pompa kel 15 fix

SEMESTER GANJIL

2014/2015

40

LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL

LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA

TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2.4 PENGOLAHAN DATA

2.4.1 Data Hasil Percobaan

(terlampir)

2.4.2 Pengolahan Data

2.4.2.1 Contoh Perhitungan (Tunggal, Seri dan Paralel)

a. Pompa Tunggal

1. Kapasitas (Q)

hQ1000

189,0 )/(000926,024

1000

189,0 3 sm

2. Head

PsPdH

)(5484,2

81,91000

25000m

3. Torsi (T)

LFT ).(7339,0179,01,4 mN

4. Daya Poros (W1) :

k

nFW1 )(70197,153

35,53

20001,4 Watt

5. Daya Air (W2) :

QPsPdW )(2

= )(14768,23000926,0.25000 Watt

6. Efisiensi ( )

%1001

2 W

W %06011,15%100

70197,153

14768,23

b. Pompa Seri

1. Kapasitas (Q)

hQ1000

189,0

)/(001069,0320

1000

189,0 3 sm

2. Head

11

1

PsPdH

)(3761468,1

81,91000

)6500(7000m

SEMESTER GANJIL

2014/2015

41




22

2

PsPdH

)(038736,2

81,91000

020000m

3. Torsi (T)

LFT 11 ).(4117,0179,03,2 mN

LFT 22 ).(63545,0179,055,3 mN

21 TTTTotal = 1,04715 ).( mN


2,11,1,1

2

22,1

1

11,1

WWW

k

nFW

k

nFW

Total

)(9606,2257376,13922306,86

)(7376,13935,53

210055,3

)(22306,8635,53

20003,2

Watt

Watt

Watt

5. Daya Air (W2) :

2,11,1,1

222,2

111,2

)(

)(

WWW

QPsPdW

QPsPdW

Total

)(81637,3538291,2143346,14

)(38291,21001069,0).020000(

)(43346,14001069,0)).6500(7000(

Watt

Watt

Watt

6. Efisiensi ( )

%100,1

,2

Total

Total

W

W %85071,15%100

2259606

81637,35

c. Pompa Paralel

1. Kapasitas (Q)

hQ1000

189,0

)/(00

1000

189,0 3 sm

2. Head

111

PsPdH

)(59,481,91000

062500m

222

PsPdH

)(08.481,91000

500060000m

TotalH diambil yang tertinggi=4,59 (m)

SEMESTER GANJIL

2014/2015

42




3. Torsi (T)

LFT 11 ).(107,0179,06,0 mN

LFT 22 ).(179,0179,01 mN

21 TTTTotal ).(286,0179,0107,0 mN


2,11,1,1

2

22,1

1

11,1

WWW

k

nFW

k

nFW

Total

)(85,6136,3949,22

)(36,3935,53

2100.1

)(49,2235,53

20006,0

Watt

Watt

Watt

5. Daya Air (W2) :

2,21,2,2

222,2

111,2

2)(

2)(

WWW

QPsPdW

QPsPdW

Total

)(000

)(02

0)500060000(

)(02

0)062500(

Watt

Watt

Watt

6. Efisiensi ( )

%100,1

,2

Total

Total

W

W %0%100

0

0

SEMESTER GANJIL

2014/2015

43




2.4.2.2 Grafik dan Pembahasan

A. Hubungan Kapasitas dan Head (Pompa Tunggal)

Dari grafik hubungan antara kapasitas dan head pada pengujian pompa

tunggal dapat dilihat bahwa kurva grafik mengalami penurunan dimana

semakin bertambahnya kapasitas fluida maka head akan mengalami

penurunan. Hal ini disebabkan karena hubungan antara head dan kapasitas

berbanding terbalik, sesuai dengan rumus berikut:

11 PsPdH

W2 = (Pd-Ps) . Q

Q

WPsPd 2

Q

WH 2.

Dimana, = air.g

Beda tekanan akan mempengaruhi kapasitas pada pompa, yaitu pada

saat beda tekanan (Pd-Ps) turun, maka kapasitas dari pompa akan bertambah

dan seperti itu juga sebaliknya. Dalam grafik juga dapat dilihat bahwa head

tertinggi pada pengujian pompa tunggal berada pada head 5,606 m dengan

kapasitas sebesar 0 m3/s.

