,140 1,160 0,660 0,740 0,720

6 20 1,000 1,160 1,180 0,720 0,700 0,720

7 20 1,140 1,100 1,280 0,730 0,760 0,730

8 20 1,040 1,060 1,120 0,730 0,700 0,740

9 20 1,160 1,100 1,200 0,700 0,720 0,780

10 20 1,170 1,200 1,260 0,720 0,720 0,750

11 20 1,210 1,140 1,120 0,710 0,760 0,760

12 20 1,000 1,240 1,160 0,720 0,720 0,720

Rata-rata 1,120 1,144 1,177 0,704 0,724 0,741

Tabel 4.3 Data penelitian pada rasio terendam 1 : 2

NO Waktu

(s)

Pipa 1 in Pipa 3/4 in

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

1 20 1,560 1,560 1,500 0,920 0,900 0,940

2 20 1,270 1,500 1,490 0,960 0,920 0,970

3 20 1,360 1,600 1,550 0,900 0,920 1,000

4 20 1,400 1,480 1,500 0,940 1,000 0,980

5 20 1,410 1,420 1,500 0,920 0,960 0,960

6 20 1,380 1,500 1,480 0,900 0,940 0,920

7 20 1,520 1,420 1,560 0,880 0,940 1,020

8 20 1,420 1,560 1,500 0,900 0,940 0,900

9 20 1,420 1,490 1,540 0,910 0,960 0,960

10 20 1,450 1,440 1,530 0,880 0,940 0,920

11 20 1,540 1,600 1,580 0,860 0,960 0,960

12 20 1,580 1,580 1,560 0,930 0,950 0,940

Rata-rata 1,443 1,513 1,524 0,908 0,944 0,956

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

38

Tabel 4.4 Data penelitian pada rasio terendam 2 : 3

NO Waktu

(s)

Pipa 1 in Pipa 3/4 in

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

1 20 1,960 2,120 2,080 1,120 1,100 1,160

2 20 1,980 2,000 2,100 1,140 1,140 1,200

3 20 1,900 2,100 2,070 1,150 1,200 1,200

4 20 1,890 2,000 2,090 1,090 1,200 1,220

5 20 2,000 2,100 2,050 1,090 1,200 1,200

6 20 2,000 2,000 2,030 1,140 1,140 1,200

7 20 1,860 2,200 2,070 1,200 1,160 1,140

8 20 2,000 2,100 2,070 1,160 1,200 1,200

9 20 1,960 2,070 2,100 1,090 1,160 1,180

10 20 2,000 2,040 2,070 1,180 1,120 1,180

11 20 1,940 2,050 2,050 1,160 1,180 1,210

12 20 1,880 2,090 2,100 1,150 1,200 1,180

Rata-rata 1,948 2,073 2,073 1,139 1,167 1,189

Tabel 4.5 Data penelitian pada rasio terendam 1 : 1

NO Waktu

(s)

Pipa 1 in Pipa 3/4 in

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Δh 1 cm

Δh 1,5 cm

Δh 2 cm

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

Volume (liter)

1 20 2,580 2,700 2,610 1,430 1,400 1,460

2 20 2,670 2,620 2,580 1,460 1,450 1,460

3 20 2,550 2,590 2,620 1,410 1,420 1,440

4 20 2,580 2,700 2,760 1,460 1,440 1,420

5 20 2,670 2,610 2,700 1,420 1,480 1,420

6 20 2,600 2,580 2,670 1,440 1,450 1,430

7 20 2,670 2,550 2,640 1,420 1,440 1,470

8 20 2,620 2,610 2,640 1,460 1,440 1,420

9 20 2,580 2,620 2,700 1,460 1,450 1,460

10 20 2,610 2,550 2,730 1,420 1,460 1,440

11 20 2,640 2,610 2,700 1,470 1,460 1,460

12 20 2,550 2,640 2,720 1,430 1,400 1,440

Rata-rata 2,610 2,615 2,673 1,440 1,441 1,443

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

39

4.2 Hasil Perhitungan

Berdasarkan data-data pada Tabel 1 sampai 5, dilakukan perhitungan

dengan menggunakan Persamaan (1) Sampai Persamaan (16). Hasil perhitungan

dijabarkan tersebut sebagai berikut :

a. Perbedaan tekanan (ΔP)

