pompa sentrifugal

Pompa adalah peralatan yang berfungsi untuk memindahkan fluida cair dari satu tempat ke tempat lain yang

dikehendaki.Sistem kerja dari pompa adalah dengan cara mengubah energi mekanik menjadi energi fluida

Pompa memberikan energi kepada fluida sehingga dapat dipindahkan melalui saluran perpipaan.

1. pompa roda gigi (Apablia gerigi roda gigi pada sisi hisap ) cairan akan mengisi ruangan yang ada diantara

gerigi tersebut.)

ABSTRAK

2. pompa cuping (Pompa cuping (lobe pump) ini mirip dengan pompa jenis roda gigi-dalam hal aksinya dan

mempunyai dua rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh roda gigi-luarnya)

pompa sentrifugal merupakan pompa yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolis dengan

menggunakan gaya sentrifugal. Pompa sentrifugal bekerja ketika energi mekanik dari motor menggerakan sudu-

sudu pompa (rotor)dan berikutnya energi mekanik tersebut akan membawa fluida sehingga fluida tersebut akan

terlempar keluar karena gaya sentrifugal. kali ini kami mencoba memberikan gambaran tentang operasi

mengenai pompa single, terbagi rata dan paralel dengan kapasitas tertentu dan dengan skala penuh. pada

percobaan ini akan dilakukan tiga kali percobaan yakni pompa single sentrifugal, sentrifugal parallel dan seri

sentrifugal dan tiap percobaan tersebut terdapat data yang diberikan greder berupa p keluar dan volume.

sementara itu data yang akan didapat berupa tekanan keluar (P outlet), tekanan masuk (P inlet) dan waktu. dari

data tersebut dapat dianalisa operasi dari tiap pompa. dari data yang diperoleh dapat dicari besar kapasitas dan

tenaga yang dihasilkan pompa. Dalam dunia marine, pompa sentrifugal digunakan pada beberapa peralatan

seperti peralatan pemadam kebakaran, sistem balas dan sistemair tawar.

Jenis-jenis pompa=

BAB IDASAR TEORI

3. pompa sekrub (Pompa sekrup ini mempunyai satu, dua, tiga sekrup yang berputar dalam rumah pompa yang

diam) Pompa sentrifugal mempunyai impeller untuk mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ke

tempat yang lebih tinggi.

Centrifugal pump is a pump that can make mechanical energy of motor to altering hydraulic energy through

centrifugal energy. it works when the mechanical energy of motor move sudu – sudu pumps (rotor) and next this

mechanical energy will carry over Incompresible's fluid, so fluid will most throw out happening centrifugal force

effect. this time attempt give picture about operation influence pumps singles ala, break even, and also parallel

on appreciative capacity and head full scale. On this attempt will there is thrice experimental, which is singles

centrifugal pump, sentrifugal is parallel, and centrifugal quits and of each that attempt will exist data that gave by

greder which is p discharge, and volume, meanwhile data who will be gotten from attempt is pressure come out

(P outlet), entering pressure (P inlet), and time (t ) which that data for then is analysed to be able to figures of

each operation pump. Of data already being gotten that therefore will look for to outgrow it capacity and head full

scale of pumps. On that application at universalizes marine, sentifugal's pump there are many is utilized, e.g. on

fire company system, ballast's system, freshwater system, etc.

Head

m = m

Head adalah energi mekanik yang terkandung dalam satu satuan berat zat cair yang mengalir. Secara

umum head dirumuskan sebagai:

Gambar 1. Pompa Sentrifugal

m = m + m + m

(Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso Msme Hal.3)

Prinsip kerja pompa sentrifugal secara umum adalah sebagai berikut; Daya dari luar berupa motor listrik

diberikan pada poros pompa untuk memutarkan impeler di dalam zat cair. Maka zat cair yang ada di dalam

impeller, oleh dorongan sudu-sudu ikut berputar, karena gaya sentrifugal maka kapasitas zat cair mengalir dari

tengah impeler keluar melalui saluran di antara sudu-sudu. Di sini head tekanan zat cair menjadi lebih tinggi.

Demikian pula head kecepatannya bertambah besar karena zat cair mengalami percepatan. Zat cair yang keluar

dari impeler ditampung oleh saluran berbentuk volut (spiral) di keliling impeler dan di salurkan ke luar pompa

melalui nosel. Di dalam nosel ini head kecepatan aliran di ubah menjadi head tekanan. (Buku petunjuk

praktikum mesin fluida, Tim laboratorium mesin fluida dan system Teknik Sistem Perkapalan FTK – ITS,

Surabaya, 2009)

Zg

vPH

2

2

Zg

v

VW

AF

H2

2

m

m

mHs

m

sm

s

mkg

s

mkg

22

2

2

3

2 )(

di mana:

P

v

γ

g

Z

m=m-m

m=m

di mana:

Z1

Z2

di mana:

P2 - P1

ρ

g

Ht = Hs + Hp + Hv + Hf

: berat jenis cairan (kg/m3)

: percepatan gravitasi (m/s2)

Head static merupakan head karena perbedaan ketinggian antara permukaan antara dua permukaan cairan.