SEMESTER GANJIL

2014/2015

44




SEMESTER GANJIL

2014/2015

45




B. Hubungan Kapasitas dan Head (Pompa Seri)

Semakin bertambahnya kapasitas, maka head akan mengalami

penurunan. Hal ini disebabkan karena hubungan antara head dan kapasitas

pompa adalah berbanding terbalik. Head dapat dirumuskan sebagai berikut:

11 PsPdH

W2 = (Pd-Ps) . Q

Q

WPsPd 2

Q

WH 2.

Dimana, = air.g

Dalam grafik juga terlihat bahwa head total memiliki nilai tertinggi.

Hal ini disebabkan karena head total merupakan penjumlahan dari head pada

pompa I dan head pada pompa II. Dalam grafik juga dapat dilihat bahwa

head tertinggi pada pompa I berada pada kapasitas 0 m3/s sebesar 5,606 m

dan pompa II berada pada kapasitas 0 m3/s dengan head sebesar 6,116 m.

SEMESTER GANJIL

2014/2015

46




SEMESTER GANJIL

2014/2015

47




C. Hubungan Kapasitas dan Head (Pompa Paralel)

Dari grafik hubungan antara kapasitas terhadap head pada pengujian

pompa parallel dapat dilihat bahwa polynomial grafik mengalami penurunan

dari putaran awal sampai pada putaran akhir, dimana semakin bertambahnya

kapasitas maka head akan mengalami penurunan. Hal ini berarti bahwa

hubungan antara head dan kapasitas pada pompa parelel adalah berbanding

terbalik sesuai dengan rumus:

11 PsPdH

W2 = (Pd- Ps) .Q

Q

WPsPd 2

Q

WH 2.

Pada bertambahnya nilai kapasitas maka akan mempengaruhi beda

tekanan (Pd-Ps) karena tekanan masuk semakin besar maka mengakibatkan

terjadinya penurunan beda tekanan (Pd-Ps), dimana beda tekanan (Pd-Ps)

berbanding lurus dengan head sehingga menyebabkan terjadinya penurunan

nilai head.

Dalam grafik dapat dilihat bahwa head tertinggi dari pompa I berada

pada kapasitas 0 m3/s dengan nilai head sebesar 4,587 m dan pompa II

berada pada kapasitas 0 m3/s dengan nilai head sebesar 4,077 m serta pompa

parallel berada pada kapasitas sebesar 0 m3/s dengan nilai head sebesar 8,664

m.

SEMESTER GANJIL

2014/2015

48




SEMESTER GANJIL

2014/2015

49




D. Hubungan Kapasitas dan Daya Poros (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)

Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) dan daya poros (W1) dapat

dilihat bahwa polinomial grafik mengalami kenaikan dan setiap jenis pompa

yaitu pompa tunggal, pompa seri dan pompa pararel dimana semakin tinggi

kapasitas (Q) maka semakin tinggi pula nilai daya porosnya (W1). Hal ini

disebabkan karena nilai kapasitas (Q) berbanding lurus dengan daya poros

(W1) dimana sesuai dengan rumus berikut :

𝑊1 = 𝐹 𝑥 𝑛

𝑘 (Watt) W2 = (Pd- Ps) .Q (Watt)

Dari rumus di atas dilihat bahwa semakin besar nilai kapasitas (Q)

maka gaya pembebanan (F) yang dibebankan pada pompa juga akan semakin

meningkat, sehingga daya poros (W1) juga akan mengalami peningktan seiring

dengan bertambahnya nilai kapasitas (Q). Dari grafik juga dapat dilihat bahwa

kurva grafik daya poros (W1) pada pompa seri memiliki nilai paling tinggi

yaitu sebesar 246,86 Watt. Hal ini disebabkan karena gaya pembebanan (F)

pada pompa seri bernilai lebih besar dibandingkan dengan gaya pembebanan

(F) pada pompa tunggal dan pompa pararel. Dalam grafik juga dapat dilihat

bahwa daya poros tertinggi pada pompa tunggal berada pada kapasitas 9,64 x

10-4 m3/s dengan daya poros sebesar 153,7 Watt dan pada pompa seri berada

pada kapasitas 1,10 x 10-3 m3/s dengan daya poros sebesar 246,86 Watt serta

pada pompa pararel berada pada kapasitas 1,33 x 10-3 m3/s dengan daya poros

sebesar 193,06 Watt.

dimana :