Perbedaan tekanan dapat dihitung menggunakan perbedaan ketinggian yang

diukur menggunakan manometer U. Perbedaan tekanan (ΔP) dengan variasi

perbedaan ketinggian (Δh) 1 cm dapat dihitung sebagai berikut :

∆𝑃 = 𝑝 × 𝑔 × ∆ℎ

= 1,2 kg/m³ × 9,808 m/s × 0,01 m

∆𝑃 = 0,1177 Pa

b. Debit Udara (𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎)

Variable yang tidak dapat diukur selama penelitian maka dapat dilakukan

beberapa asumsi untuk mempermudah perhitungan debit udara. Asumsi tersebut

dituliskan sebagai berikut :

Cd = 0,6 (standar, Mc Cabe. 1993:221)

Setelah mendapaatkan asumsi, maka dapat dilakukan perhitungan beberapa

koefisien pendukung perhitungan debit udara. Koefisien pendukung debit udara

adalah luas penampang orifice ( 𝑎0) dan perbandingan diameter orifice dengan

diameter pipa (𝛽). Untuk menghitung koefisien pendukung dapat dilakukan sebagai

berikut :

𝑎0 = 𝜋

4× 𝑑2

= 3,14

4 × (0,012m)²

= 0,00011 m²

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

40

𝛽 = 𝑑

𝐷

= 0,012

0,022

= 0,54

Setelah mendapatkan 𝑎0 dan 𝛽 maka dapat dilakukan perhitungan debit

udara. Untuk menghitung debit udara dengan Δh 1 cm dapat dilakukan melalui

persamaan (15) sebagai berikut:

𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 = 𝐶𝑑𝑎0 √2(∆𝑃)

𝜌(1−𝛽4)

= 0,6 x 0,00011 m² × √2 (0,1177)

1,2 (1−0,544)

= 0,0000315 m³/s

c. Laju aliran massa udara (ṁ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎)

Laju aliran massa udara dapat dihitung melalui persamaan (16). Laju aliran

massa udara pada Δh 1 cm adalah sebagai berikut.

ṁ𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎= 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 × 𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎

= 1,2 kg/m³ × 0,0000315 m³/s

= 0,0000378 kg/s

d. Debit air (𝑄𝑎𝑖𝑟)

Debit air (𝑄𝑎𝑖𝑟) yang dihasilkan dapat dihitung melalui persamaan (16).

Contoh perhitungan debit air yang dihasilkan pada rasio 1 : 3 pada pipa 1 in serta

Δh 1 cm adalah sebagai berikut.

𝑄𝑎𝑖𝑟 = 𝑉

𝑡

= (0,957 / 20) × 1

1000

= 0,0000478 m³/s

e. Laju aliran massa air (ṁ𝑎𝑖𝑟)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

41

Laju aliran massa air (ṁ𝑎𝑖𝑟) dapat dihitung melalui persamaan (17). Contoh

perhitungan laju aliran massa air yang dihasilkan pada rasio 1 : 3 pada pipa 1 in

serta Δh 1 cm adalah sebagai berikut.

ṁ𝑎𝑖𝑟 = 𝜌𝑎𝑖𝑟 × 𝑄𝑎𝑖𝑟

= 1000 kg/m³ × 0,0000478 m³/s

= 0,0478 kg/s

f. Efisiensi

Efisiensi airlift pump yang dihasilkan dapat dihitung melalui persamaan (1).

Contoh perhitungan efisiensi yang dihasilkan pada rasio 1 : 3 pada pipa 1 in serta

Δh 1 cm adalah sebagai berikut.

Efisiensi = (𝑝𝑎𝑖𝑟 𝑔 𝑄𝑎𝑖𝑟 )

(𝑃𝑎𝑡𝑚 𝑄𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 ln(𝑃𝑖𝑛

𝑃𝑎𝑡𝑚))

= (1000 kg/m³ × 9,808 m/s × 0,0000478) / (101325 Pa ×

0,000315 m³/s × ln (413685

101325)

= 10,455 %

g. Persentase kenaikan laju aliran massa air

Persentase kenaikan laju aliran massa air dapat dihitung persamaan berikut.