Dirumuskan sebagai:

: beda tekananpada permukaan antara dua tangki yang diukur

(N/m2)

(Petunjuk Praktikum Mesin Fluida, 2008)

: Berat zat cair persatuan volume (kgf/m3)

: Tekanan zat cair (Kgf/m)

: Rata-rata kecepatan aliran zat cair (m/s)

: Percepatan gravitasi (m/s2)

: Ketinggian (m)

Head total adalah gabungan antara static head (Hs), pressure head (Hp), velocity head (Hv) dan ditambah

losses karena friction (Hf) pada suction dan discharge pump

Head tekanan (Hp)

Head tekanan adalah head yang diperlukan untuk mengatasi suatu tekanan di dalam aliran fluida dari

sistem pada suatu pompa. Dirumuskan sebagai:

(Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso Msme hal 27)

(Pompa dan Kompresor, Ir. Sularso Msme hal 26)

: ketinggian permukaan cairan pada tangki 1 (m)

: ketinggian permukaan cairan pada tangki 2 (m)

Head statis (Hs)

Gambar 2. Skema Sistem Pompa

Tangki 1

Tangki 2

g

PPHp 12

m

m

Nm

N

m

N

3

22

12 ZZHs

di mana:

v1

v2

a.

di mana:

λ

L

D

b.

di mana:

f

Head kecepatan (Hs)


Head static merupakan head karena perbedaan kecepatan pada sisi dischrage dan suction. Dirumuskan

sebagai:

Head losses (Hf)

Merupakan head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian gesekan pada pipa (head loss minor) serta

head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian karena panjang pipa (head loss major).

: koefisien kerugian karena perlengkapan pipa

: kecepatan rata-rata aliran di titik 1, dekat tangki 1 (m/s2)

Head loss minor merupakan kerugian yang terjadi pada jalur pipa. Yang antara lain terjadi

karena ukuran pipa, bentuk penampang, atau berubahnya arah aliran karena filter. Secara

matematis ditulis:

Head loss major adalah kerugian yang diakibatkan karena adanya gesekan dalam pipa.

Secara matematis dirumuskan dengan:

Pompa sentrifugal dapat dirangkai secara tunggal, seri ataupun paralel. Perbedaan terhadap cara

merangkai ini akan menghasilkan performa pompa yang berbeda

a. Pompa Tunggal

: diameter pipa (m)


(Pompa dan Kompressor, Ir. Sularso Msme Hal.32)

: koefisien kerugian gesekan

: panjang pipa (m)

Gambar 3. Kurva Performa Pompa Tunggal

: kecepatan rata-rata aliran di titik 1, dekat tangki 2 (m/s2)

m

g

vvHv

s

m

sm

sm

2

22

2

1

2

2

)()(

2

)()(

g

v

D

LHmayor

2

2

msm

sm

m

m2

2

/

)/(

msm

sm

g

vfH or

2

2

2

min

/

)/(

2

Kapasitas Q (m3/s)

Grafik hubungan antara head dan

kapasitas untuk pompa tunggal

Head H (m)

Gambar 5. Kurva Perbandingan Performa Pompa

Tunggal dan Seri

Gambar 6. Kurva Operasi Seri dari Pompa dengan Karakteristik Berbeda

Pompa-pompa yang berbeda karakteristiknya dapat pula bekerja sama secara parallel dan seri. Hal ini

ditunjukkan dalam gambar dibawah ini dimana kurva 1 adalah pompa kapasitas kecil, kurva 2 dari pompa

kapasitas besar dan kurva 3 merupakan karakteristik operasi kedua pompa dalam susunan seri.

Pada titik Q yang sama dihasilkan head yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan pompa tunggal. Namun

kapasitas maksimumnya bernilai sama dengan pompa tunggal.

Gambar 4. Kurva perbandingan Performa Pompa Tunggal dan Paralel

b. Pompa Paralel

Pada pompa tunggal, head dan kapasitasnya berbanding terbalik. Dalam artian jika kita menginginkan

kapasitas maksimum, maka akan mengakibatkan head yang kecil, dan sebaliknya.

Pemasangan dengan cara ini dapat meningkatkan kapasitas pompa hingga dua kali lipat jika dibandingkan

dengan menggunakan pompa tunggal dengan kondisi head yang sama. Dari kurva di atas dapat dilihat

bahwa head maksimum rangkaian seri sama dengan pompa tunggal

c. Pompa Seri

R1

R2

Kapasitas Q

Operasi seri dari pompa-pompa

dengan karakteristik berbeda

Hea

d to

tal H

23

1

Ha (head statis)

Kapasitas Q (m3/s)

Grafik perbandingan hubungan head dan

kapasitas antara pompa tunggal dengan

pompa seri

Head H (m)

tunggal

seri

Kapasitas Q (m3/s)

Grafik perbandingan hubungan head dan

kapasitas antara pompa tunggal dengan

pompa paralel

Head H (m)

tunggalparalel

Dimana :

γ

Q

H

di mana V

t

A

v

Adapun penjelasan dari garfik di atas yaitu untuk satu pompa tunggal diberi tanda (1) dan

untuk susunan seri yang terdiri dari dua buah pompa yang diberi tanda (2). Harga head kurva (2)

diperoleh dari harga head kurva (1) dikalikan dua untuk kapasitas Q yang sama. Kurva untuk

susunan parallel yang terdiri dari dua buah pompa, diberi tanda (3). Harga kapasitas Q kurva (3)

ini diperoleh dari harga kapasitas pada kurva (1) dikalikan dua untuk head yang sama.