F = gaya pembebanan (N)

n = putaran mesin (RPM)

k = konstanta brake = 53,35

SEMESTER GANJIL

2014/2015

50




SEMESTER GANJIL

2014/2015

51




E. Hubungan Kapasitas dan Daya Air (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)

Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) dan daya air (W2) dapat

dilihat bahwa kurva grafik dari masing-masing pompa (pompa tunggal,

pararrel, seri) mengalami kenaikan sampai pada titik tertentu, lalu kemudian

grafik untuk semua daya air (W2) pompa mengalami penurunan. Apabila

dihubungkan dengan rumus adalah sebagai berikut :

𝑊2 = (𝑃𝑑 − 𝑃𝑠) 𝑥 𝑄 (watt)

Di mana :

(𝑃𝑑 − 𝑃𝑠) = beda tekanan pompa

Q = kapasitas

Dari grafik dapat kita lihat bahwa antara beda tekanan pompa (Pd -Ps)

meningkat dan kapasitas (Q) menurun sehingga mempengaruhi nilai daya air

(W2). Dalam grafik telihat bahwa kurva grafik mengalami penurunan padahal

nilai kapasitas bertambah. Hal ini disebabkan oleh karena adanya penurunan

perbedaan tekanan pada pompa, baik pada pompa tunggal, pompa seri

maupun pada pompa pararel sehingga menyebabkan terjadinya penurunan

pada daya air pada pompa. Kemudian juga karena kemungkinan kerugian

mekanis akibat adanya gesekan pada bantalan-bantalan.

Dalam Grafik juga dapat dilihat bahwa daya air tertinggi pada pompa

tunggal berada pada kapasitas 7,32 x 10-4 m3/s dengan daya air sebesar

25,619 Watt dan pada pompa seri pada kapasitas 9,45 x 10-4 m3/s dengan

daya air sebesar 60,007 Watt serta pada pompa pararel pada kapasitas sebesar

1,23 x 10-3 m3/s dengan daya air sebesar 55,709 Watt.

SEMESTER GANJIL

2014/2015

52




SEMESTER GANJIL

2014/2015

53




F. Hubungan Kapasitas dan Torsi (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)

Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) tehadap torsi (Nm) dapat

dilihat bahwa polinomial grafik mengalami peningkatan dari putaran awal

sampai dengan putaran akhir di mana semakin meningkatnya nilai kapasitas

(Q), maka torsi (Nm) akan ikut meningkat. Hal ini disebabkan karena nilai

kapasitas (Q) yang berbanding lurus dengan nilai torsi (Nm) dimana sesuai

dengan rumus :

𝑇 = 𝐹 𝑥 𝐿 (Nm)

𝜂 = 𝑊1

𝑊2 𝑥 100 %

𝜂 𝑥 𝐹 𝑥 𝑛

𝑘= (𝑃𝑑 − 𝑃𝑠) 𝑥 𝑄

𝜂 𝑥 𝐹 𝑥 𝑛 = (𝑃𝑑 − 𝑃𝑠) 𝑥 𝑄 𝑥 𝑘

Sehingga jika kapasitas (Q) mengalami peningkatan maka nilai gaya

pembebanan (F) untuk memindahkan fluida juga akan meningkat, dengan

meningkatnya nilai gaya pembebanan (F) maka akan diikuti pula dengan

meningkatnya nilai torsi (Nm).

Dalam grafik juga dapat dilihat bahwa torsi tertinggi pada pompa

tunggal berada pada kapasitas sebesar 9,64 x 10-4 m3/s dengan torsi sebesar

0,733 Nm dan pada pompa seri berada pada kapasitas sebesar 1,102 x 10-3

m3/s dengan torsi sebesar 1,145 Nm serta pada pompa pararel berda pada

kapasitas sebesar 1,33 x 10-3 m3/s dengan torsi sebesar 0,895 Nm.

Di mana :

F = gaya pembebanan (Nm)

L = lengan momen = 0,179 m

SEMESTER GANJIL

2014/2015

54




SEMESTER GANJIL

2014/2015

55




G. Hubungan Kapasitas dan Efisiensi (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)

Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) tehadap efisiensi (η) dapat

kita lihat bahwa polinomial grafik mengalami kenaikan pada titik tertentu.

Hal ini berarti bahwa seiring dengan bertambahnya kapasitas (Q) maka

efisiensi (η) juga akan menigkat pula sampai pada titik tertentu lalu

kemudian grafik untuk efisiensi (η) pompa mengalami penurunan. Hal ini

dapat disesuaikan dengan rumus berikut.