Contoh perhitungan persentase kenaikan laju aliran massa air pada rasio 1 : 3

dengan 2 : 5 pada pipa 1 in dengan Δh 1 cm adalah sebagai berikut.

Persentase = (ṁ air2−ṁ air1

ṁ air1) × 100 %

= 0,056 − 0,0478

0,0478 × 100 %

= 17,073 %

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

42

Tabel 4.6 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 1 : 3

Dpipa (in)

Δh (cm)

Volume (liter)

Qair

𝑥 10−5 (m³/s)

Q Udara

𝑥 10−5 (m³/s)

ṁ air (kg/s)

ṁ udara

𝑥 10−5 (kg/s)

Efisiensi (%)

1 in

1 0,957 4,78 3,15 0,0478 3,78 10,455

1,5 0,988 4,94 3,86 0,0494 4,63 8,819

2 1,004 5,02 4,45 0,0502 5,34 7,760

3/4 in

1 0,570 2,85 3,15 0,0285 3,78 6,229

1,5 0,606 3,03 3,86 0,0303 4,63 5,406

2 0,610 3,05 4,45 0,0305 5,34 4,714

Tabel 4.7 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 2 : 5

Dpipa

(in)

Δh

(cm)

Volume

(liter)

Q air

𝑥 10−5 (m³/s)

Q Udara

𝑥 10−5 (m³/s)

ṁ air

(kg/s)

ṁ udara

𝑥 10−5 (kg/s)

Efisiensi

(%)

1 in

1 1,120 5,6 3,15 0,0560 3,78 12,240

1,5 1,144 5,72 3,86 0,0572 4,63 10,210

2 1,177 5,88 4,45 0,0588 5,34 9,093

3/4 in

1 0,704 3,52 3,15 0,0352 3,78 7,696

1,5 0,724 3,62 3,86 0,0362 4,63 6,462

2 0,741 3,70 4,45 0,0370 5,34 5,725

Tabel 4.8 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 1 : 2

Dpipa

(in)

Δh

(cm)

Volume

(liter)

Q air

𝑥 10−5 (m³/s)

Q Udara

𝑥 10−5 (m³/s)

ṁ air

(kg/s)

ṁ udara

𝑥 10−5 (kg/s)

Efisiensi

(%)

1 in

1 1,443 7,21 3,15 0,0721 3,78 15,765

1,5 1,513 7,56 3,86 0,0756 4,63 13,497

2 1,524 7,62 4,45 0,0762 5,34 11,779

3/4 in

1 0,908 3,70 3,15 0,0370 3,78 8,096

1,5 0,944 4,72 3,86 0,0472 4,63 8,425

2 0,956 4,78 4,45 0,0478 5,34 7,387

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

43

Tabel 4.9 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 2 : 3

Dpipa

(in)

Δh

(cm)

Volume

(liter)

Q air

𝑥 10−5 (m³/s)

Q Udara

𝑥 10−5 (m³/s)

ṁ air

(kg/s)

ṁ udara

𝑥 10−5 (kg/s)

Efisiensi

(%)

1 in

1 1,948 9,74 3,15 0,0974 3,78 21,284

1,5 2,073 10,36 3,86 0,1036 4,63 18,494

2 2,074 10,37 4,45 0,1037 5,34 16,022

3/4 in

1 1,139 5,70 3,15 0,0570 3,78 12,450

1,5 1,167 5,83 3,86 0,0583 4,63 10,411

2 1,189 5,95 4,45 0,0595 5,34 9,190

Tabel 4.10 Hasil perhitungan variasi rasio terendam 1 : 1

Dpipa

(in)

Δh

(cm)

Volume

(liter)

Q air

𝑥 10−5 (m³/s)

Q Udara

𝑥 10−5 (m³/s)

ṁ air

(kg/s)

ṁ udara

𝑥 10−5 (kg/s)

Efisiensi

(%)