: volume (m3)

Pw = γ . Q . H ( pompa dan kompresor; Ir.Sularso, Msme, tahun 2000 )

Daya air merupakan energi yang diterima oleh air dari pompa per-satuan waktu. Daya air sama dengan

daya poros dikurangi kerugian daya dalam pompa,ditunjukkan dengan rumus :

Daya Air

sedangkan Q dirumuskan yaitu :

: kecepatan aliran fluida (m/s2)

: luas penampang (m2)

: waktu (s)

Pompa (1) mempunyai kapasitas kecil dan pompa (2) mempunyai kapasitas besar. Jika

keduanya diapasang secara parallel maka akan menghasilkan kurva karakteristik (3). Disini,

untuk kurva head-kapasitas system R1 akan dicapai titik operasi parallel di © dengan laju aliran

total sebesar Q. dalam keadaan ini pompa (1) beroperasi di titik (D) dengan kapasitas Q1 dan

pompa (2) beroperasi di titik (E) dengan kapasitas aliran Q2. Apabila kurva head-kapasitas

system naik lebih curam dari pada R2 maka pompa (1) tidak dapat lagi meghasilkan aliran keluar

karena head yang dimiliki tidak cukup tinggi untuk melawan head system.

: head (m)

: Kapasitas air ( m³/s )

: gravitasi spesifik air ( kg / m²s² )

Gambar 7. Kurva Operasi Paralel dari Pompa dengan Karakteristik Berbeda

( Fisika Dasar 1, dosen-dosen FMIPA, hal 151 )vAt

VQ .

R1

Kapasitas Q

1 2

Operasi paralel dari pompa-pompa

dengan karakteristik berbeda

He

ad

to

tal H

R2

Ha

3

32

3

2

/

)/(

smkg

ms

m

sm

kg

s

m

s

m

s

m 333

◊

◊

◊

◊

◊

◊

◊

◊

◊

Gambar 8. Komponen Utama Pompa Sentrifugal

Volute

Melumasi poros sehingga dapat memperlambat penurunan efisiensi pompa yan diakibatkan panas dan

vibrasi.

Shaft

Discharge nozzle

Impeller

Melindungi pompa dari kebocoran pada titik dimana shaft dipasang terhubung keluar.

Oil Ring

Seal

Untuk mentransmisikan torsi pada saat start dan selama operasi sekaligus mendukung impeller dan bagian

berputar lainnya.

Sebagai jalur masuk cairan ke dalam pompa.

Casing

Bearing

Suction nozzle

baling-baling atau sudu-sudu yang mengalirkan fluida

Mengkonversi gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh impeler menjadi tekanan.

Melindungi bagian dalam pompa dari korosi.

Sebagai bantalan dan menjaga shaft dan impeller pada satu posisi saja.

Sebagai jalur keluar cairan dari pompa.

3

3

Pressure gauge outlet Pressure gauge inlet sump drain valve

Pressure gauge discharge pompa sentrifugal I Pompa sentrifugal II

Tee conector Klem

→ Sump drain valve

: untuk mengukur tekanan di sisi masuk pompa 2

TAHAP PERCOBAAN

Tujuan percobaan ini adalah:

: untuk mengukur besarnya volume yang masuk dalam bak

: untuk mengukur tekanan pada discharge manifold

: untuk katub untuk mengeringkan fluida pada bak air

→ Indikator volume

→ Penggaris

→ Pressure Gauge (outlet)

→ Pressure gauge (discharge)

→ Pompa sentrifugal

→ Manifold→ Klem

→ On/Off

→ Control valve

→ Diffuser

: untuk menghitung waktu

: untuk memparalelkan pompa

: untuk mengatur aliran fluida

: untuk mengikat pipa

: untuk mengukur ketinggian permukaan air pada recervoir ke dasar

tangki dan dari sisi discharge manifold ke dasar tangki

→ Tee connector

: untuk mengendalikan aliran fluida

: untuk menyalakan pompa

: untuk mengukur tekanan di sisi keluar pompa 1

c. Memahami hubungan antara head pump dan kapasitas dari pompa sentrifugal yang disusun secara

Tunggal, Seri dan Paralel

PERALATAN

b. Mengerti karakteristik kerja dari pompa sentrifugal yang disusun secara Tunggal, Seri dan Paralel

BAB II

→ Hp

: untuk memompa fluida

→ Pressure Gauge (inlet)

a. Praktikan dapat merangkai dan mendemonstrasikan pompa secara Tunggal, Seri dan Paralel

: untuk pengarah aliran fluida

TUJUAN PERCOBAAN

On / off control

Stopwatch penggaris volume indikator

3

Langkah Percobaan Pompa Paralel

1. Peralatan untuk percobaan dipersiapkan

6. Variasi nilai P discharge manifold dengan mengatur katub pada control valve

5. Hidupkan kedua pompa secara bersamaan

7. Catat tekanan outlet dan inlet pompa, serta waktu yang dibutuhkan untuk menempuh volume

yang ditentukan dengan bantuan hp.