𝜂 = 𝑊1

𝑊2 𝑥 100 %

𝜂 = (𝑃𝑑− 𝑃𝑠) 𝑥 𝑄

𝐹 𝑥 𝑛𝑘

𝜂 = 𝐹 𝑥 𝑛

𝑘= (𝑃𝑑 − 𝑃𝑠) 𝑥 𝑄

Di mana :

W1 = Daya poros (Watt)

W2 = Daya air (Watt)

Dari rumus di atas dapat kita lihat bahwa nilai efisiensi adalah

perbandingan antara daya air (W2) dengan daya poros (W1). Alasan mengapa

ketika nilai kapasitas bertambah maka nilai efisiensi juga bertambah karena

beda selisih antara daya poros (W1) dan daya air (W2) adalah kecil dan juga

hampir sebanding 1 nilai daya air (W2) mendekati nilai daya poros (W1).

Dalam grafik juga terlihat adanya penurunan, hal ini disebabkan karena nilai

daya poros selalu meningkat seiring bertambahnya kapasitas (Q), sedangkan

tidak pada daya air. Daya air hanya meningkat sampai dengan kapasitas

tertentu sehingga menyebabkan selisih antara daya air dan daya poros

semakin besar sehingga efisiensi menurun. Hal lain yang menyebabkan

turunnya efisiensi adalah karena adanya kerugian gesek pada pompa

sentrifugal.

Dalam Grafik juga dapat dilihat bahwa efisiensi tertinggi pada pompa

tunggal sebesar 17,52% dan pada pompa seri sebesar 30,43% serta pada

pompa pararel sebesar 33,507%.

SEMESTER GANJIL

2014/2015

56




SEMESTER GANJIL

2014/2015

57




2.5 PENUTUP

2.5.1 Kesimpulan

Dari hasil pengujian pompa sentrifugal dengan instalasi tunggal, seri,

maupun paralel, didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

1. Semakin tinggi kapasitas fluida yang dialirkan pompa, maka head yang

dihasilkan semakin rendah.

2. Semakin bertambahnya kapasitas, maka head akan mengalami penurunan. Hal

ini disebabkan karena hubungan antara head dan kapasitas pompa adalah

berbanding terbalik.

3. Semakin bertambahnya kapasitas maka head akan mengalami penurunan. Hal

ini berarti bahwa hubungan antara head dan kapasitas pada pompa parelel

adalah berbanding terbalik.

4. Pompa seri dan pompa pararel dimana semakin tinggi kapasitas (Q) maka

semakin tinggi pula nilai daya porosnya (W1). Hal ini disebabkan karena nilai

kapasitas (Q) berbanding lurus dengan daya poros (W1).

5. Dari masing-masing pompa (pompa tunggal, pararrel, seri) mengalami

kenaikan sampai pada titik tertentu, lalu kemudian grafik untuk semua daya air

(W2) pompa mengalami penurunan sehingga beda tekanan pompa (Pd -Ps)

meningkat dan kapasitas (Q) menurun sehingga mempengaruhi nilai daya air

(W2)

6. Semakin meningkatnya nilai kapasitas (Q), maka torsi (Nm) akan ikut

meningkat. Hal ini disebabkan karena nilai kapasitas (Q) yang berbanding

lurus dengan nilai torsi (Nm).

7. Seiring dengan bertambahnya kapasitas (Q) maka efisiensi (η) juga akan

menigkat pula sampai pada titik tertentu lalu kemudian grafik untuk efisiensi

(η) pompa mengalami penurunan.

2.5.2 Saran

Untuk lebih meningkatkan efektifitas dan efisiensi kerja pada praktikum

pengujian pompa sentrifugal ini, maka disertakan pula saran-saran sebagai

berikut:

SEMESTER GANJIL

2014/2015

58




1. Sebelum melaksanakan praktikum, praktikan hendaknya mempelajari terlebih

dahulu teori-teori beserta rumrus – rumus yang ada pada setiap mesin fluida.

2. Untuk asisten agar dating tepat waktu dan tidak telat.

3. Untuk Laboratorium agar lebih menjaga keberihan alat-alat pada mesin fluida

dan menjaga keberihan lingkungan sekitar.

pompa kel 15 fix

Engineering