1 in

1 2,610 13,05 3,15 0,1305 3,78 28,524

1,5 2,615 13,08 3,86 0,1308 4,63 23,335

2 2,673 13,36 4,45 0,1336 5,34 20,653

3/4 in

1 1,440 7,20 3,15 0,0720 3,78 15,738

1,5 1,441 7,21 3,86 0,0721 4,63 12,857

2 1,443 7,22 4,45 0,0722 5,34 11,154

Tabel 4.11 Hasil perhitungan kenaikan efisiensi

Dpipa

(in)

ΔP

(cm)

Rasio Terendam

1 : 3

(%)

2 : 5

(%)

1 : 2

(%)

2 : 3

(%)

1 : 1

(%)

1

1,0 - 17,073 28,795 35,009 34,018

1,5 - 15,767 32,192 37,025 26,176

2,0 - 17,178 29,533 36,031 28,899

3/4

1,0 - 23,538 5,207 53,768 26,408

1,5 - 19,532 30,380 23,566 23,500

2,0 - 21,448 29,021 24,412 21,374

4.3 Pembahasan

Hasil perhitungan pada Tabel 6 sampai Tabel 10 akan dipaparkan secara

lebih detail pada subbab 4.3 berikut. Laju aliran massa air yang dihasilkan

berbanding lurus dengan efisiensi airlift pump. Oleh karena itu, pada subbab ini

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

44

menganalisis efisiensi dan laju aliran massa air pada seluruh variasi yang dilakukan

pada airlift pump.

4.3.1 Hubungan efisiensi dengan rasio terendam

Gambar 4.1 sampai dengan gambar 4.4 menunjukkan perbandingan

efisiensi airlift pump pipa 1 in, dengan airlift pump ¾ in variasi rasio terendam.

Efisiensi pada gambar 4.1 sampai gambar 4.4 merupakan perhitungan dari

persamaan yang ada. Dari gambar tersebut, diperoleh efisiensi terbaik pada variasi

rasio terendam dengan menggunakan rasio terendam 1 pada diameter pipa 1 in dan

ṁudara 3,78 𝑥 10−5 kg/s sebesar 28,524%.

y = 26,642x + 2,7345R² = 0,9593

0

5

10

15

20

25

30

35

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

Pipa 1 in Linear (Pipa 1 in)

(a)

y = 13,992x + 2,2061R² = 0,9212

0

5

10

15

20

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

Pipa 3/4 in Linear (Pipa 3/4 in)

(b)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

45

Gambar 4.1 Grafik hubungan efisiensi dengan rasio terendam pada laju aliran

massa udara 3,78 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾ in

Gambar 4.2 Grafik hubungan efisiensi dengan rasio terendam pada laju aliran

massa udara 4,63 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾ in

y = 21,475x + 2,845R² = 0,9287

0

5

10

15

20

25

30

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

Pipa 1 in Linear (Pipa 1 in)

(a)

y = 10,714x + 2,7123R² = 0,9275

0

5

10

15

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

Pipa 3/4 in Linear (Pipa 3/4 in)

(b)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

46

Gambar 4.3 Grafik hubungan efisiensi dengan rasio terendam pada laju aliran

massa udara 5,34 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾ in

y = 19,003x + 2,4197R² = 0,9424

0

5

10

15

20

25

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

Pipa 1 in Linear (Pipa 1 in)

(a)

y = 9,2139x + 2,4741R² = 0,9167

0

5

10

15

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

Pipa 3/4 in Linear (Pipa 3/4 in)

(b)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

47

Gambar 4.4 Grafik hubungan rasio terendam dengan efisiensi pada diameter pipa

(a) 1 in dan (b) ¾ in

(Abou Taleb & Al-jarrah, 2017) telah melakukan penilitian yang berkaitan

kinerja airlift pump dan menggunakan variasi rasio terendam yang terbatas 0,18 -

0,49. Hasilnya memiliki nilai efisiensi yang berbanding lurus dengan besarnya rasio

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

0,0000378 Kg/s 0,0000463Kg/s 0,0000534 Kg/s

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Efis

ien

si (

%)

Rasio Terendam

0,0000378 Kg/s 0,0000463Kg/s 0,0000534 Kg/s

(a)