7. Dicatat tekanan outlet dan inlet pompa, serta waktu yang dibutuhkan untuk menempuh

volume yang ditentukan dengan bantuan HP

4. Hubungkan outlet pompa 1 di dalam hydraulic bench dengan tee connector dan hubungkan tee

connector dengan inlet discharge manifold dan kencangkan sambungan tersebut dengan klem

2. Hubungkan saluran pipa dari sump drain valve ke inlet pompa 2 dan kencangkan sambungan

tersebut dengan klem, kemudian buka katub sump drain valve

6. Variasi nilai P discharge manifold dengan mengatur katub pada control valve



3. Hubungkan saluran pipa dari outlet pompa 2 menuju Tee connector (sambungan T) dan

kencangkan sambungan tersebut dengan klem

1. Siapkan peralatan untuk percobaan

8. Diukur ketinggian permukaan air pada recervoir ke dasar tangki dan dari sisi discharge

manifold ke dasar tangki

5. Hidupkan kedua pompa secara bersamaan

8. Diukur ketinggian permukaan air pada recervoir ke dasar tangki dan dari sisi discharge manifold ke dasar

tangki

LANGKAH PERCOBAAN

2. Dihubungkan saluran pipa dari sump drain valve ke inlet pompa 2 dan kencangkan

sambungan tersebut dengan klem, kemudian buka katub sump drain valve.

3. Dihubungkan saluran pipa dari outlet pompa 2 menuju inlet discharge manifold dan

kencangkan sambungan tersebut dengan klem.4. Di cek kembali apakah sump drain valve sudah terbuka

3. Hubungkan saluran pipa dari outlet pompa 1 menuju inlet pompa 2 dan kencangkan

sambungan tersebut dengan klem

4. Hubungkan saluran pipa dari outlet pompa 2 menuju inlet discharge manifold dan

kencangkan sambungan tersebut dengan klem

Pompa Seri

5. Pompa 2 dihidupkan

6. Nilai P discharge manifold divariasikan dengan mengatur katup pada kontrol valve

Pompa Tunggal

1. Peralatan untuk percobaan dipersiapkan

2) Katub pada sump drain valve ditutup2. Tutup katub pada sump drain valve

3

Pompa Seri

Pompa tunggal



8. Ukur ketinggian permukaan air pada recervoir ke dasar tangki dan dari sisi discharge manifold

ke dasar tangki

GAMBAR INSTALASI

3.5

Waktu (s)5.33

16.2

33.2

48.51

126.63

Waktu (s)10.23

12.38

18.25

23.61

18.86

Waktu (s)10.23

12.38

18.25

23.61

28.86

Z1 : Ketinggian permukaan air dari sisi discharge manifold ke dasar tangki = 0.26 m

Z2 : Ketinggian permukaan air pada reservoir ke dasar tangki = 0.88 m

2.5 20 350

30

Pdischarge (mH2O) P outlet (mH2O)

2

0

2501.5 15

9

11

2.5

Pdischarge (mH2O)

1 8

13

P outlet (mH2O)0.5

P inlet (kg/cm3)7

1.5

2 16

1 14

Data Hasil Percobaan pada Pompa Paralel

1.5 8

P outlet (mH2O)

20

Volume (L)

25

P inlet (kg/cm3)

Volume (L)0

201 10

15

Data Hasil Percobaan

Data Hasil Percobaan pada Pompa Tunggal

Pdischarge (mH2O)

0.5 14

0

11

0 20

0 15

0.5 8

02.5

Data Hasil Percobaan pada Pompa Seri

0

0

2

35

016

0

35

Pompa Paralel

15

Volume (L)

30

25

300

0

0

P inlet (kg/cm3)

4.1 PERHITUNGAN a. Pompa tunggal

NoPdisch

(mH2O)

Poutlet

(mH2O)

Pinlet

(kg/cm3) t (s) V(l)

1 0.5 7 0 14 15

2 1 10 0 21 20

3 1.5 11 0 31 25

4 2 13 0 41 30

5 2.5 16 0 120 35

* Tekanan ( P ) = 1 mH2O = 9810 N / m2 ρ = 1000 kg/m

3

g = 9.8 m/s2

Berikut di bawah ini data hasil percobaan setelah dikonversi satuan:

NoPdischarge

(N/m2)

Poutlet

(N/m2)

Pinlet

(kg/cm3)t(s) V(m

3)

1 4905 68670 0 14 0.015

2 9810 98100 0 21 0.02

3 14715 107910 0 31 0.025

4 19620 127530 0 41 0.03

5 24525 156960 0 120 0.035

Q= (m3/ s) b. Hp,Hs

∆HP = (Pout – P in)/(ρ.g) = (78480– 0)/9.8x1000 = 7.007142857

= 0.015/14 Hs = Z2 – Z1

= 0.001071 m3/s = 0,88- 0,26

= 0.62

d. Hf = 0 karena diasumsikan pipa halus

A = 1/4 ПD2

= 0.000285 m2

v = Q/A = 3.759398 m/s d = 3/4 inch = 0.01905

Hm= Σfv2/(2g) = 2.1632261

lubang masuk tajam

katup terbuka

lubang keluar

TDH(Ht) = ∆HP + Hs + Hm

= 9.790369

1

3

elbow 90 1 x 0.5

Σf

0.5

0.5

1

ANALISA DATA

Tabel di atas memerlukan konversi satuan karena terdapat beberapa hasil pengamatan tidak menggunakan

satuan internasional (SI),konversi tersebut meliputi:

c. Hv bernilai 0 karena V bernilai sama disemua titik, karena diameter pipa inlet dan outlet sama maka

kecepatan di outlet dan inlet sama.

fasumsi

BAB III

t

V

Dengan cara yang sama untuk perhitungan pompa tunggal di peroleh hasil

berikut:

NoPdischarge

(N/m2)

Poutlet

(N/m2)

Pinlet

(kg/cm3)t(s) V(m

3) Q(m

3/s)

1 4905 68670 0 14 0.015 0.001071

2 9810 98100 0 21 0.02 0.000952

3 14715 107910 0 31 0.025 0.000806

4 19620 127530 0 41 0.03 0.000732

5 24525 156960 0 120 0.015 0.000125

Z2 Z1 Hs Hp v Hm Ht

(m) (m) (m/s) (m) (m)

0.88 0.26 0.62 7.0071429 3.759398 2.16323 9.79036894

0.88 0.26 0.62 10.010204 3.341688 1.70922 12.3394197

0.88 0.26 0.62 11.011224 2.829655 1.22555 12.8567775

0.88 0.26 0.62 13.013265 2.567394 1.0089 14.6421703

0.88 0.26 0.62 16.016327 0.438596 0.02944 16.6657704

b. pompa seri

NoPdisch

(mH2O)

Poutlet

(mH2O)

Pinlet

(kg/cm3) t (s) V(l)

1 0.5 8 0 10.23 15

2 1 8 0 12.38 20

3 1.5 8 0 18.25 25

4 2 9 0 23.61 30

5 2.5 11 0 28.86 35

* Tekanan ( P ) = 1mH2O = 9810 N / m2 ρ = 1000 kg/m

3

g = 9.8 m/s2


NoPdischarge

(N/m2)

Poutlet

(N/m2)

Pinlet

(kg/cm3)t(s) V(m

3)

1 4905 78480 0 10.23 0.015

2 9810 78480 0 12.38 0.02

3 14715 78480 0 18.25 0.025

4 19620 88290 0 23.61 0.03

5 24525 107910 0 28.86 0.035

Q= (m3/ s) b. Hp,Hs

∆HP = (Pout – P in)/(ρ.g) = (78480– 0)/9.8x1000 = 8.008163265

Hs = Z2 – Z1

= 0.001466 m3/s = 0,88- 0,26

= 0.62


satuan internasional,konversi tersebut meliputi:

t

V


v = Q/A = 5.144827 m/s d = 3/4 inch = 0.01905

Hm= Σfv2/(2g) = 6.0771223

lubang masuk tajam

katub terbuka

lubang keluar


= 14.70529

Dengan cara yang sama untuk perhitungan pompa seri di peroleh hasil

berikut:

NoPdischarge

(N/m2)

Poutlet

(N/m2)

Pinlet

(kg/cm3)t(s) V(m

3) Q(m

3/s)

1 4905 78480 0 10.23 0.015 0.001955

2 9810 78480 0 12.38 0.02 0.001616

3 14715 78480 0 18.25 0.025 0.001096

4 19620 88290 0 23.61 0.03 0.000847

5 24525 107910 0 28.86 0.035 0.000693

Hs Hp v Hm Ht

(m) (m) (m/s) (m) (m)

0.88 0.26 0.62 8.008163 6.859769 10.8038 19.431936

0.88 0.26 0.62 8.008163 5.668452 7.3771 16.005259

0.88 0.26 0.62 8.008163 3.84523 3.3947 12.022860

0.88 0.26 0.62 9.009184 2.972276 2.02831 11.657496

0.88 0.26 0.62 11.011224 2.431581 1.35748 12.988706

c. pompa paralel

NoPdisch

(mH2O)

Poutlet

(mH2O)

Pinlet

(kg/cm3) t (s) V(l)

1 0.5 14 0 17.89 15

2 1 14 0 21.1 20

3 1.5 15 0 29.67 25

4 2 16 0 40.12 30

5 2.5 20 0 106.39 35

* Tekanan ( P ) = 1mH2O = 9810 N / m2 ρ = 1000 kg/m

3

g = 9.8 m/s2


NoPdischarge

(N/m2)

Poutlet

(N/m2)

Pinlet

(kg/cm3)t(s) V(m

3)

1 4905 137340 0 17.89 0.015

2 9810 137340 0 21.1 0.02

3 14715 147150 0 29.67 0.025

4 19620 156960 0 40.12 0.03

5 24525 196200 0 106.39 0.035


satuan internasional,konversi tersebut meliputi:

Z1

A = 1/4 ПD2

= 0.000285 m2

asumsi

elbow 90 4x 0.5

Σf

f

0.5



2

1

1

4.5

Z2

Q = (m3/ s) b. Hp,Hs

∆HP = (Pout – P in)/(ρ.g) = (186390– 0)/9.8x1000 = 14.01428571

Hs = Z2 – Z1

= 0.000838 m3/s = 0,88- 0,26

= 0.62


v = Q/A = 2.941955 m/s d = 3/4 inch = 0.01905

Hm= Σfv2/(2g) = 1.4572363

lubang masuk tajam

sambungan t

katub terbuka

lubang keluar


= 16.09152 m

Dengan cara yang sama untuk perhitungan pompa paralel di peroleh hasil

berikut:

NoPdischarge

(N/m2)

Poutlet

(N/m2)

Pinlet

(kg/cm3)t(s) V(m

3) Q(m

3/s)

1 4905 137340 0 17.89 0.015 0.001118

2 9810 137340 0 21.1 0.02 0.000948

3 14715 147150 0 29.67 0.025 0.000674

4 19620 156960 0 40.12 0.03 0.000499

5 24525 196200 0 106.39 0.035 0.000188

Hs Hp v Hm Ht

(m) (m) (m/s) (m) (m)