(b)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

48

terendam. Oleh karena itu, penulis telah memperluas rasio terendam sebanyak 0,3

– 1. Pada Gambar 4.1 sampai dengan gambar 4.4 ditunjukkan bahwa rasio terendam

yang diperbesar sampai 1 maka efisiensi airlift pump akan semakin besar. Hal ini

sesuai pada penelitian sebelumnya yang dilakukan (Abou Taleb & Al-jarrah,2017)

Rasio terendam mempengaruhi ketinggian pada head statis. Hal ini

disebabkan semakin besarnya rasio terendam maka akan semakin kecil head statis

yang digunakan. Head statis juga mempengaruhi efisiensi airlift pump karena

dibutuhkan laju aliran massa udara yang tepat untuk menjaga jumlah air tetap stabil

ke head statis yang lebih rendah. Hal ini disebabkan laju aliran massa udara yang

terlalu besar pada head statis yang rendah mengakibatkan hanya jumlah fluida udara

yang terlalu banyak dan tidak diikuti dengan jumlah fluida air pada airlift pump.

Efisiensi didapatkan dari perbandingan laju aliran massa air dengan laju aliran

massa udara. Selain itu, nilai efisiensi pompa yang dihasilkan dapat dipengaruhi

oleh beberapa kondisi, yaitu: perubahan tekanan, perubahan kecepatan, perubahan

densitas fluida dan besarnya gesekan antara fluida dengan dinding pipa

(Makhsud,2008).

4.3.2 Hubungan laju aliran massa air dengan rasio terendam

Gambar 4.5 sampai dengan gambar 4.8 menunjukkan perbandingan laju

aliran massa air pada airlift pump pipa 1 in dengan airlift pump ¾ in variasi rasio

terendam. Laju aliran massa air pada gambar 4.5 sampai gambar 4.8 merupakan

perhitungan dari persamaan yang ada. Dari gambar tersebut, diperoleh laju aliran

massa terbaik pada variasi rasio terendam dengan menggunakan rasio terendam 1

pada diameter pipa 1 in dan laju aliran massa udara 5,34 𝑥 10−5 kg/s sebesar 0,1336

kg/s atau sebesar 8,016 l/m.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

49

Gambar 4.5 Grafik hubungan laju aliran massa air dengan rasio terendam pada

laju aliran massa udara 3,78 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1in dan (b) ¾in

y = 0,1219x + 0,0125R² = 0,9593

0

0,03

0,06

0,09

0,12

0,15

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio terendam

Pipa 1 in Linear (Pipa 1 in)

(a)

y = 0,064x + 0,0101R² = 0,9212

0

0,03

0,06

0,09

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio terendamPipa 3/4 in Linear (Pipa 3/4 in)

(b)

y = 0,1203x + 0,0159R² = 0,9287

0

0,03

0,06

0,09

0,12

0,15

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio terendamPipa 1 in Linear (Pipa 1 in)

(a)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

50

Gambar 4.6 Grafik hubungan laju aliran massa air dengan rasio terendam pada

laju aliran massa udara 4,63 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾in

Gambar 4.7 Grafik hubungan laju aliran massa air dengan rasio terendam pada

laju aliran massa udara 5,34 𝑥 10−5kg/s dengan diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾in

y = 0,06x + 0,0152R² = 0,9275

0

0,03

0,06

0,09

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio terendam

Pipa 3/4 in Linear (Pipa 3/4 in)

(b)

y = 0,123x + 0,0157R² = 0,9424

0

0,03

0,06

0,09

0,12

0,15

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio terendam

Pipa 1 in Linear (Pipa 1 in)

(a)

y = 0,0596x + 0,016R² = 0,9167

0

0,03

0,06

0,09

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio terendam

Pipa 3/4 in Linear (Pipa 3/4 in)

(b)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

51

Gambar 4.8 Grafik perbandingan rasio terendam dengan laju aliran massa air pada

diameter pipa (a) 1 in dan (b) ¾ in.

Pada Gambar 4.5 sampai gambar 4.8 ditunjukkan besarnya laju aliran massa

air berbanding lurus dengan semakin besarnya rasio terendam. Hal ini sesuai

dengan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh (Stenning & Martin, 1968).