0.89 0.15 0.74 14.014286 3.922607 2.59064 17.344928

0.89 0.15 0.74 14.014286 3.32585 1.86236 16.616644

0.89 0.15 0.74 15.015306 2.365198 0.94187 16.697181

0.89 0.15 0.74 16.016327 1.749139 0.51512 17.271444

0.89 0.15 0.74 20.020408 0.659606 0.07325 20.833661

0.5elbow 90 1x 0.5

Σf



A = 1/4 ПD2

= 0.000285 m2

1

Z2 Z1

f

0.5

0.3

1

3.3

asumsi

t

V

4.2 ANALISA GRAFIK

1. Grafik hubungan antara head total dan kapasitas pada rangkaian tunggal

2. Grafik hubungan antara head dan kapasitas pada rangkaian seri

Dari grafik diatas, terlihat adanya kenaikan kapasitas (Q) yang diikuti dengan penurunan head total (Ht).

Dari perubahan tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar kapasitas aliran maka head total

semakin kecil, atau dapat dikatakan bahwa nilai kapasitas kecil justru mempunyai nilai head total yang

tinggi. Sesuai dengan persamaan WHP = γ x Q x Ht , dimana nilai Ht berbanding terbalik dengan Q. Pada

grafik diatas terlihat bahwa ada saat bertambahnya kapasitas namun ada kenaikan nilai dari head dan turun

pada saat berikutnya.Hasil nilai kapasitas yang fluktuatif dikarenakan kurangnya ketelitian praktikan pada

saat pengambilan data khususnya variabel t (waktu) dan melihat besarnya nilai tekanan (P outlet).

Kesalahan pengambilan data tersebut mengakibatkan kesalahan perhitugan pada nilai head. Misalkan saja

pada saat Q = 0.000806 dan nilai Ht = 11,85575707 terlihat grafik naik dan setelah itu menurun.

Dari grafik diatas, terlihat adanya kenaikan kapasitas (Q) yang diikuti dengan kenaikan nilai head total (Ht).

Dari perubahan tersebut yang seharusnya terjadi adalah semakin besar kapasitas aliran maka nilai head

total semakin kecil, atau dapat dikatakan bahwa nilai kapasitas kecil justru mempunyai nilai head total yang


grafik diatas terlihat bahwa pada saat kenaikan kapasitas maka nilai head terkadang naik dan kadang turun.

Hasil nilai kapasitas yang fluktuatif dikarenakan ketidak telitian praktikan pada saat pengambilan data

khususnya variabel t (waktu). Kesalahan pengambilan data tersebut mengakibatkan kesalahan perhitugan

pada nilai head. Misalkan kita ambil data pada Q = 0,001818 dan pada saat Ht = 16,971326 yang

seharusnya nilai head menjadi kecil tapi dalam perhitungan data nilai head tersebut menjadi besar.

789

101112131415161718

0.000000 0.000200 0.000400 0.000600 0.000800 0.001000 0.001200

Hea

d (

m)

Kapasitas (m3/s)

Hubungan antara head dgn kapasitas pada rangkaian tunggal

Hubungan antara head dgn kapasitas pada pompa tunggal

Poly. (Hubungan antara head dgn kapasitas pada pompa tunggal)

12.000000

14.000000

16.000000

18.000000

20.000000

22.000000

0.000300 0.000800 0.001300 0.001800

Hea

d t

ota

l (m

)

Kapasitas (m3/s)

Hubungan antara head dgn kapasitas pada rangkaian seri

Hubungan antara head dgn kapasitas pada pompa seriPoly. (Hubungan antara head dgn kapasitas pada pompa seri)

3. Grafik hubungan antara head dan kapasitas pada rangkaian paralel

4. Grafik hubungan antara H dan Q pada pompa seri dan tunggal

Dari grafik diatas, terlihat adanya kenaikan kapasitas (Q) yang diikuti dengan kenaikan nilai head total (Ht).

Dari perubahan tersebut yang seharusnya terjadi adalah semakin besar kapasitas aliran maka nilai head

total semakin kecil, atau dapat dikatakan bahwa nilai kapasitas kecil justru mempunyai nilai head total yang


grafik diatas terlihat bahwa pada saat kenaikan kapasitas maka nilai head terkadang naik dan kadang turun.

Hasil nilai kapasitas yang fluktuatif dikarenakan ketidak telitian praktikan pada saat pengambilan data

khususnya variabel t (waktu). Kesalahan pengambilan data tersebut mengakibatkan kesalahan perhitugan

pada nilai head. Misalkan kita ambil data pada Q = 0,001818 dan pada saat Ht = 16,971326 yang

seharusnya nilai head menjadi kecil tapi dalam perhitungan data nilai head tersebut menjadi besar.