Penelitian yang berkaitan tentang kinerja air lift pump dengan menggunakan variasi

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio Terendam

0,0000378 Kg/s 0,0000463Kg/s 0,0000534 Kg/s

0,02

0,04

0,06

0,08

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

ṁ a

ir (

kg/s

)

Rasio Terendam

0,0000378 Kg/s 0,0000463Kg/s 0,0000534 Kg/s

(b)

(a)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

52

rasio terendam 0,4 – 0,7 memiliki hasil semakin besarnya rasio terendam maka akan

semakin besar juga laju aliran massa air yang dihasilkan (Stenning & Martin, 1968).

Pada Gambar 4.7 juga ditunjukkan kenaikan laju aliran massa tertinggi terdapat

pada rasio 1 : 2 dengan 2 : 3 pada pipa 3/4 in serta laju aliran massa udara =

0,0000534 kg/s sebesar 53,768 %.

Hal –hal yang mempengaruhi laju aliran massa air yaitu diameter pipa, head

statis dan laju aliran massa udara. Dapat dilihat bahwa laju aliran massa air pipa 1

in lebih besar daripada laju aliran massa air. Hal ini dikarenakan semakin besar

diameter pipa maka akan semakin besar juga laju aliran massa air. Hal ini didukung

dengan pernyataan (Pickert, 1963), menunjukkan bahwa kecepatan relatif udara

lebih kecil untuk pipa dengan diameter yang lebih kecil jika dibandingkan dengan

pipa yang berdiameter lebih besar. Kecepatan relatif udara digunakan untuk

medorong air naik keatas.

Besarnya laju aliran massa air berbanding lurus dengan semakin besarnya

laju aliran massa udara. Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya yang

dilakukan oleh (Riglin, 2011). Penelitian yang berkaitan tentang kinerja air lift

pump dengan menggunakan variasi laju aliran massa udara 0,007 m³/s -0,047 m³/s

memiliki hasil semakin besarnya laju aliran massa udara maka akan semakin besar

juga laju aliran massa air yang dihasilkan (Riglin, 2011)

Laju aliran massa udara dihasilkan dari tekanan udara yang dihasilkan

kompresor. Hal ini mempengaruhi tekanan udara yang diinjeksikan masuk dan

memberikan tekanan pada air ini mengakibatkan terjadi perubahan berat jenis

menjadi berat jenis campuran air dan udara. Pada penelitian ini, debit aliran udara

memiliki sifat kompresibel. Sifat kompresibel dipengaruhi terjadinya perubahan

densitas fluida yang melewati orifice. Hal ini juga berdampak pada besarnya laju

aliran massa air.

Selain itu, laju aliran massa udara saat tercampur dengan laju aliran massa

air membentuk sebuah pola aliran. Pola aliran dipengaruhi oleh injeksi udara yang

membentuk berat jenis campuran air dan udara (Oueslati & Megriche, 2017). Pola

aliran mempengaruhi sebuah debit udara dan debit air yang dihasilkan. Hal ini

didukung oleh penelitian yang dilakukan oleh (Korawan, 2019). Penelitian tersebut

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

53

menunjukkan bahwa pola aliran annular flow memiliki debit aliran yang lebih kecil

daripada debit aliran yang dihasilkan pola slug flow. Akan tetapi, gelembung udara

pada penelitian ini tidak di analisa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

54

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian pada airlift pump, maka dapat disimpulkan

sebagai berikut :

1. Efisiensi terbesar adalah 28,524 % pada rasio terendam 1 : 1 dengan

diameter pipa 1 in serta laju aliran massa udara sebesar 3,78 𝑥 10−5 kg/s.

2. Laju aliran massa air terbesar adalah 0,1336 kg/s atau sebesar 8,016 l/m

pada rasio terendam 1 : 1 dengan diameter pipa 1 in serta laju aliran massa

udara sebesar 5,34 𝑥 10−5 kg/s

3. Pada penelitian ini, semakin meningkatnya rasio perendaman, maka akan

meningkat juga efisiensi serta laju aliran massa air pada airlift pump.