Dari grafik diatas, dapat dilihat bahwa pada kapasitas yang sama nilai head pada pompa seri lebih besar bila

di bandingkan dengan nilai head pada pompa tunggal. Sesuai dengan persamaan untuk pompa seri, HTotal

= H1 + H2 dan QTotal = Q1 = Q2, sedangkan untuk pompa tunggal QTotal = Q dan nilai headnya

HTotal=H. Dari grafik di atas terlihat bahwa head pompa seri lebih besar dari pada pompa tunggal, begitu

pula dengan kapasitasnya. Kita misalkan saja ambil data pada saat Q = 0,001000 maka kita akan melihat

besar nilai head untuk pompa seri

Pada teori dikatakan bahwa kenaikan kapasitas (Q) akan berpengaruh pada penurunan nilai head, hal ini

sesuai dengan persamaan : Pw = γ x Q x Ht . Pada grafik diatas terlihat bahwa pada saat penurunan head

maka kapasitas cenderung naik dan kadang turun. Hal ini terjadi karena kapasitas adalah Q=V/t dimana

V=Volume dan t=waktu. Hasil nilai kapasitas yang fluktuatif dikarenakan ketidak telitian praktikan pada

saat pengambilan data khususnya variabel t (waktu). Kesalahan pengambilan data tersebut mengakibatkan

kesalahan perhitugan pada nilai head. Misalkan saja, pada Q = 0,002000 dan Ht = 23,045691 yang

810121416182022

0.000000 0.000500 0.001000 0.001500 0.002000 0.002500

Hea

d t

ota

l (m

)

Kapasitas (m3/s)

Grafik hubungan antara H dan Q pada pompa seri dan tunggal

pompa tunggal

pompa seri

Poly. (pompa tunggal)Poly. (pompa seri)

16.000000

18.000000

20.000000

22.000000

0.000100 0.000600 0.001100 0.001600

Hea

d t

ota

l (m

)

Kapasitas (m3/s)

Hubungan antara head dgn kapasitas pada rangkaian pararel

Hubungan antara head dgn kapasitas pada rangkaian pararel

Poly. (Hubungan antara head dgn kapasitas pada rangkaian pararel)

5. Grafik hubungan antara head dan kapasitas pada rangkaian tunggal dan pararel

6. Grafik hubungan antara head total dengan besarnya kapasitas pada pompa seri &paralel

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa pada nilai head yang sama, pompa paralel mempunyai nilai kapasitas

yang lebih besar dari pada kapasitas untuk pompa tunggal. Hal ini dapat kita ketahui dari waktu yang

dibutuhkan pompa untuk mengalirkan fluida dimana waktu yang diperlukan untuk pompa paralel lebih

cepat dari pada waktu yang dibutuhkan untuk pompa tunggal. Daya yang dibutuhkan untuk mengatasi head

yang sama ternyata mempunyai harga kapasitasnya berbeda jika pompa disusun secara tunggal dan

parallel . Untuk Pompa parallel HTotal = H1 = H2, dan QTotal = Q1 + Q2, untuk pompa tunggal QTotal = Q

dan nilai headnya HTotal = H. Terlihat di grafik bahwa kapasitas(Q) pompa paralel lebih besar dari pompa

tunggal, tetapi kesamaan heat antara pompa tunggal dan paralel tidak sama. Hal ini dikarenakan rusaknya

Sesuai dengan persamaan untuk pompa seri, HTotal = H1 + H2. (Sularso, 1990) dan QTotal = Q1 = Q2,

sedangkan untuk pompa paralel, HTotal = H1 = H2, dan QTotal = Q1 + Q2. Maka pada Pdischarge yang

sama pompa seri memiliki head total yang lebih tinggi dari pada pompa paralel. Dan sebaliknya pompa

paralel memiliki kapasitas yang lebih besar daripada pompa seri.

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa ada data yang menunjukkan bahwa heat pompa seri lebih kecil dari

heat pompa paralel. Begitu pula dengan kapasitasnya, ada data yang menunjukkan bahwa kapasitas pompa

paralel lebih besar dari pompa seri. Hal ini disebabkan oleh rusaknya pressure gauge sehingga tekanan

12.00000013.00000014.00000015.00000016.00000017.00000018.00000019.00000020.00000021.00000022.000000

-0.000200 0.000300 0.000800 0.001300 0.001800 0.002300

Hea

d t

ota

l (m

)

Kapasitas (m3/s)

Grafik hubungan antara head total dengan besarnya kapasitas pada pompa seri & pararel

pompa seri

pompa pararel

Poly. (pompa seri)

Poly. (pompa pararel)

5.0000007.0000009.000000

11.00000013.00000015.00000017.00000019.00000021.00000023.000000

0.000000 0.000200 0.000400 0.000600 0.000800 0.001000 0.001200

Hea

d t

ota

l (m

)

Kapasitas (m3/s)

Grafik hubungan antara head dan kapasitas pada rangkaian tunggal dan pararel

Pompa paralel

Pompa Tunggal

Poly. (Pompa paralel)

Poly. (Pompa Tunggal)

7. Grafik hubungan antara head dan kapasitas pada rangkaian tunggal,seri,parallel

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa tidak ada data yang menunjukkan bahwa head pompa tunggal sama

dengan heat pompa paralel. Hal ini disebabkan oleh rusaknya pressure gauge sehingga tekanan tidak bisa

terdeteksi dengan baik sehingga heat total yang didapat juga tdak baik. Selain itu, praktikan kurang teliti

dalam pengambilan data berupa waktu sehingga perhitungan kapasitas juga tidak baik.

Pada pompa yang disusun Tunggal,sesuai dengan persamaan (Sularso,1990)maka Qtotal = Q dan nilai

HTotal = H,untuk pompa yang disusun secara seri maka Htotalnya = H1 + H2 dan Qtotal = Q1 =

Q2,sedangkan Pada pompa yang disusun secara paralel,Htotal = H1 = H2 dan Qtotal = Q1 +

Q2.Jadi,dengan Pdischarge yang sama pompa paralel cenderung memiliki nilai kapasitas yang lebih besar

dan nilai H yang sama dengan jika dibandingkan dengan pompa tunggal.Sedangkan pompa seri cenderung

memiliki head total yang besar dan nilai Q yang sama dengan jika dibandingkan dengan pompa tunggal.

81012141618202224

-0.000200 0.000300 0.000800 0.001300 0.001800 0.002300

Hea

d t

ota

l (m

)

Kapasitas (m3/s)

Grafik hubungan antara head dan kapasitas pada rangkaian tunggal,seri,parallel

pompa tunggal

pompa seri

pompa pararel

Poly. (pompa tunggal)

Poly. (pompa seri)

Poly. (pompa pararel)

KESIMPULAN

7. pompa tunggal dan paralel pada head yang sama pompa paralel memiliki kapasitas yang lebih besar. tetapi

dalam praktikum tidak seperti itu. Terlihat di grafik bahwa Headnya pompa paralel lebih besar dari pompa

tunggal. Hal ini dikarenakan rusaknya peralatan yang digunakan dan kurang telitinya praktikan dalam

pengambilan data.

4.Pada Pompa yang disusun secara parallel, semakin besar kapasitas maka semakin turun nilai head totalnya.

Tetapi dalam percobaan tidak seperti itu, permasalahan pompa paralel sama dengan pompa seri. Kapasitas yang

diperoleh dari hasil perhitungan semakin besar tetapi heatnya ada yang semakin besar. Hal ini disebabkan

adanya kerusakan pada pressure gauge sehingga tekanan tidak terdeteksi dengan baik

5. Pompa tunggal dan seri dengan kapasitas yang sama pompa seri mempunyai head total yang lebih besar.

pada percobaan ini terbukti bahwa kapasitas antara pompa tunggal dan seri sama.

6. Pompa seri dan paralel dengan kapasitas yang sama pompa paralel mempunyai head yang lebih rendah . Hal

ini telah sesuai dengan dasar teori dan rumus yang ada. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa tdak ada data yang

menunjukkan bahwa heat pompa seri lebih besar dari heat pompa paralel. tetepi pada kapasitasnya, ada data

yang menunjukkan bahwa kapasitas pompa paralel lebih besar dari pompa seri. Hal ini disebabkan oleh rusaknya

pressure gauge sehingga tekanan tidak bisa terdeteksi dengan baik sehingga heat total yang didapat juga tidak

baik. Selain itu, praktikan kurang teliti dalam pengambilan data berupa waktu sehingga perhitungan kapasitas

juga tidak baik.

3.Pada pompa yang disusun secara seri,semakin besar perubahan kapasitas aliran maka head total semakin kecil.

Namun pada percobaan tidak seperti itu. Kapasitas yang diperoleh dari hasil perhitungan semakin besar tetapi

heatnya ada yang semakin besar. Hal ini disebabkan adanya kerusakan pada pressure gauge sehingga tekanan

tidak terdeteksi dengan baik

BAB IV

8. Dengan mengetahui hubungan antara head dan kapasitas dari pompa sentrifugal yang disusun secara tunggal ,

seri dan paralel maka kita dapat menyusun suatu instalasi pompa dengan baik dengan memperhatikan dari segi

untung dan rugi. Kita dapat menyesuaikan instalasi yang tepat dengan pertimbangan-pertimbangan sesuai

dengan kebutuhan yang diperlukan.

9. Tekanan pada Pinlet diduga mengalami tekanan yang melebihi dibawah dari tekanan vakum, hal ini kurang

dapat dibuktikan mengingat indikator pressure gauge mengalami kerusakan pada Pinlet pompa. Dimana tekanan

dibawah tekanan vakum sangat diperlukan untuk memindahkan fluida dari satu tempat ke tempat yang lain.

1. Kita dapat mengetahui karakteristik dan cara kerja dari pompa sentrifugal dengan cara merangkai pompa

secara tunggal, seri, dan paralel

2. Pada pompa yang disusun secara tunggal, semakin besar kapasitasnya maka head totalnya semakin kecil tetapi

ada percobaan yang kapasitasnya tinggi kemudian haednya tinggi.Hal ini disebabkan adanya kerusakan pada

pressure gauge sehingga tekanan tidak terdeteksi dengan baik

DAFTAR PUSTAKA

Pompa dan Kompresor, Sularso, Jakarta, Erlangga, 1990

Buku petunjuk praktikum mesin fluida, Tim laboratorium mesin fluida dan system Teknik Sistem

Perkapalan FTK – ITS, Surabaya, 2008

Dosen dosen fisika. 2006.Fisika II, Tim Fisika, FMIPA)

Pressure gauge outlet Pressure gauge inlet sump drain valve

Pressure gauge discharge pompa sentrifugal I Pompa sentrifugal II

Tee conector Klem

Stopwatch penggaris volume indikator

On / off control

LAMPIRAN (FOTO PRAKTIKUM)

volume indikator

g = 9.8 m/s2

volume indikator

Kapasitas Q

Operasi pompa tunggal dengan karakteristik yang sama

Kapasitas Q (m3/s)

Operasi pompa tunggal dengan karakteristik yang sama

1

pompa sentrifugal

Documents