5.2 Saran

1. Untuk pengujian selanjutnya dapat dilakukan penambahan variasi tekanan

untuk mengetahui karakteristik gelembung udara dari airlift pump.

2. Pengujian rasio terendam menggunakan riser tube perlu diinvestigasi lebih

jauh karena airlift pump banyak digunakan sebagai pompa pada lingkungan

yang tercemar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

55

DAFTAR PUSTAKA

Abou Taleb, F., & Al-jarrah, J. (2017). Experimental Study of an Airlift Pump.

Engineering Technology and Applied Science Research, 7(3), 1676–1680.

https://doi.org/10.5281/zenodo.809261

Agus Dwi Korawan. 2019. “EFEK DIAMETER PIPA PENGHANTAR

TERHADAP DEBIT DAN POLA ALIRAN DUA FASE PADA AIR-LIFT-

PUMP”. Indonesia : Sekolah Tinggi Teknologi Ronggolawe Cepu.

A. Mahrous, “Experimental study of Airlift pump performance with Sshape riser

tube bend”, Int. J. of Eng. and Manuf., Vol. 1, pp. 1-12, 2013

D. J. Nicklin “The Airlift pump: theory and optimization”, Trans. Inst. Chem. Eng.,

Vol. 41, pp. 29-39, 1963

G. J. Parker, “The effect of footpiece design on the performance of a small air lift

pump,” International Journal of Heat and Fluid Flow, vol. 2, no. 4, pp. 245–252,

1980.

Husain, L. A. 1975 “On the gas-lift pump. A new approach., 2nd Syrup. on jet

pumps, ejectors and gas-lift techniques”, Cambridge.

Makhsud, A. (2008). Desain dan pengujian pompa udara tekan ( air-lift pump ).

Jurnal Teknologi & Industri Faqih, 6(3).

Morgado, A. O., Miranda, J. M., Araújo, J. D. P., & Campos, J. B. L. M. (2016).

Review on vertical gas–liquid slug flow. International Journal of Multiphase Flow,

85, 348–368. https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2016.07.002

Mc Cabe, L. Waren, E. Jasifi. 1999. Operasi Teknik Kimia Jilid 2. Erlangga

Oueslati, A., & Megriche, A. (2017). The effect of liquid temperature on the

performance of an Airlift pump. Energy Procedia, 119, 693–701.

https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.07.096

Pickert, F., 1932, The Theory of the Air-lift Pump, Engineering, Vol. 34, pp. 19-

20.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: PENGARUH RASIO KEDALAMAN PIPA TERENDAM TERHADAP KINERJA

56

Reinemann, D.J., Parlange, J.Y., and Timmons, M.B., 1990, Theory of Small

Diameter Air-lift Pumps, Int. J. Multiphase Flow, Vol. 16, pp. 113-122.

Riglin, J. (2011). Performance Characteristics of Airlift Pumps with Vortex Induced

by Tangential Fluid Injection.

http://digitalcommons.bucknell.edu/honors_theses/28/

Rosemount. (2014). Flow Test Data Book and Flow Handbook for 405 Compact

Orifice Series and 1595 Conditioning Orifice Plate. 00821–0100(May).

Streeter, V. L., & Wylie, E. B. (1979). Fluid mechanics (seventh ed.).

Stenning, A.H., Martin, C.B., 1968. Analytical and experimental studies of air lift

pump performance. J. Eng. Power—Trans ASME 90, 106–110.

Streeter, V. L., & Wylie, E. B. (1979). Fluid mechanics (seventh ed.).

S. Z. Kassab, H. A. Kandil, H. A. Warda, W. H. Ahmed, “Air-lift pump

characteristics under two phase flow conditions”, Int. J. of Heat and Flow, Vol. 30,

pp. 88-98, 2009

Tighzert, H., Brahimi, M., Kechroud, N., & Benabbas, F. (2013). Effect of

submergence ratio on the liquid phase velocity, efficiency and void fraction in an

air-lift pump. Journal of Petroleum Science and Engineering, 110, 155–161.

https://doi.org/10.1016/j.petrol.2013.08.047

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI