skripsi pengaruh variasi diameter tabung …

113
i SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG TERHADAP TEKANAN PADA POMPA GELOMBANG TIPE PELAMPUNG Oleh : RIA SARI ABDUL KHAIR KURANI 105 811 1058 16 105 811 1061 16 PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR 2021

Upload: others

Post on 10-Nov-2021

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

i

SKRIPSI

PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG TERHADAP TEKANAN

PADA POMPA GELOMBANG TIPE PELAMPUNG

Oleh :

RIA SARI ABDUL KHAIR KURANI

105 811 1058 16 105 811 1061 16

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

Page 2: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

ii

PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG TERHADAP TEKANAN

PADA POMPA GELOMBANG TIPE PELAMPUNG

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar

Sarjana Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Makassar

Disusun dan Diajukan oleh :

RIA SARI ABDUL KHAIR KURANI

105811105816 105811105816

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2021

Page 3: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

iii

Page 4: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

iv

Page 5: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

v

ABSTRAK Pemanfaatan energi gelombang laut dapat dilakukan dengan berbagai cara salah satunya adalah dengan cara alternatif menggunakan pompa gelombang tipe pelampung. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi diameter tabung yang efektif terhadap tekanan pompa gelombang tipe pelampung untuk menghasilkan debit yang maksimal. Penelitian ini dilakukan dengan cara model diletakkan di tengah kolam simulasi gelombang dengan frekuensi dan amplitudo tertentu. Selanjutnya gerakan naik-turun pelampung akan menggerakkan poros dan akan memutar generator. Terdapat beberapa variasi diameter tabung yaitu diameter Ø 2.0 cm, Ø 2.5 cm, dan Ø 3.0 cm dengan Periode (T) 1.3 detik, 1.4 detik, dan 1.5 detik serta menggunakan Stroke (pembangkit) 6, 7 dan 8. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa tekanan yang dihasilkan pompa berdiameter (Ø) 2.0 cm pada periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah 33233,468 Pa dengan jumlah debit (Q) sebesar 0,0000127 m3/detik, pada pompa berdiameter (Ø) 2.5 cm periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah 21956,904 Pa dengan jumlah debit (Q) sebesar 0,0000160 m3/detik dan pada pompa berdiameter (Ø) 3.0 cm periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah 15817,920 Pa dengan jumlah debit (Q) sebesar 0,0000230 m3/detik. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa tabung yang efektif terhadap tekanan pompa adalah tabung berdiameter 3.0 cm, karena tekanan pompa kecil dan menghasilkan debit yang besar. Kata Kunci : Diameter tabung, Tekanan, Pompa pelampung, debit (Q). ABSTRACT Utilization of marine wave energy can be done in a variety of ways, one of which is by alternative means of using a buoy-type wave pump. This study aims to determine of effective tube diameter variation on buoy type wave pump pressure to produce maximum discharge. This study was conducted by way of a model placed in the middle of a wave simulation pool with a certain frequency and amplitude. Further up and down the buoy will move the shaft and will rotate the generator. There are several variations in tube diameter, namely diameter Ø 2.0 cm, Ø 2.5 cm, and Ø 3.0 cm with Period (T) 1.3 seconds, 1.4 seconds, and 1.5 seconds and using Stroke (generator) 6, 7 and 8. From the results of the study showed that the pressure produced by the pump diameter (Ø) 2.0 cm in the period (T) 1.3 seconds and stroke 8 is 33233,468 Pa with the amount of discharge (Q) of 0.0000127 m3/s, at the pump diameter (Ø) 2.5 cm period (T) 1.3 seconds and stroke 8 is 21956,904 Pa with total discharge (Q) of 0.0000160 m3/s and at pump diameter (Ø) 3.0 cm period (T) 1.3 seconds and stroke 8 is 15817,920 Pa with total discharge (Q) of 0.0000230 m3/s. From the results of this study it can be concluded that the tube which is

Page 6: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

vi

effective against pump pressure is a tube with a diameter of 3.0 cm, because the pump pressure is small and produces a large discharge. Keywords : Tube diameter, Pressure, Buoy pump, discharge (Q).

Page 7: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan

rahmat-Nyalah sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan judul

“PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG TERHADAP TEKANAN

PADA POMPA GELOMBANG TIPE PELAMPUNG”.

Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk mempelajari dan

memanfaatkan energi gelombang laut menggunakan pompa gelombang tipe

pelampung dengan arah gerak vertikal.

Tentunya tugas akhir ini memelurkan proses yang tidak singkat. Penulis

menyadari dalam menyelesaikan skripsi ini tidak lepas dari berbagai pihak yang

senantiasa memberikan bantuan, baik berupa materi maupun dorongan moril.

Olehnya itu ucapan terima kasih, penghormatan serta penghargaan yang setinggi-

tingginya penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu, yaitu

kepada:

1. Terkhusus penulis ucapkan terima kasih kepada Kedua Orang Tua kami yang

telah mencurahkan seluruh cinta, kasih sayang serta dukungan yang hingga

kapanpun penulis tidak dapat membalasnya

2. Bapak Ir. Hamzah Al-Imran, ST., MT., IPM selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar

3. Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT., IPM selaku Ketua Prodi Teknik

Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar

Page 8: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

viii

4. Bapak Muh. Amir Zainuddin, ST., MT., IPM selaku Sekretaris Prodi Teknik

Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar

5. Ibu Dr. Ir. Nenny T Karim, ST., MT., IPM selaku Dosen Pembimbing I

dalam penyusunan skripsi ini

6. Bapak Ir. Hamzah Al-Imran, ST., MT., IPM selaku Dosen Pembimbing II

atas segala kesabaran dan waktu yang telah diluangkan untuk memberikan

bimbingan dan pengarahan mulai dari awal penelitian hingga terselesainya

penulisan tugas akhir ini.

Meskipun telah berusaha menyelesaikan Skripsi ini sebaik mungkin,

penulis menyadari bahwa skripsi ini masih ada kekurangan. Oleh karena itu,

penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca guna

menyempurnakan segala kekurangan dalam penyusunan Skripsi ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga Skripsi ini berguna bagi para

pembaca dan pihak-pihak lain yang berkepentingan.

Makassar, 08 Maret 2021

Penulis

Page 9: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

ix

DAFTAR ISI

SAMPUL ............................................................................................................ i

HALAMAN JUDUL ......................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN.......................................................................... iii

PENGESAHAN ................................................................................................. iv

ABSTRAK ......................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii

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

DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xiv

BAB 1 PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ........................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah ................................................................................... 2

C. Tujuan Penelitian .................................................................................... 2

D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 3

E. Batasan Masalah...................................................................................... 3

F. Sistematika Penulisan .................................................................................. 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

A. Gelombang ............................................................................................. 5

1. Pengertian Gelombang Air Laut ...................................................... 5

B. Karakteristik Gelombang ....................................................................... 6

Page 10: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

x

C. Energi Gelombang Laut ......................................................................... 10

D. Hukum Dasar Model .............................................................................. 16

1. Sebangun Geometrik ........................................................................ 17

2. Sebangun Kinematik ........................................................................ 18

3. Sebangun Dinamik ........................................................................... 19

E. Tekanan Pada Pompa .............................................................................. 20

F. Hipotesis ................................................................................................. 24

G. Matriks Penelitian ........................................................................................ 26

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu Dan Tempat Penelitian ................................................................ 30

B. Jenis Penelitian Dan Sumber Data .......................................................... 30

1. Data Primer ....................................................................................... 30

2. Data Sekunder ................................................................................... 30

C. Alat Dan Bahan ....................................................................................... 31

D. Variabel Penelitian .................................................................................. 34

E. Pelaksanaan Studi Model ........................................................................ 34

F. Pelaksanaan Simulasi .............................................................................. 40

G. Flowchart Pelaksanaan Penelitian ........................................................... 42

BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN

A. Analisa Hasil ........................................................................................... 43

1. Panjang Gelombang .......................................................................... 43

2. Tinggi Gelombang ............................................................................ 44

3. Daya Gelombang ............................................................................... 45

Page 11: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

xi

4. Daya Air Hasil Pemompaan .............................................................. 48

5. Efisiensi Pompa Gelombang ............................................................. 50

6. Daya Pompa ...................................................................................... 52

7. Kecepatan Aliran ............................................................................... 54

8. Kehilangan Energi ............................................................................. 56

9. Tekanan Pompa (Head) ..................................................................... 58

B. Pembahasan ............................................................................................. 62

1. Hubungan debit (Q) terhadap periode gelombang (T) pada model

pompa Ø 2.0 cm, 2.5 cm, dan 3.0

cm...................................................................................................... 62

2. Hubungan debit (Q) terhadap diameter (Ø) tabung pompa pada periode

(T) 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5

detik................................................................................................. 63

3. Hubungan diameter tabung (Ø) terhadap tekanan pompa (P) pada

periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5

detik................................................................................................. 65

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ............................................................................................. 67

B. Saran ....................................................................................................... 67

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 12: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Karakteristik Gelombang ............................................................................. 7

2. Gerak Partikel Air Dalam Gelombang .......................................................... 9

3. Sketsa Mekanisme Kerja Pompa Gelombang Tipe Flap............................... 16

4. Skema Pompa Piston ..................................................................................... 21

5. Pipa Dengan Pompa ...................................................................................... 21

6. Tangki Pembangkit Gelombang .................................................................... 32

7. Model Pompa Gelombang Dalam Saluran Kaca Tembus Pandang ............. 32

8. Mesin Pembangkit Gelombang ..................................................................... 32

9. Mistar Ukur Pada Flume ............................................................................... 33

10. Komputer Dan Wave Monitor ...................................................................... 33

11. Tampak Atas Penempatan Model Pompa Gelombang Dalam Saluran ........ 35

12. Tampak Samping Model Pompa Gelombang Dalam Saluran ...................... 36

13. Model Pompa Gelombang Tipe Pelampung ................................................. 36

14. Flowchart Pelaksanaan Penelitian ................................................................. 42

15. Grafik Hubungan Q Terhadap T Pada Model Pompa Ø 2.0 Cm, 2.5 Cm, dan

3.0 Cm.......................................................................................................... 62

16. Grafik Hubungan Q Terhadap Diameter (Ø) Tabung Pada Periode 1.3 Detik,

1.4 Detik dan 1.5

Detik.............................................................................................................. 63

17. Grafik Hubungan Tekanan (P) Terhadap Diameter (Ø) Tabung Pada Periode

1.3 Detik, 1.4 Detik, dan 1.5

Detik............................................................................................................. 65

Page 13: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Batasan Gelombang Air Dangkal, Air Transisi Dan Air Dalam .................. 8

2. Skala Model ................................................................................................. 17

3. Variasi Model Pompa Gelombang Tipe Pelampung ..................................... 37

4. Dimensi Model Dan Parameter Gelombang ................................................. 38

5. Data Pengamatan Tinggi Gelombang .......................................................... 44

6. Perhitungan Daya Gelombang Pada Model Ø 3.0 Cm ................................ 47

7. Perhitungan Daya Air Hasil Pemompaan Pada Model Ø 3.0 Cm ................ 49

8. Perhitungan Daya Efisiensi Pompa Gelombang Model Ø 3.0 Cm .............. 51

9. Perhitungan Daya Pompa Pada Model Ø 3.0 Cm ........................................ 53

10. Perhitungan Kecepatan Aliran Pada Model Ø 3.0 Cm ................................ 55

11. Perhitungan Tekanan Pompa Pada Model Ø 3.0 Cm ................................... 61

Page 14: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

xiv

DAFTAR NOTASI

A Luas Penampang

B Lebar Papan Osilasi (m)

C Kecepatan Rambat (m/s)

d Diameter Pipa (m)

Dp Daya Pompa

Dv Daya Air Hasil Pemompaan (kgf.m/s)

Dw Daya Gelombang (kgf.m/s)

F Gaya (kg/m2)

f Faktor Gesekan

f Koefisien Kerugian

Fa Gaya Apung (N)

FB Gaya Apung (kN)

FG Gaya Berat (kN)

g Gaya Gravitasi (m/s2)

H Tinggi Gelombang (m)

h Kedalaman Air Saluran (m)

He Kehilangan Energi Akibat Gesekan

H0 Tinggi Gelombang Didepan Papan Osilasi (m)

H1 Tinggi Gelombang Dibelakang Papan Osilasi (m)

hf Kehilangan Energi (m)

hm Ukuran Tinggi Pada Model

Page 15: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

xv

hp Ukuran Tinggi Pada Prototipe

L Persamaan Panjang (m)

Lm Ukuran Panjang Model

Lp Ukuran Panjang Prototipe

na Skala Percepatan

nB Skala Panjang Struktur

nd Skala Kedalaman

nh Skala Tinggi

nL Skala Panjang

ns Skala Sarat

Efisiensi Pompa Gelombang

nT Skala Waktu

nu Skala Kecepatan

P Tekanan (pa)

Q Debit (m3/s)

r Jari – Jari (m)

Re Bilangan Reynold

T Periode Gelombang (s)

t Tinggi (m)

v Kecepatan Penjalaran Gelombang

V Volume (m3)

Wf Berat Pelampung Di Air (kg)

Wu Berat Pelampung (kg)

Page 16: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

xvi

Z Tinggi Pemompaan (m)

ρ Rapat Massa Air (kg/m3)

ρ Massa Jenis Air (1000 kg/m3)

γ Berat Jenis Air (1000 kg/m3)

Ø Diameter

Viskositas Air (0,00899)

Page 17: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Energi gelombang laut adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui

efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang. Pemanfaatan

energi gelombang laut untuk dijadikan energi dapat menggunakan pompa

gelombang tipe pelampung. Jenis pompa gelombang tipe pelampung ini selain

ramah lingkungan, dalam pembangunan dan pengoperasiannya tidak akan

merusak ekosistem alam. Selain itu, pompa gelombang tipe pelampung ini

berfungsi untuk menaikkan air dari tempat yang rendah ketempat yang lebih

tinggi dengan memanfaatkan gelombang laut agar dapat digunakan untuk

berbagai keperluan seperti untuk irigasi perikanan air asin atau payau, dan

pemanfaatannya untuk tambak udang dan dapat memutar dinamo listrik.

Salah satu penelitian sebelumnya yang relevan antara lain Azhar dkk

2004, meneliti pompa tekanan tinggi tenaga gelombang laut kerangka dinamis.

Akibat perbedaan tinggi permukaan air laut menyebabkan pelampung bergerak

naik turun. Pergerakan ini menyebabkan tuas penghubung pompa menggerakkan

pompa torak. Pergerakan ini menghasilkan 0,2 liter/detik efisiensi 0,3- 0,7. Jika

dianalisa sistem pompa kerangka dinamis masih banyak kelemahan yaitu sudut

gerak gaya yang berubah-rubah akibat ikut naik turunnya kerangka pompa.

Analisa ini juga menyebabkan efisiensi dan efektifitas pompa masih kurang.

Page 18: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

2

Pada penelitian ini akan disimulasikan metode pompa gelombang tipe

pelampung dengan arah gerakan vertikal dalam skala laboratorium. model ini

diletakkan di tengah kolam simulasi gelombang dengan frekuensi dan amplitudo

tertentu. Selanjutnya gerakan naik-turun pelampung akan menggerakkan poros

dan akan memutar generator.

Oleh karena itu pada penelitian ini akan difokuskan pada pengaruh variasi

diameter tabung terhadap tekanan pompa untuk mendapatkan debit yang

maksimal.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut rumusan masalah adalah :

1. Seberapa besar debit yang dihasilkan tiap variasi diameter tabung pada

pompa gelombang tipe pelampung ?

2. Bagaimana pengaruh variasi diameter tabung terhadap tekanan pompa ?

C. Tujuan Penelitian

Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan, maka tujuan dari

penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui besar debit yang dihasilkan tiap variasi diameter tabung

pada pompa gelombang tipe pelampung.

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi diameter tabung yang efektif terhadap

tekanan pompa gelombang tipe pelampung.

Page 19: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

3

D. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Mendapatkan model prototipe dan dimensinya dengan pemanfaatan energi

gelombang sebagai salah satu energi alternatif terbaharukan dalam skala

laboratorium.

2. Sebagai acuan untuk penelitian lebih lanjut dalam skala yang sebenarnya.

E. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini, perlu adanya pembatasan - pembatasan masalah

sehubungan dengan keterbatasan dan kemampuan peneliti. Adapun batasan

masalah pada penelitian ini adalah:

1. Jenis model yang digunakan adalah tabung acrylic transparan yang dirakit

dilengkapi pelampung dan piston dengan ukuran diameter tabung, tinggi

model dan jumlah lubang inlet dan outlet yang bervariasi.

2. Arah datang gelombang tegak lurus terhadap struktur.

3. Gelombang yang dibangkitkan adalah gelombang dengan kondisi belum

pecah.

4. Fluida yang digunakan adalah air tawar, salinitas dan pengaruh mineral air

tidak diperhitungkan.

5. Model yang digunakan adalah pompa gelombang dengan 3 variasi diameter

tabung 2,0 cm 2,5 cm, dan 3,0 cm

Page 20: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

4

F. Sistematika Penulisan

BAB I Pendahuluan, meliputi latar belakang, rumusan masalah, tujuan

penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II Kajian Pustaka, berisi teori-teori yang relevan tentang teori

dasar gelombang, karakteristik gelombang, hukum dasar gelombang, energi

gelombang, tekanan pompa, teknologi konversi energi gelombang dengan

menggunakan pompa gelombang.

BAB III Metode penelitian, berisi tentang tempat dan waktu penelitian,

jenis penelitian dan sumber data, alat dan bahan, desain penelitian, metode

pengambilan data, karakteristik gelombang, metode analisis data, variabel

penelitian, prosedur penelitian, dan flow chart.

BAB IV Hasil dan Pembahasan, bab ini berisi hasil tentang analisis data

dan deskripsi hasil penelitian dari alat pemompa gelombang tipe pelampung,

BAB V Penutup, berisi kesimpulan dan saran terhadap permasalahan

yang telah dibahas pada bab sebelumnya.

Page 21: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Gelombang

1. Pengertian Gelombang Air Laut

Gelombang air laut merupakan bentuk permukaan laut yang berupa

punggung atau puncak gelombang dan palung atau lembah gelombang oleh gerak

ayun (oscillatory movement) akibat tiupan angin, erupsi gunung api, pelongsoran

dasar laut, atau lalu lintas kapal (Sunarto, 2003).

Holthuijsen (2007) menjelaskan bahwa gelombang air laut adalah

pergerakan naik dan turunnya air laut dengan arah tegak lurus permukaan air laut

yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. (nichols et al., 2009 dalam Bagus,

2014) menjelaskan bahwa gelombang air laut timbul karna adanya gaya

pembangkit yang bekerja pada laut.

Pada saat dilakukan pengamatan spesifik terhadap gerakan gelombang air

laut tersebut, tenyata didapatkan bahwa air gelombang tersebut tidak bergerak

maju, melainkan bergerak melingkar, sehingga air itu hanya bergerak naik turun

pada saat gelombang melintas. Gelombang tersebut dapat bergerak untuk jarak

yang jauh, namun mediumnya (cair, padat atau gas) hanya dapat bergerak

terbatas. Dalam usaha menjelaskan mengenai gerakan gelombang air laut, terdapat

banyak teori yang diperkenalkan, namun hanya ada 2 teori yang dianggap paling

tepat serta yang saling melengkapi, diantaranya sebagai berikut :

Page 22: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

6

a. Teori oleh Phillips

Turbulensi dalam angin mengakibatkan fluktuasi acak permukaan laut

sehingga menghasilkan gelombang – gelombang kecil dengan panjang gelombang

beberapa sentimeter (cm). Gelombang – gelombang kecil tersebut kemudian

tumbuh semakin besar dengan melalui proses resonansi dengan fluktuasi tekanan

turbulensi

b. Teori oleh miles

Teori ini dikenal dengan teori ketidakstabilan disebut juga dengan sebutan

teori mekanisme arus balik (feed-back mechanisme) yang menyatakan bahwa :

Pada saat ukuran gelombang - gelombang kecil yang sedang tumbuh mulai

mengganggu aliran udara yang berada di atasnya, angin yang bertiup tersebut

akan memberikan tekanan yang semakin kuat seiring dengan meningkatnya

ukuran gelombang, yang menyebabkan gelombang semakin besar. Proses

pemindahan energi tersebut berlangsung dengan secara tidak stabil, semakin besar

ukuran gelombangnya, ketidakstabilan tersebut menyebabkan gelombang tumbuh

dengan secara eksponensial.

B. Karakteristik Gelombang

Parameter penting untuk menjelaskan gelombang air adalah panjang

gelombang, tinggi gelombang dan kedalaman air dimana gelombang tersebut

menjalar. Parameter-parameter yang lain seperti pengaruh kecepatan dapat

ditentukan dari ketiga parameter pokok diatas. Adapun pengertian dari beberapa

parameter diatas, Bambang Triadmodjo (1999) :

Page 23: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

7

a. Amplitudo (a) adalah jarak vertikal antara puncak/titik tertinggi gelombang

atau lembah/titik terendah gelombang, dengan muka air tenang (H/2).

b. Panjang gelombang (L) adalah jarak horizontal antara dua puncak atau dua

lembah yang berurutan (satuan meter)

c. Periode gelombang (T) adalah waktu tempuh di antara dua puncak atau dua

lembah gelombang secara berurutan pada titik yang tetap (satuan detik).

d. Tinggi gelombang (h) adalah jarak vertikal antara puncak gelombang dan

lembah gelombang (satuan meter).

e. Kecepatan rambat gelombang (celerity) (C) adalah perbandingan antara

panjang gelombang dan periode gelombang (L/T). ketika gelombang air

menjalar dengan kecepatan C. partikel air tidak turut bergerak ke arah

perambatan gelombang. Sedangkan sumbu koordinat untuk menjelaskan

gerak gelombang berada pada kedalaman muka air tenang.

Secara skematik dimensi mengenai karakteristik gelombang dapat dilihat

pada gambar 1 berikut :

Gambar 1. Karakteristik Gelombang

Jika ditinjau dari kedalaman perairan dimana gelombang menjalar, maka

gelombang dikelompokkan dalam 3 kategori yaitu gelombang air dangkal, transisi

Page 24: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

8

dan air dalam. Batasan dari ketiga kategori tersebut didasarkan pada rasio antara

kedalaman dan panjang gelombang (d/L). Batasan penggunaannya dapat dilihat

pada Tabel 1. berikut.

Tabel 1. Batasan gelombang air dangkal, air transisi dan air dalam

Kategori Gelombang d/L 2πd/L Tanh(2πd/L)

Air Dalam >0,5 >π 1

Air Transisi 0,05 – 0,5 0,25 - π Tanh(2πd/L)

Air Dangkal < 0,05 < 0,25 2πd/L

Gelombang juga dapat dikelompokkan berdasarkan rasio antara tinggi

gelombang dan panjang gelombang. Pada pengelompokkan ini dikenal 1 II-13

gelombang amplitudo kecil dan gelombang amplitudo berhingga (Stock, Cnoidal,

Solitair). Gelombang amplitudo kecil dikembangkan oleh Airy sehingga dikenal

dengan Teori Gelombang Airy. Teori Gelombang Airy diturunkan berdasarkan

anggapan bahwa perbandingan antara tinggi gelombang dengan panjangnya atau

kedalamanya sangat kecil, sedangkan teori gelombang amplitudo berhingga

memperhitungkan besarnya rasio antara tinggi gelombang terhadap panjang dan

kedalaman airnya.

Dalam gelombang terdapat partikel-partikel air yang berubah selama

penjalaran gelombang dari laut dalam sampai laut dangkal. Bentuk partikel yang

terdapat dalam gelombang yang bergerak menuju laut dangkal digambarkan pada

Gambar 2.

Page 25: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

9

Gambar 2. Gerak partikel air dalam gelombang

Gelombang terjadi karena hembusan angin di permukaan air. Daerah

dimana gelombang dibentuk disebut daerah pembangkitan gelombang (wave

generating area). Gelombang yang terjadi di daerah pembangkitan disebut „sea‟

sedangkan gelombang yang terbentuk diluar daerah pembangkitan disebut ‘swell’.

Ketika gelombang menjalar, partikel air bergerak dalam suatu lingkaran vertikal

kecil dan tetap pada posisinya selagi bentuk dan energi gelombang berjalan maju.

Partikel air di permukaan bergerak dalam suatu lingkaran besar dan membentuk

puncak gelombang di puncak lingkaran dan lembah gelombang pada lintasan

terendah. Di bawah permukaan, air bergerak dalam lingkaran-lingkaran yang

makin kecil sampai pada kedalaman lebih besar dari setengah panjang gelombang.

Pada saat gelombang bergerak menuju ke garis pantai (shoreline),

gelombang mulai bergesekan dengan dasar laut dan menyebabkan pecahnya

gelombang ditepi pantai. Hal ini juga dapat terjadi pengaruh pada garis pantai dan

bangunan yang ada disekitarnya. Keenam peristiwa tersebut adalah :

a. Refraksi gelombang yaitu peristiwa berbeloknya arah gerak puncak

gelombang.

Page 26: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

10

b. Difraksi gelombang yaitu peristiwa berpindahnya energi di sepanjang puncak

gelombang ke arah daerah yang terlindung.

c. Refleksi gelombang yaitu peristiwa pemantulan energi gelombang yang

biasanya disebabkan oleh suatu bidang bangunan di lokasi pantai.

d. Wave shoaling yaitu peristiwa membesarnya tinggi gelombang saat bergerak

ke tempat yang lebih dangkal.

e. Wave damping yaitu peristiwa tereduksinya energi gelombang yang biasanya

disebabkan adanya gaya gesekan dengan dasar pantai.

f. Wave breaking yaitu peristiwa pecahnya gelombang yang biasanya terjadi

pada saat gelombang mendekati garis pantai (surf zone).

Gelombang yang memecah di pantai merupakan penyebab utama proses

erosi dan akresi (pengendapan) garis pantai. Karakteristik gelombang ini

tergantung pada kecepatan angin, durasi dan jarak seret gelombang (fetch).

C. Energi Gelombang Laut

Energi gelombang laut merupakan energi terbarukan yang artinya energi

yang tidak akan habis seperti energi fosil. Bila sebuah pelampung diletakan

diatas gelombang, maka pelampung tersebut akan bergerak naik turun sesuai

dengan gerakan gelombang laut. Gerakan naik turun ini sebagai salah satu faktor

yang dapat menghasilkan energi. Faktor lain yang dapat mempengaruhi energi

gelombang selain gerakan naik turun adalah kecepatan naik turun dan tinggi naik

turun pada pelampung. Agar energi yang terdapat dalam gelombang dapat

dimanfaatkan, maka energi tersebut harus di ubah menjadi energi bentuk lain

seperti energi listrik atau tenaga isap maupun tekan. Untuk mengubah energi

Page 27: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

11

gelombang ke energi listrik dan tenaga isap maupun tekan dibutuhkan alat

generator listrik dan pompa piston.

Hampir mirip dengan ide dasar McCormick (1981), Siliman (2001)

mendesain pompa air laut tenaga gelombang, dimana energi gelombang

ditangkap melalui flap dan diteruskan oleh piston untuk mendorong air laut yang

terdapat dalam tabung piston ke permukaan (Siliman, 2001). Dengan tujuan

utama memanfaatkan energi gelombang untuk mensuplai air laut ke daratan

untuk berbagai keperluan seperti untuk irigasi perikanan air asin atau payau dan

pemanfatannya untuk tambak udang.

Untuk mengkonversi energi gelombang laut terdapat 3 (tiga) sistem dasar

yaitu sistem kanal yang menyalurkan gelombang ke dalam reservoar atau kolam,

sistem pelampung yang menggerakan pompa hidrolik, dan sistem osilasi kolom

air yang memanfaatkan gelombang untuk menekan udara di dalam sebuah wadah.

Tenaga mekanik yang dihasilkan dari sistem-sistem tersebut ada yang akan

mengaktifkan generator secara langsung atau mentransfernya ke dalam fluida

kerja, air atau udara, yang selanjutnya akan menggerakan turbin atau generator.

Ada 3 cara untuk menangkap energi gelombang, yaitu:

1. Dengan pelampung yaitu dimana alat ini akan membangkitkan listrik dari

hasil gerakan vertikal dan rotasional pelampung. Alat ini dapat ditambatkan

pada sebuah rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut.

2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column) yaitu Alat ini

membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah

pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan

Page 28: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

12

mengakibatkan keluar masuknya udara pada lubang bagian atas pipa dan

menggerakkan turbin.

3. Wave Surge atau Focusing Devices) yaitu alat yang biasa juga disebut

sebagai tapered channel atau kanal meruncing atau sistem tapchan, dipasang

pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk

mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung

yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang

digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi

standar hydropower.

Teknologi penangkap energi gelombang dengan sistem pompa tenaga

gelombang pada prinsipnya merupakan transformasi energi gelombang menjadi

energi pemompaan yang menghasilkan debit air dan tinggi pemompaan.

Transformasi energi ini melalui proses osilasi (Department of the Interior, 2006).

Energi gelombang yang ditangkap oleh papan osilasi yang diletakkan vertikal

dengan dukungan engsel di dasarnya pada saat flap menerima gaya gelombang,

mengakibatkan flap bergerak maju mundur secara harmonik. Pergerakan papan

osilasi tersebut mengerakan lengan torak yang dipasang tegak lurus dengan

papan osilasi pergerakan maju mundurnya lengan torak mengakibatkan klep akan

terbuka dan tertutup. Pada saat klep terbuka mengakibatkan air laut masuk dan

mengisi tabung piston dan pada saat flap mundur mengakibat gaya gelombang

diteruskan ke lengan torak dan mendorong piston. Sebagai akibatnya di tabung

piston akan terdapat tekanan, yang akan diteruskan ke pipa penyalur untuk

memompa air ke atas dengan ketinggian tertentu. Mekanisme ini terjadi

Page 29: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

13

berulang-ulang hingga air dalam tabung akan terdorong dan mengalir dengan Q

tertentu. Papan osilasi didesain agar bisa berosilasi mengikuti gerakan

gelombang dengan bebas, maka papan harus dibuat dari bahan yang mengapung.

Pada pemanfaatan Pompa tenaga gelombang laut ini sebagai pembangkit

energi listrik, air laut hasil pemompaan ditampung dalam suatu reservoir pada

ketinggian tertentu. Pompa dibangun serial yang terdiri dari banyak unit untuk

mensuplai satu reservoir. Selanjutnya dari reservoir air dialirkan ke bawah

melalui pipa pesat untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan generator.

Berdasarkan teori gelombang Airy diturunkan dari persamaan kontinuitas

untuk aliran tak rotasi, yaitu persamaan Laplace. Persamaan panjang (L) dan

kecepatan rambat (C) gelombang dinyatakan sebagai berikut (US Army Corps of

Engineers, 2006).

................................................................................ (1)

Pada perairan dalam, h lebih besar dan

; karena itu,

......................................................................................... (2)

................................................................................... (3)

Pada perairan dalam, h lebih besar dan

; karena itu,

........................................................................................ (4)

.................................................................................... (5)

dimana :

T : periode gelombang [s]

g : percepatan gravitasi [m/s2]

Page 30: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

14

h : kedalaman air (still water depth) [m].

Efisiensi pompa yang merupakan tingkat efektifitas pompa untuk

menangkap energi adalah merupakan perbandingan dari energi kinetik air hasil

pemompaan terhadap energi gelombang air laut.

Karena energi gelombang yang ditangkap oleh alat tidak kontinyu, maka

dalam evaluasi ditinjau parameter daya rata-rata untuk satu gelombang, yang

besarnya adalah :

....................................................................................... (6)

Dimana :

Dw = daya gelombang (N m/s)

= berat jenis air (1000 kg/m3)

B = lebar papan osilasi (m)

H = tinggi gelombang (m)

v = kecepatan penjalaran gelombang = √

g = gaya gravitasi (m/s2)

h = Kedalaman Air Saluran (m)

Sedangkan daya air hasil pemompaan dirumuskan sebagai :

g ................................................................................ (7)

Dimana :

= Daya Air Hasil Pemompaan (N m/s)

Z = Tinggi pemompaan (m)

Q = Debit Rata-Rata Hasil Pemompaan (m3/s)

Page 31: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

15

V = Volume air dari hasil pemompaan selama satu periode gelombang

(m3)

T = Periode gelombang (s)

Efisiensi pompa gelombang yang merupakan efisiensi keseluruhan alat

, yang merupakan perbandingan antara daya yang bekerja pada papan osilasi

dengan daya yang dihasilkan air dari hasil pemompaan. Daya yang bekerja pada

papan osilasi dihitung dengan persamaan (6) sedangkan daya hasil pemompaan

dihitung dengan persamaan (7), sehingga efisiensi pompa bisa dihitung dengan :

................................................................. (8)

Dimana :

= Berat jenis air = 1000 kg/m3

Q = Debit rata-rata hasil pemompaan (m3/s)

Z = Tinggi pemompaan (m)

V = Volume air hasil pemompaan oleh satu osilasi papan atau satu langkah

gerakan pompa, yang dibangkitkan oleh satu periode gelombang (m3)

T = Periode Gelombang (s)

B = Lebar papan osilasi (m)

Ho = Tinggi gelombang (m)

v = Kecepatan penjalaran gelombang = √

g = Gaya gravitasi (m/s2)

h = Kedalaman air saluran (m)

Page 32: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

16

Besarnya efisiensi penangkapan gelombang oleh papan osilasi

dirumuskan sebagai :

..................................................... (9)

Dimana :

= Berat jenis air (1000 kg/m3)

g = Gaya gravitasi (m/s2)

Ho = Tinggi Gelombang di depan papan osilasi (m)

H1 = Tinggi Gelombang dibelakang papan osilasi (m)

Gambar 3. Sketsa mekanisme kerja pompa gelombang tipe flap

Dalam hal ini, akan terjadi transfer energi dalam arah tegak lurus ke

daerah terlindung.

D. Hukum Dasar Model

Konsep dasar permodelan dengan bantuan skala model yaitu membentuk

kembali masalah atau fenomena yang ada di prototipe dalam skala yang lebih

kecil, sehingga fenomena yang terjadi di model akan sebangun (mirip) dengan

yang ada di prototipe. Kesebangunan yang dimaksud adalah berupa sebangun

geometrik, sebangun kinematik dan sebangun dinamik (Nur Yuwono, 1996).

Page 33: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

17

Hubungan antara model dan prototipe diturunkan dengan skala, untuk

masing-masing parameter mempunyai skala tersendiri dan besarnya tidak sama.

Skala dapat didefinisikan sebagai rasio antara nilai yang ada di prototipe dengan

nilai parameter tersebut

Tabel 2. Skala Model

Variabel Notasi Skala

Skala Tinggi 10

Skala Panjang 10

Kedalaman 10

Waktu (periode) 1,20

1. Sebangun Geometrik

Sebangun geometrik adalah suatu kesebangunan dimana bentuk yang ada

di model sama dengan bentuk prototipe tetapi ukuran bisa berbeda. Perbandingan

antara semua ukuran panjang antara model dan prototipe adalah sama. Ada dua

macam kesebangunan geometrik, yaitu sebangun geometrik sempurna (tanpa

distorsi) dan sebangun geometrik dengan distorsi (distorted). Pada sebangun

geometrik sempurna skala panjang arah horisontal (skala panjang) dan skala

panjang arah vertikal (skala tinggi) adalah sama, sedangkan pada distorted model

skala panjang dan skala tinggi tidak sama. Jika memungkinkan sebaiknya skala

dibuat tanpa distorsi, namun jika terpaksa, maka skala dapat dibuat distorsi.

Sebangun geometrik dapat dinyatakan dalam bentuk :

........................................................................... (10) m

p

LL

Ln

Page 34: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

18

................................................................................. (11)

Dengan :

nL = skala panjang

nh = skala tinggi

Lp = ukuran panjang prototipe

Lm = ukuran panjang model

hp = ukuran tinggi pada prototipe

hm = ukuran tinggi pada model

2. Sebangun Kinematik

Sebangun kinematik adalah kesebangunan yang memenuhi kriteria

sebangun geometrik dan perbandingan kecepatan dan percepatan aliran di dua

titik pada model dan prototipe pada arah yang sama adalah sama besar. Pada

model tanpa distorsi, perbandingan kecepatan dan percepatan pada semua arah

adalah sama, sedangkan pada model dengan distorsi perbandingan yang sama

hanya pada arah tertentu saja, yaitu pada arah vertikal atau horisontal. Oleh sebab

itu pada permasalahan yang menyangkut tiga dimensi sebaiknya tidak

menggunakan distorted model. Skala kecepatan diberi notasi nu, skala percepatan

na, dan skala waktu nT didefinisikan sebagai berikut :

.......................................................................... (12)

............................................................... .......... (13)

...................................................... .................. (14)

.................................................................................. (15)

m

p

hh

hn

T

L

m

p

un

n

u

un

2T

L

m

p

an

n

a

an

T

L

m

p

Qn

n

Q

Qn

3

m

p

TT

Tn

Page 35: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

19

3. Sebangun Dinamik

Sebangun dinamik adalah kesebangunan yang memenuhi kriteria

sebangun geometrik dan kinematik, serta perbandingan gaya-gaya yang bekerja

pada model dan prototipe untuk seluruh pengaliran pada arah yang sama adalah

sama besar. Gaya-gaya yang dimaksud adalah gaya inersia, gaya tekanan, gaya

berat, gaya gesek, gaya kenyal dan tegangan permukaan.

Beberapa sebangun dinamik yaitu sebangun dinamik Reynold (Reynold

number) yang diekspresikan sebagai perbandingan gaya inersia terhadap gaya

gesek, sebangun dinamik froude (froude number) yaitu perbandingan gaya

inersia dan gaya gravitasi, bilangan Cauchy (Cauchy Number) yaitu

perbandingan gaya inersia dan gaya elastik serta bilangan Weiber (Weiber

Number) yaitu perbandingan antara gaya inersia dan gaya tegangan permukaan.

Untuk penelitian refleksi dan transmisi gelombang terhadap gelombang

yang merambat melalui pemecah gelombang terapung banyak dipengaruhi gaya

gravitasi sehingga digunakan kesebangunan Froud. Dengan pertimbangan

fasilitas yang ada di laboratorium, maka pada penelitian ini, akan menggunakan

skala panjang yang sama dengan skala tinggi (undistorted models) dan

menggunakan kesebangunan Froude.

............................................................. (16)

Dengan demikian bila gaya gravitasi memegang peranan penting dalam

permasalahan, maka perbandingan gaya inersia dan gaya gravitasi pada model

dan prototipe harus sama.

gL

U

gL

LULFr

2

3

23 )/)((

Page 36: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

20

..................................................................................... (17)

................................................................................. (18)

Oleh karena digunakan model tanpa distorsi, maka skala panjang

gelombang nL, skala panjang struktur nB, skala kedalaman nd dan skala sarat ns

adalah sama seperti berikut :

................................................... (19)

Sedangkan skala waktu nT dan skala gravitasi ditulis seperti berikut:

nT = nL1/2

.................................................................................. (20)

ng = 1......................................................................................... (21)

E. Tekanan Pada Pompa

Pompa merupakan peralatan mekanis untuk mengubah energi mekanik

dari mesin penggerak pompa menjadi energi tekan fluida yang dapat membantu

memindahkan fluida ke tempat yang lebih tinggi elevasinya. Pompa juga dapat

digunakan untuk memindahkan fluida ke tempat lain dengan cara menaikkan

tekanan dan kecepatan melalui gerak piston (torak) atau impeller. Prinsip kerja

dari pompa piston adalah berputarnya selubung putar menyebabkan piston

bergerak sesuai dengan posisi ujung piston di atas piring dakian. Fluida terhisap

dengan silinder dan ditekan ke saluran buang akibat gerakan naik turun piston.

Fungsi dari pompa ini adalah untuk pemenuhan kebutuhan tekanan tinggi dan

kapasitas rendah. Skema pompa piston ditunjukan pada gambar berikut :

5,0L

UF

n

nn

r

1

m

p

r

r

r

FF

Fn

sdHBL nnnnn

Page 37: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

21

Gambar 4. Skema pompa piston.

Sumber: Sutikno (1998:30)

Jika pompa menaikkan zat cair dari kolam satu ke kolam yang lain

dengan selisih muka air Hs1, daya yang digunakan oleh pompa menaikkan zat

cair setinggi Hs adalah sama dengan tinggi Hs ditambah dengan kehilangan

tenaga selama pengaliran dalam pipa tersebut.

Kehilangan tenaga adalah ekivalen dengan penambahan tinggi elevasi,

sehingga efeknya sama jika pompa menaikkan zat cair setinggi ∑ ,

Seperti pada gambar 4 tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit

dengan garis tekanan. Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2

yaitu sebesar ht1 dan ht2. Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga

(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa.

Gambar 5. Pipa dengan pompa

Bagian pipa di mana garis tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai

tekanan negatif, sedangkan pipa 2 merupakan pipa tekan.

Page 38: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

22

Daya yang diperlukan pompa untuk menaikkan zat cair :

..................................................................................... (22)

dengan ƞ adalah efisiensi pompa. Pada pemakaian pompa, efisiensi pompa

digunakan sebagai pembagi dalam rumus daya pompa. Head pompa adalah

kemampuan suatu pompa untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ketempat

lain yang berbeda ketinggian atau kemampuan pompa untuk memindahkan fluida

antara dua tempat yang berbeda jaraknya.

a. Kehilangan Energi

Parameter kehilangan penting dalam aliran pipa. Kehilangan tekanan

umumnya terjadi akibat gesekan, elevasi pipa, mengubah energi kinetik.

Kehilangan tekanan yang disebabkan oleh gesekan aliran fluida yaitu aliran

turbulen tergantung pada kekasaran pipa

Kehilangan tekanan terdiri dari dua jenis yaitu kehilangan mayor dan

kehilangan minor. Kehilangan mayor disebabkan oleh gesekan pada penampang

pipa. Pada zat cair yang mengalir di dalam bidang batas akan terjadi tegangan

geser dan gradien kecepatan pada seluruh medan aliran karena adanya kekentalan.

Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga selama

pengaliran. Rumus untuk mengetahui kehilangan tekanan mayor adalah sebagai

berikut:

.............................................................. ......................... (24)

Page 39: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

23

dimana :

hf = kehilangan energi (m)

f = faktor gesekan, yang tergantung dari angka Reynolds (diagram

Moody), diameter, dan kekasaran pipa

L = panjang pipa (m)

v = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s)

d = diameter pipa (m)

g = gaya gravitasi

Untuk aliran laminer dimana bilangan Reynold kurang dari 2000, faktor

gesekan dihubungkan dengan bilangan Reynold, dinyatakan dengan rumus:

Re =

................................................................. .......................... (25)

........................................................................ ......................... (26)

dimana :

he = kehilangan energi akibat gesekan

Re = bilangan reynold

V = kecepatan aliran

= viskositas air (0,00899)

= massa jenis air (1000 kg/m3)

d = diameter pipa

f = koefisien kerugian

Page 40: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

24

Sedangkan kehilangan minor disebabkan oleh perubahan penampang, bisa

mengguunakan rumus sebagai berikut :

.............................................................. ......................... (27)

Untuk pengecilan penampang menurut Triatmodjo, B (2010) nilai K bisa

diperoleh dengan rumus :

K = (1 – 0,6)² ........................................................................................ (28)

F. Hipotesis

Salah satu penangkap energi gelombang adalah dengan menggunakan

pelampung yang bergerak secara vertikal. Pelampung didesain sedemikian rupa

sehingga mampu bergerak secara kontinyu mengikuti gerakan gelombang naik

turun yang datang. Dengan cara ini energi gelombang ditangkap melalui tabung

pompa yang mempunyai lobang inlet pada bagian atas dan bawah dari tabung

pompa tersebut, untuk menggerakkan piston. Saat bergerak naik dan turun piston

akan maka akan terbuka lobang inlet sehingga air laut akan masuk untuk mengisi

tabung pompa, pada saat bergerak ke atas dan ke bawah tekanan air akan

diteruskan oleh tuas piston. Gerakan naik turun pelampung diluar tabung pompa,

akan mendorong air laut yang terdapat dalam tabung pompa untuk selanjutnya

disalurkan dengan pipa penyalur outlet yang terdapat pada bagian atas dan bawah

tabung pompa menuju tempat yg lebih tinggi. Debit (Q) yang disalurkan sampai

dengan ketinggian Z akan memiliki energi potensial yang bisa digunakan untuk

menggerakkan turbin sehingga menghasilkan energi listrik yang dapat membantu

masyarakat disekitarnya, pompa air laut energi gelombang dapat digunakan untuk

Page 41: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

25

memompa air laut kedaratan dengan keuntungan lebih, tanpa bahan bakar, dan

bebas polusi. Gaya gelombang gratis yang selama ini jarang dimanfaatkan, dapat

diusahakan dengan teknologi sederhana untuk menaikkan air laut ke daratan untuk

digunakan memutar dinamo pembangkit listrik serta mengairi areal pertanian

tambak.

Page 42: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

26

G. Matriks Penelitian

No Nama Penulis Judul Hasil/Outcome Parameter Riset Struktur Model

1

Dwi Prasetio

Utomo,

Muhammad

Agus Sahbana,

Nova Risdiyanto

ismail

Perbedaan Diameter

Pelampung Terhadap

Kinerja Ocean Wave

Energy Sebagai

Pembangkit Tenaga

Listrik

Arus dan voltase yang terbaik di

dapat pada piston berdiameter 20

cm. Tinggi gelombang 15 cm dan

diameter piston 20 cm

menghasilkan arus paling tinggi

yaitu 7,50 ampere, menghasilkan

voltase paling tinggi yaitu 51,70

V, dan menghasilkan efisiensi

paling tinggi yaitu 8,31%.

H : tinggi gelombang

D : diameter pelampung

T : Kecepatan Gelombang

Rpm : putaran poros

Ampere : Arus listrik

Volt : tegangan listrik

% : Efisiensi PLT

gelombang

2

I Made Adi

Sayoga, I Made

Nuarsa

Pemerataan Energi

Gelombang Laut

Dengan Sistem

Berpiston Aksi

Ganda

Piston mampu menyerap energi

gelombang laut yang

mengkonversi energi gelombang

menjadi energi mekanis

penggerak roda gigi. Penyerapan

energi terjadi pada saat

gelombang naik dan gelombang

turun. Energi listrik yang

dihasilkan oleh prototype

rancangan mampu menghasilkan

energi listrik pada saat gelombang

naik maupun turun

P : kuat arus dan daya

(watt)

I : Kuat arus (Ampere)

V : Tegangan listrik (Volt)

H : Tinggi gelombang (cm)

Tf : Waktu gerak silinder

naik (s)

Tg : Waktu gerak silinder

turun (s)

Page 43: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

27

3

Abdullah Al

Mahfazur

Rahman, Md.

Moniruzzaman,

M. Al Mamun.

2017

Estimation of Energy

Potential of Point

Absorber

Buoy type Wave

Energy Converter

(Estimasi Potensi

Energi Point

Absorber Konverter

Energi Gelombang

tipe pelampung)

Dari energi gelombang

menghasilkan penemuan alternatif

sumber energi. Ini memiliki

potensi tinggi dibandingkan

dengan sumber energi lainnya.

Bidang utama yang menjadi

perhatian adalah distribusi energi

gelombang. Model ini berfungsi

sebagai alat konversi energi

gelombang yang sangat

sederhana, modifikasi dari model

ini dapat diterapkan untuk

mengevaluasi pengaruh parameter

lain seperti parameter generator

linier untuk produksi daya listrik

yang efisien.

Parameter Gelombang :

Amplitudo gelombang (H),

Periode gelombang (T),

Sudut fase (Ɵ).

Parameter Pelampung:

Tinggi (h),

Gaya Pegas Statis (FStatic),

Konstan elektromagnetik

(ke)

4

Budi Haryanto,

Radianta

Triatmadja,

Nizam

Optimasi Pompa Air

Laut Energi

Gelombang

Model Pompa yang digunakan,

menghasilkan peningkatan

efisiensi dengan sangat signifikan.

Pada (H/he)(Lb/A) = 20,86 dan

z/d = 0,54 efisiensi pompa (ƞww)

yang diperoleh dapat mencapai

34,7%. Efisiensi (ƞww) makin

rendah, asimptotis mendekati nol,

dengan makin besarnya panjang

gelombang (L), tinggi gelombang

(H), lebar flap (b), dan dengan

makin kecilnya tinggi head (he)

dan diameter piston (D).

Panjang gelombang (L),

Tinggi gelombang (H),

Lebar flap (b),

Periode Gelombang (T),

Diameter piston (D),

Variasi waktu (t)

Page 44: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

28

5

Muhammad Ali

Studi Model Sistem

Penyerap Tenaga

Gelombang Laut

Jenis Silinder Osilasi

Terpasang Tetap

(Fixed Owc)

Osilasi air laut didalam silinder

sangat dipengaruhi oleh tinggi

gelombang datang (Hi), periode

gelombang (T) dan kedalaman air

(d). Hasil pengujian model tanpa

pemusatan gelombang dan tanpa

reflektor menghasilkan nilai Ka

antara 1,05 hingga 1,23 untuk

d/gT2 antara 0,02 hingga 0,062.

Hasil pengujian model dengan

pemusatan gelombang dan tanpa

reflektor menunjukkan nilai

amplifikasi maksimum pada Ka =

1,4 untuk d/gT2 = 0,052. Hasil

pengujian model dengan

pemusatan gelombang dan

menggunakan reflektor

menunjukkan nilai amplifikas

maksimum terjadi pada Ka = 1,4

untuk d/gT2 = 0,04.

tinggi gelombang

amplifikasi (Ha),

tinggi gelombang datang

(Hi),

periode gelombang (T),

kedalaman air (d)

6

Silman

Pongmanda,

Radianta

Triatmadja,

Nizam

Studi Efisiensi

Pompa Air Laut

Energi Gelombang

Tipe Flap

Debit yang dihasilkan oleh pompa

dipengaruhi oleh fungsi H/he, d/L

dan variabel tinggi gelombang H,

periode gelombang (T),

kedalaman air (d), diameter piston

(D), head (he), simpangan flap

(S), Berat bandul (W), simpangan

bola katup (yk). Pengaruh yang

paling signifikan adalah pengaruh

diameter pompa. Debit yang

Tinggi gelombang (H),

periode gelombang (T),

kedalaman air (d), diameter

piston (D), head (he),

simpangan flap (S), debit

(Q), Berat bandul (W),

simpangan bola katup (yk)

Page 45: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

29

dihasilkan akan semakin besar

jika fungsi H/he dan d/L semakin

besar. Jika pompa energi

gelombang dengan diameter 1,4

m dipasang pada kedalaman 11 m,

head 6 m, periode gelombang 12

detik, tinggi gelombang 1,3 m,

dan lebar flap 10 m akan

dihasilkan debit sebesar 15,72 L/s

Page 46: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian akan dilaksanakan di Laboratorium Hidrodinamika Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin di Gowa, dengan rencana

waktu penelitian selama 3 bulan.

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data

Jenis penelitian yang digunakan adalah Eksperimental, dimana kondisi

penelitian dibuat dan diatur oleh peneliti dengan merujuk pada literatur-literatur

yang berhubungan dengan penelitian tersebut, serta adanya kontrol, dengan

tujuan untuk menyelidiki ada-tidaknya hubungan sebab akibat serta berapa besar

hubungan sebab akibat tersebut dengan cara memberikan perlakuan-perlakuan

tertentu pada beberapa kelompok eksperimental dan menyediakan kontrol untuk

perbandingan.

Pada penelitian ini akan menggunakan dua sumber data yaitu :

1. Data primer

Data primer merupakan data yang diperoleh langsung dari simulasi model

fisik di laboratorium

2. Data sekunder

Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari referensi dan hasil

penelitian yang sudah ada yang berkaitan dengan penelitian pompa

gelombang

Page 47: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

31

C. Bahan dan Alat

Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini antara lain :

1. Tabung transparan dengan 3 variasi diameter yaitu 2,0 cm, 2,5 cm, dan

3,0 cm yang terbuat dari bahan acrylic bening dengan tebal 0,3 cm. Bagian

atas dan bawah dibuat 2 lubang intlet tiap tabung yang sejajar dengan

diameter lubang masing-masing tabung yaitu Ø 1,7 cm 2,0 cm dan 2,5

cm.

2. Pelampung berbentuk persegi yang terbuat dari pipa plastik PVC dengan

diameter 5,5 cm dan lebar pelampung 20 cm

3. Piston yang ditempatkan pada bagian dalam tabung yang bergerak vertikal

seirama dengan naik turunnya pelampung dan berfungsi untuk menekan air

sehingga air akan keluar melalui lubang outlet. Piston terbuat dari bahan

karet yang tahan air dan dibuat sesuai ukuran diameter tabung yang akan

digunakan.

4. Pipa outlet yang terbuat dari pipa trasparan dengan diameter 0.5 cm yang

berfungsi sebagai pipa penyalur air yang ditekan oleh piston. Panjang pipa

outlet disesuaikan dengan kondisi laboratorium.

Alat yang akan digunakan dalam penelitian antara lain :

1. Saluran gelombang yang terbuat dari flume baja dengan ukuran 15 m, lebar

0,3 m dan tinggi efektif 0.5 m yang dilengkapi dengan alat pembangkit

gelombang.

Page 48: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

32

Gambar 6. Tangki pembangkit gelombang

Gambar 7. Model pompa gelombang dalam saluran kaca tembus pandang

2. Mesin pembangkit gelombang yang terdir dari mesin utama, pulley yang

berfungsi mengatur waktu putaran piringan yang dihubungkan pada stroke

sehingga menngerakkan flap pembankit gelombang.

Gambar 8. Mesin pembangkit gelombang

Page 49: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

33

3. Mistar ukur yang digunakan untuk mengukur kedalaman dan tinggi

gelombang

Gambar 9. Mistar ukur pada flume

4. Komputer yang dilengkapi aplikasi pembaca gelombang untuk pengambilan

data.

Gambar 10. Komputer dan Wave monitor

5. Meteran untuk mengukur panjang gelombang

6. Stopwatch untuk menghitung periode gelombang

7. Kamera untuk dokumentasi

8. Timbangan

9. Kertas dan alat tulis

Page 50: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

34

D. Variabel Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian yang telah dibahas pada bab sebelumnya

maka variabel yang akan diteliti adalah tinggi gelombang (Hi), periode

gelombang (T), panjang gelombang (L), lamanya waktu pengisian tabung pompa

gelombang (t), tinggi tekanan (H) serta diameter tabung dan jumlah lubang intlet.

Untuk aliran didalam tabung persamaan yang digunakan adalah :

............................................................................................. (29)

Untuk menentukan debit (Q) dalam tabung pompa digunakan persamaan :

............................................................................................... (30)

Untuk menghiitung daya gelombang (Dw) untuk satu gelombang digunakan

persamaan :

Dw = 1/8 x ϒ x B x H2 x v x g............................................................ (31)

Untuk menghitung daya air hasil pemompaan persamaan yang digunakan :

Dv = ϒ x Z x Q x g ............................................................................... (32)

Untuk menghitung efisiensi pompa gelombang digunakan persamaan :

= ϒ

ϒ

=

...................................... .............. (33)

Untuk menghitung daya pompa digunakan persamaan :

Dp = ϒ

................................................................................... (34)

E. Pelaksanaan Studi Model

Berdasarkan variabel yang akan diteliti, pembuatan model pompa

gelombang tipe pelampung gerakan vertikal didasarkan pada beberapa spesifikasi

sebagai berikut :

Page 51: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

35

1. Berdasarkan pertimbangan fasilitas di laboratorium, bahan yang tersedia dan

ketelitian pengukuran, maka digunakan skala model 1 : 10.

2. Model terbuat dari tabung acrylic transparan yang dirakit dilengkapi

pelampung dan piston dengan ukuran diameter tabung, tinggi model dan

jumlah lubang inlet dan outlet yang bervariasi.

3. Parameter Model

a. Ukuran diameter tabung Ø 2,0 cm, Ø 2,5 cm, dan Ø 3,0 cm

b. Ukuran tinggi tabung 50 cm

c. Jumlah lobang inlet yaitu : 1 disisi atas tabung dan 1 disisi bawah tabung

dengan diameter lobang 2,5 cm.

d. Jumlah lobang outlet yaitu : 1 dibagian atas tabung dan 1 dibagian bawah

tabung dengan diameter lobang Ø 0,5 cm

e. Pemberat tabung terbuat dari bahan adukan semen yang dipadatkan

berbentuk bulat dengan Ø 15 cm tinggi 10 cm dengan berat 10 kg

berfungsi sebagai dudukan tabung sehingga tidak mudah bergeser di

saluran pada saat air sudah mulai digerakkan.

Gambar 11. Tampak atas penempatan model pompa gelombang dalam saluran

Page 52: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

36

Gambar 12. Tampak samping model pompa gelombang dalam saluran

Berdasarkan

Gambar 13. Model pompa gelombang tipe pelampung

Page 53: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

37

Tabel 3. Variasi model pompa gelombang tipe pelampung

No Gambar Protipe Model Pompa Keterangan

1

Model 1

Diameter tabung Ø 2,0 cm

Tinggi tabung 50 cm,

Diameter lubang inlet atas

bawah Ø 2,5 cm,

Diameter lubang outlet atas

bawah Ø 0,5 cm,

Berat pelampung 1,0 kg,

Bentuk pelampung segi

empat.

2

Model 2

Diameter tabung Ø 2,5 cm

Tinggi tabung 50 cm,

Diameter lubang inlet atas

bawah Ø 2,5 cm,

Diameter lubang outlet atas

bawah Ø 0,5 cm,

Berat pelampung 1,0 kg,

Bentuk pelampung segi

empat.

3

Model 3

Diameter tabung Ø 3,0 cm

Tinggi tabung 50 cm,

Diameter lubang inlet atas

bawah Ø 2,5 cm,

Diameter lubang outlet atas

bawah Ø 0,5 cm,

Page 54: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

38

Berat pelampung 1,0 kg,

Bentuk pelampung segi

empat.

Tabel 4. Dimensi model dan parameter gelombang

4. Menentukan Berat Pelampung

Sesuai dengan hukum Archimedes, bahwa gaya vertikal atau gaya apung

adalah sama dengan berat zat cair yang dipindahkan benda. Selain gaya apung

benda juga mengalami gaya berat yang mempunyai titik tangkap pada pusat berat

benda.

Untuk menentukan berat pelampung, maka gaya apung adalah sama

dengan berat volume zat cair yang dipindahkan oleh sebagian benda yang berada

dibawah permukaan zat cair. Diketahui diameter pelampung (Ø) adalah 5 cm,

tinggi pelampung 6 cm, dan lebar pelampung adalah 23 cm, maka berat

pelampung adalah :

.............................................................................. (35)

Ø Tabung Periode (T) Tinggi Model Kedalaman Air (d) Panjang Gelombang (L)

cm (detik) (m) (m) (m)

1.3 1.94

1.4 2.13

1.5 2.30

1.3 1.94

1.4 2.13

1.5 2.30

1.3 1.94

1.4 2.13

1.5 2.30

No

1

2

3

0.50

0.50

0.50

3.0

2.5

2.0

0.29

0.29

0.29

Page 55: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

39

Dimana :

FG = FB = Gaya berat = Gaya Apung (kN)

ρ = Rapat massa air (kg/m3)

g = Gaya gravitasi (m/dt2)

r = Jari-jari/setengah diameter (m) = Ø/2

= 5/2 = 2.5 cm = 0.025 m

t = Tinggi pelampung (m)

Maka :

5. Menentukan Tekanan Pompa

Tekanan dapat diekspresikan dalam bentuk head (H) dan dinyatakan

dalam satuan meter (m) atau feet (ft). Head pada suatu tekanan tertentu

bergantung pada berat fluida menurut persamaan berikut :

𝑝 = ............................................................................................. (36)

Dimana :

p : Tekanan (Pa)

ρ : massa jenis (kg/m3)

g : percepatan garavitasi (m/s2)

H : ketinggian air (m)

Sebuah pompa menciptakan kecepatan fluida. Energi kecepatan ini

kemudian diubah menjadi energi tekanan saat fluida lepas dari pompa. Oleh

Page 56: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

40

karenanya head atau tekanan yang tercipta bisa dikatakan sebanding dengan

energi yang diisap dan ditekan.

F. Pelaksanaan Simulasi

Persiapan untuk runnig awal pada flume (tanpa model pompa gelombang),

untuk mendapatkan data-data awal yaitu :

1. Dengan stroke/pembangkit gelombang 6, 7, 8 untuk mendapat tinggi

gelombang

2. Periode (T) 1.3 = 13 detik, 1.4 = 14 detik, 1.5 = 15 detik untuk mendapatkan

panjang gelombang (L) setiap 10 kali putaran = 10 detik

3. Memulai simulasi gelombang tanpa model dengan membangkitkan

gelombang dengan cara menekan tombol start pada panel kontrol. Simulasi

ini dilakukan untuk memastikan tinggi dan periode gelombang di dalam wave

flume telah sesuai dengan variasi yang telah ditentukan dalam penelitian ini.

4. Menghentikan simulasi tanpa model dengan menekan tombol stop pada panel

kontrol.

5. Meletakkan model uji ditengah-tengan wave flume

6. Mengisi air pada wave flume dengan kedalaman air (d) 29 cm untuk setiap

model

7. Setelah semua komponen siap, simulasi gelombang dimulai dengan

membangkitkan gelombang didalam wave flume seperti pada prosedur No. 2

8. Mengukur air yang keluar pada lubang outlet atas dan bawah dengan waktu

10 detik setiap pengambilan air dan dilakukan sebanyak 3 kali untuk

mendapatkan debit.

Page 57: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

41

9. Mengubah tinggi tekanan air (Head) pada lubang outlet setinggi 5 cm dan

kelipatannya sampai pada tinggi tekanan tidak lagi mengeluarkan air.

10. Mengulangi prosedur 1 sampai 7 sesuai dengan variasi tinggi dan periode

gelombang untuk masing-masing jenis model seperti yang ditunjukkan pada

Tabel 3 Dimensi model dan parameter gelombang diperoleh dengan

mengganti posisi stroke & variator.

Page 58: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

42

G. Flowchart Pelaksanaan Penelitian

Tidak

Ya

Gambar 14. flowchart pelaksanaan penelitian

MULAI

Studi Literatur Studi Literatur

Pengambilan Data

Pembuatan Model

Hasil Akhir

emenuhi Memenuhi

elesa Selesai Selesai

Variabel Bebas

1. Kedalaman air (d)

2. Panjang gelombang (L)

3. Diameter Tabung (D)

4. Tinggi Tabung (h)

5. Periode Gelombang (T)

Analisis Data Analisis Data

Variabel Terikat

1. Panjang Gelombang (L)

2. Debit (Q)

3. Tekanan (Pa)

Page 59: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

A. Analisa Hasil

1. Panjang Gelombang

Dalam penentuan panjang gelombang kita dapat menggunakan dua

metode yaitu dengan cara pengukuran langsung dan perhitungan. Metode

pengukuran langsung dilakukan dengan cara mengukur panjang gelombang

secara langsung yang terdiri dari satu bukit dan satu lembah. Sedangkan untuk

metode perhitungan kita menggunakan data periode dan kedalaman yang telah

ditentukan. Dalam penelitian ini kita akan menentukan panjang gelombang

dengan metode perhitungan. Adapun periode (T) yang digunakan yakni 1.3 detik,

1.4 detik dan 1.5 detik pada kedalaman (d) 29 cm. Salah satu perhitungan

panjang gelombang (L) adalah sebagai berikut :

Diketahui : d = 29 cm = 0.29 m

T = 1.3 detik

Ditanyakan : Berapa panjang gelombang (L) ?

Penyelesaian : L0 = 1.56 (T2)

L0 = 1.56 (1.32 )

L0 = 2.6364

d/ L0 = 0.29/2.6364

= 0.1099

Page 60: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

44

d/L =

(interpolasi dari tabel d/ L0 ) = 0.14952

L =

=

= 1.94 m

2. Tinggi Gelombang

Pengukuran tinggi gelombang dilakukan didepan model dan dibelakang

model. Pengukaran dapat dilakukan dengan cara meletakkan probe didepan dan

belakang model dengan jarak sesuai dengan panjang gelombang yang telah

dihitung. Data akan dibaca oleh alat probe yang berupa sensor dan hasil

rekamannya akan ditrasfer PC. Dari hasil transfer PC maka kita akan mengambil

tinggi gelombang maksimum dan minimum di depan dan belakang model.

Pengukuran tinggi gelombang juga dapat dilakukan dengan cara

mengukur secara langsung tinggi gelombang pada flume dengan menggunakan

mistar. Pengukuran juga dilakukan didepan dan dibelakang model.

Berikut disajikan data hasil pengamatan tinggi gelombang

Tabel 5. Data pengamatan tinggi gelombang

h depan h belakang

model (cm) model (cm)

1 6 6.0 5.5

2 7 7.2 6.4

3 8 8.5 7.4

4 6 5.7 4.0

5 7 7.0 5.8

6 8 8.0 6.7

7 6 5.0 3.7

8 7 5.9 4.6

9 8 6.7 5.5

10 6 6.7 6.2

11 7 7.9 7.3

12 8 8.6 8.0

13 6 5.7 5.0

14 7 6.8 6.1

15 8 8.0 7.0

16 6 5.0 4.0

17 7 6.0 5.5

18 8 7.5 6.0

19 6 4.7 4.5

20 7 6.6 6.3

21 8 7.5 7.3

22 6 4.2 4.0

23 7 5.4 5.1

24 8 6.0 5.7

25 6 3.4 3.0

26 7 4.3 4.0

27 8 5.2 4.9

No. Jenis model d (cm) T (detik) L (m) Stroke

29Diameter 3.0 cm

1.94

2.13

2.30

1.3

1.4

1.5

2.30

2.13

1.5 2.30

Diameter 2.0 cm 29

1.3 1.94

1.4 2.13

1.5

Diameter 2.5 cm 29

1.3 1.94

1.4

Page 61: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

45

Sumber : data hasil penelitian

3. Daya Gelombang

Tingkat efektivitas pompa untuk menangkap energi gelombang laut tidak

kontinyu maka akan kita tinjau parameter daya rata-rata untuk satu gelombang.

Daya gelombang dapat dihitung menggunakan persamaan (6). Salah satu

perhitungan daya gelombang untuk model pompa diameter (Ø) 3.0 cm, periode

(T) 1.3 detik dan stroke 8 pada kedalaman (d) 29 cm adalah sebagai berikut :

Dw = 1/8 x ϒ x B x H2 x v x g

Dw = 1/8 x 1000 x 0.3 x 0.0852 x √ x

Dw = 4.5184 N m/dtk

h depan h belakang

model (cm) model (cm)

1 6 6.0 5.5

2 7 7.2 6.4

3 8 8.5 7.4

4 6 5.7 4.0

5 7 7.0 5.8

6 8 8.0 6.7

7 6 5.0 3.7

8 7 5.9 4.6

9 8 6.7 5.5

10 6 6.7 6.2

11 7 7.9 7.3

12 8 8.6 8.0

13 6 5.7 5.0

14 7 6.8 6.1

15 8 8.0 7.0

16 6 5.0 4.0

17 7 6.0 5.5

18 8 7.5 6.0

19 6 4.7 4.5

20 7 6.6 6.3

21 8 7.5 7.3

22 6 4.2 4.0

23 7 5.4 5.1

24 8 6.0 5.7

25 6 3.4 3.0

26 7 4.3 4.0

27 8 5.2 4.9

No. Jenis model d (cm) T (detik) L (m) Stroke

29Diameter 3.0 cm

1.94

2.13

2.30

1.3

1.4

1.5

2.30

2.13

1.5 2.30

Diameter 2.0 cm 29

1.3 1.94

1.4 2.13

1.5

Diameter 2.5 cm 29

1.3 1.94

1.4

Page 62: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

46

Dimana :

Dw = daya gelombang (N m/dtk)

ϒ = berat jenis air (1000 kg/m3)

H = tinggi gelombang (m)

B = lebar flume (m)

V = kecepatan perjalanan gelombang (√ )

g = gaya gravitasi ( m/s2)

h = kedalaman air saluran (m)

Beberapa data hasil perhitungan daya gelombang dengan

menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 6.

Page 63: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

47

Tabel 6. Perhitungan daya gelombang pada model diameter 3.0

Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk

167,30 67,30

168,10 67,00

166,80 67,50

132,30 51,20

130,80 52,70

131,70 51,30

109,30 32,30

110,10 31,70

109,80 31,80

87,70 22,10

87,50 22,70

88,30 22,40

61,20 14,30

63,10 14,70

62,70 14,50

47,10 8,10

46,80 7,90

46,60 7,50

34,20 2,10

33,40 1,80

33,70 2,20

18,10

17,80

17,70

11,10

9,80

10,30

6,10

5,80

5,80

45,00

Jenis Model D T Lstrok

t dw Q V Q V Q total

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00

35,00 4,5184 167,40 0,0000167 0,853 67,27 0,000007 0,343 0,000023

40,00 4,5184 131,60 0,0000132 0,671 51,73 0,000005 0,264 0,000018

0,448 22,40 0,000002 0,114

4,5184 109,73 0,0000110 0,559 31,93 0,000003 0,163 0,000014

7,83 0,000001 0,040

0,000011

55,00 4,5184 62,33 0,0000062 0,318 14,50 0,000001 0,074 0,000008

50,00 4,5184 87,83 0,0000088

0,000005

65,00 4,5184 33,77 0,0000034 0,172 2,03 0,000000 0,010 0,000004

60,00 4,5184 46,83 0,0000047 0,239

0,000002

75,00 4,5184 10,40 0,0000010 0,053 0,00 0,000000 0,000 0,000001

70,00 4,5184 17,87 0,0000018 0,091 0,00 0,000000 0,000

0,00000180,00 4,5184 5,90 0,0000006 0,030 0,00 0,000000 0,000

Page 64: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

48

4. Daya Air Hasil Pemompaan

Daya yang didapatkan dari hasil pemompaan berbeda-beda untuk setiap

ketinggian. Daya air hasil pemompaan dapat dihitung menggunakan persamaan

(7) pada bab 2. Salah satu perhitungan daya pemompaan outlet bawah untuk

model pompa berdiameter (Ø) 3.0 cm pada kedalaman (d) 29 cm dengan

ketinggian pemompaan 35 cm, periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah sebagai

berikut :

Dv = ϒ x Z x Q x g

Dv = 1000 x 0.35 x 0.0000167 x 9.81

Dv = 0.0575 N m/dtk

Dimana :

Dv = daya hasil pemompaan (N m/dtk)

ϒ = berat jenis air (kg/m3)

Z = tinggi pemompaan (m)

Q = debit hasil pemompaan (m3/dtk)

g = gaya gravitasi ( m/s2)

Berikut beberapa data hasil perhitungan daya air hasil pemompaan

dengan menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 7.

Page 65: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

49

49

Tabel 7. Perhitungan daya air hasil pemompaan pada model diameter 3.0

Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m3/dtk

167,30 67,30

168,10 67,00

166,80 67,50

132,30 51,20

130,80 52,70

131,70 51,30

109,30 32,30

110,10 31,70

109,80 31,80

87,70 22,10

87,50 22,70

88,30 22,40

61,20 14,30

63,10 14,70

62,70 14,50

47,10 8,10

46,80 7,90

46,60 7,50

34,20 2,10

33,40 1,80

33,70 2,20

18,10

17,80

17,70

11,10

9,80

10,30

6,10

5,80

5,80

45,00

Jenis Model D T Lstrok

t Q V dv Q V dv Q total

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00

35,00 167,40 0,0000167 0,853 0,0575 67,27 0,000007 0,343 0,0231 0,000023

40,00 131,60 0,0000132 0,671 0,0516 51,73 0,000005 0,264 0,0203 0,000018

0,448 0,0431 22,40 0,000002 0,114 0,0110

109,73 0,0000110 0,559 0,0484 31,93 0,000003 0,163 0,0141 0,000014

7,83 0,000001 0,040 0,0046

0,000011

55,00 62,33 0,0000062 0,318 0,0336 14,50 0,000001 0,074 0,0078 0,000008

50,00 87,83 0,0000088

0,0000

0,000005

65,00 33,77 0,0000034 0,172 0,0215 2,03 0,000000 0,010 0,0013 0,000004

60,00 46,83 0,0000047 0,239 0,0276

0,000002

75,00 10,40 0,0000010 0,053 0,0077 0,00 0,000000 0,000 0,0000 0,000001

70,00 17,87 0,0000018 0,091 0,0123 0,00 0,000000 0,000

0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 0,0046 0,00 0,000000 0,000 0,0000

Page 66: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

50

5. Efisiensi Pompa Gelombang

Efisiensi pompa merupakan perbandingan antara daya yang bekerja pada

pompa gelombang dengan daya yang didapatkan dari hasil pemompaan.

Efesiensi pompa gelombang dapat dihitung menggunakan persaman (8).

Sebagaimana yang telah di hitung sebelumnya maka besarnya efesiensi pompa

adalah sebagai berikut :

= ϒ

ϒ

=

=

= 0.0127

Beberapa data hasil perhitungan efisiensi pompa gelombang menggunakan

model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 8.

Page 67: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

51

51

Tabel 8. Perhitungan efisiensi pompa gelombang pada model diameter 3.0

Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk

167,30 67,30

168,10 67,00

166,80 67,50

132,30 51,20

130,80 52,70

131,70 51,30

109,30 32,30

110,10 31,70

109,80 31,80

87,70 22,10

87,50 22,70

88,30 22,40

61,20 14,30

63,10 14,70

62,70 14,50

47,10 8,10

46,80 7,90

46,60 7,50

34,20 2,10

33,40 1,80

33,70 2,20

18,10

17,80

17,70

11,10

9,80

10,30

6,10

5,80

5,80

45,00

Jenis Model D T Lstrok

t Q VȠ

Q VȠ

Q total

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00

35,00 167,40 0,0000167 0,853 0,0127 67,27 0,000007 0,343 0,0051 0,000023

40,00 131,60 0,0000132 0,671 0,0114 51,73 0,000005 0,264 0,0045 0,000018

0,448 0,0095 22,40 0,000002 0,114 0,0024

109,73 0,0000110 0,559 0,0107 31,93 0,000003 0,163 0,0031 0,000014

7,83 0,000001 0,040 0,0010

0,000011

55,00 62,33 0,0000062 0,318 0,0074 14,50 0,000001 0,074 0,0017 0,000008

50,00 87,83 0,0000088

0,0000

0,000005

65,00 33,77 0,0000034 0,172 0,0048 2,03 0,000000 0,010 0,0003 0,000004

60,00 46,83 0,0000047 0,239 0,0061

0,000002

75,00 10,40 0,0000010 0,053 0,0017 0,00 0,000000 0,000 0,0000 0,000001

70,00 17,87 0,0000018 0,091 0,0027 0,00 0,000000 0,000

0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 0,0010 0,00 0,000000 0,000 0,0000

Page 68: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

52

52

6. Daya Pompa

Daya pompa merupakan besarnya energi yang dikeluarkan pompa untuk

memindahkan fluida dalam hal ini air. Berdasarkan teori pada bab 2, daya pompa

dihitung menggunakan persamaan (22) Salah satu contoh perhitungan besarnya

daya pompa pada model pompa dengan diameter (Ø) 3.0 cm untuk menaikkan air

pada ketinggian 35 cm dengan periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah sebagai

berikut :

Dp = ϒ

Dp =

= 4.5184 N m/dtk

Berikut beberapa data hasil perhitungan daya pompa dengan

menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 9.

Page 69: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

53

53

Tabel 9. Perhitungan daya pompa pada model diameter 3.0

Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk

167,30 67,30

168,10 67,00

166,80 67,50

132,30 51,20

130,80 52,70

131,70 51,30

109,30 32,30

110,10 31,70

109,80 31,80

87,70 22,10

87,50 22,70

88,30 22,40

61,20 14,30

63,10 14,70

62,70 14,50

47,10 8,10

46,80 7,90

46,60 7,50

34,20 2,10

33,40 1,80

33,70 2,20

18,10

17,80

17,70

11,10

9,80

10,30

6,10

5,80

5,80

45,00

Jenis Model D T Lstrok

t dp Q V Q V Q total

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00

35,00 4,5184 167,40 0,0000167 0,853 67,27 0,000007 0,343 0,000023

40,00 4,5184 131,60 0,0000132 0,671 51,73 0,000005 0,264 0,000018

0,448 22,40 0,000002 0,114

4,5184 109,73 0,0000110 0,559 31,93 0,000003 0,163 0,000014

7,83 0,000001 0,040

0,000011

55,00 4,5184 62,33 0,0000062 0,318 14,50 0,000001 0,074 0,000008

50,00 4,5184 87,83 0,0000088

0,000005

65,00 4,5184 33,77 0,0000034 0,172 2,03 0,000000 0,010 0,000004

60,00 4,5184 46,83 0,0000047 0,239

0,000002

75,00 4,5184 10,40 0,0000010 0,053 0,00 0,000000 0,000 0,000001

70,00 4,5184 17,87 0,0000018 0,091 0,00 0,000000 0,000

0,00000180,00 4,5184 5,90 0,0000006 0,030 0,00 0,000000 0,000

Page 70: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

54

54

7. Kecepatan Aliran

Kecepatan aliran dapat kita hitung menggunakan persamaan (28).

Berdasarkan debit yang dihasilkan oleh model pompa berdiameter (Ø) 3.0 cm

pada kedalaman (d) 29 cm dengan periode (T) 1.3, stroke 8 dan tinggi

pemompaan 35 cm. Adapun rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

Kecepatan aliran yang keluar dari outle bawah

V = Q/A

= 0.0000167/1.962 x 10-6

V = 0.852 m/dtk

Dimana :

V = kecepatan (m/dtk)

Q = debit (m3/dtk)

A = luas penampang (m2)

Berikut beberapa data hasil perhitungan kecepatan aliran pada model

dengan diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 10.

Page 71: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

55

55

Tabel 10. Perhitungan kecepatan aliran pada model diameter 3.0

Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk

167,30 67,30

168,10 67,00

166,80 67,50

132,30 51,20

130,80 52,70

131,70 51,30

109,30 32,30

110,10 31,70

109,80 31,80

87,70 22,10

87,50 22,70

88,30 22,40

61,20 14,30

63,10 14,70

62,70 14,50

47,10 8,10

46,80 7,90

46,60 7,50

34,20 2,10

33,40 1,80

33,70 2,20

18,10

17,80

17,70

11,10

9,80

10,30

6,10

5,80

5,80

45,00

Jenis Model D T Lstrok

t Q V Q V Q total

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00

35,00 167,40 0,0000167 0,853 67,27 0,000007 0,343 0,000023

40,00 131,60 0,0000132 0,671 51,73 0,000005 0,264 0,000018

0,448 22,40 0,000002 0,114

109,73 0,0000110 0,559 31,93 0,000003 0,163 0,000014

7,83 0,000001 0,040

0,000011

55,00 62,33 0,0000062 0,318 14,50 0,000001 0,074 0,000008

50,00 87,83 0,0000088

0,000005

65,00 33,77 0,0000034 0,172 2,03 0,000000 0,010 0,000004

60,00 46,83 0,0000047 0,239

0,000002

75,00 10,40 0,0000010 0,053 0,00 0,000000 0,000 0,000001

70,00 17,87 0,0000018 0,091 0,00 0,000000 0,000

0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 0,00 0,000000 0,000

Page 72: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

56

56

8. Kehilangan Energi

Kehilangan energi dapat diakibatkan oleh beberapa faktor. Kehilangan

energi dapat dihitung menggunakan persamaan (24) dan (27). Adapun kehilangan

energi yang terjadi pada model pompa berdiameter (Ø) 3.0 dengan kedalaman

(d) 29 cm, periode (T) 1.3 detik, stroke 8, dan ketinggian pemompaan 35 cm

adalah sebagai berikut :

a. Kehilangan energi akibat gesekan

Re =

=

= 474,412

f = 64/Re = 64/474,412= 0,135

Hf =

=

= 1,00

Dimana :

Hf = kehilangan energi akibat gesekan

Re = bilangan reynold

V = kecepatan aliran

= viskositas air (0,00899)

= massa jenis air (1000 kg/m3)

d = diameter pipa

f = koefisien kerugian

Page 73: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

57

b. Kehilangan energi akibat perubahan penampang

he =

he =

= 0,0059

Dimana :

He = kehilangan energi akibat perubahan penampang

K = (1 – 0,6)2 ( menurut triatmodjo,B tahun 2010)

Dari perhitungan diatas maka total head adalah

H = Hf + He

= 1.00 + 0,0059

= 1.0059 m

Dimana :

He = kehilangan energi akibat perubahan penampang

Hf = kehilangan energi akibat gesekan

Page 74: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

58

9. Tekanan Pompa (Head)

a. Tekanan hidrostatis

Berdasarkan persamaan (35) pada bab sebelumnya maka tekanan pompa

dengan model pompa Ø 3.0 pada kedalaman (d) 29 cm, periode (T) 1.3, stroke 8

dan ketinggian pemompaan 35 cm adalah sebagai berikut :

1. Untuk outlet bawah

P = ρ x g x H

P = 1000 x 9.81 x 0.197

P = 1932.57 Pa

Dimana :

P = tekanan (Pa)

Ρ = massa jenis air (kg/m3)

H = ketinggian air (m)

2. Untuk outlet atas

P = ρ x g x H

P = 1000 x 9.81 x 0.17.5

P = 1716.75 Pa

b. Tekanan akibat gaya

Tekanan pada pompa tidak hanya disebabkan oleh tekanan hidrostatis tapi

juga dipengaruhi oleh gaya yang bekerja pada pompa. Adapun yang variabel

yang mempengaruhi tekanan pompa yaitu berat pelampung untuk outlet bawah

dan daya gelombang untuk outlet atas. Yang mana diketahui berat pelampung 1

kg di udara dan 0.2152 kg di air. Dan daya akibat gelombang berbeda-beda

Page 75: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

59

berdasarkan tinggi gelombang. Pada perhitungan kali ini kita akan menggunakan

daya gelombang yang dihasilkan model Ø 3.0 cm, periode (T) 1.3, stroke 8 pada

ketinggian outlet 35 cm. Berikut perhitungan tekanan yang disebabkan oleh gaya

:

1. Untuk outlet bawah

m = 1.0 kg

F = m x g = 1.0 x 9.81 = 9.81 N

A tabung = πr2 = 3.14 x 0.015

2 = 0.0007 m

2

Sehingga :

P = F/A =

` = 13885.35 Pa

2. Untuk outlet atas

Dw = 4.5184 N m/dtk

F =

=

√ = 2.6788 N

A tabung = 0.0007 m2

Sehingga :

P =

=

= 3791.76 Pa

Page 76: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

60

Sehingga total tekanan yang di hasilkan adalah sebagai berikut :

Untuk outlet bawah

P total = 1932.57 + 13885.35

= 15817. 920 Pa

Untuk outlet atas

P total = 1716.75 + 3791.76

= 5508.51 Pa

Berikut beberapa data hasil perhitungan tekanan pompa dengan

menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 11.

Page 77: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

61

61

Tabel 11. Perhitungan tekanan pompa pada model diameter 3.0

Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s Pa m3/dtk

167,30 67,30

168,10 67,00

166,80 67,50

132,30 51,20

130,80 52,70

131,70 51,30

109,30 32,30

110,10 31,70

109,80 31,80

87,70 22,10

87,50 22,70

88,30 22,40

61,20 14,30

63,10 14,70

62,70 14,50

47,10 8,10

46,80 7,90

46,60 7,50

34,20 2,10

33,40 1,80

33,70 2,20

18,10

17,80

17,70

11,10

9,80

10,30

6,10

5,80

5,80

45,00

Jenis Model D T Lstrok

t Q V Tekanan Q V Tekanan Q total

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00

35,00 167,40 0,0000167 0,853 15817,920 67,27 0,000007 0,343 5508,515 0,000023

40,00 131,60 0,0000132 0,671 15817,920 51,73 0,000005 0,264 5508,515 0,000018

0,448 15817,920 22,40 0,000002 0,114 5508,515

109,73 0,0000110 0,559 15817,920 31,93 0,000003 0,163 5508,515 0,000014

15817,920 7,83 0,000001 0,040 5508,515

0,000011

55,00 62,33 0,0000062 0,318 15817,920 14,50 0,000001 0,074 5508,515 0,000008

50,00 87,83 0,0000088

0,000

0,000005

65,00 33,77 0,0000034 0,172 15817,920 2,03 0,000000 0,010 5508,515 0,000004

60,00 46,83 0,0000047 0,239

0,000002

75,00 10,40 0,0000010 0,053 15817,920 0,00 0,000000 0,000 0,000 0,000001

70,00 17,87 0,0000018 0,091 15817,920 0,00 0,000000 0,000

0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 15817,920 0,00 0,000000 0,000 0,000

Page 78: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

62

62

B. Pembahasan

Pada penelitian ini, ada tiga jenis model pompa yang akan diamati dengan

variasi diameter tabung yang berbeda-beda yakni diameter (Ø) 3.0 cm, 2.5 cm,

dan 2 cm pada kedalaman (d) 29 cm. Adapun variasi periode (T) yang akan

digunakan yakni 1.3 detik, 1.4 detik, dan 1.5 detik. Dimana setiap periode akan

diberi tiga variasi stroke (pembangkit) yakni stroke 6, 7, dan 8. Pembahasan

untuk hasil penelitian ini akan dituangkan dalam bentuk grafik yang akan

dijelaskan sebagai berikut.

1. Hubungan debit (Q) terhadap periode gelombang (T) pada model pompa

Ø 2.0 cm, Ø 2.5 cm dan Ø 3.0 cm

Gambar 15. Grafik Hubungan Q terhadap T pada model pompa Ø 2.0 cm, Ø 2.5

cm dan Ø 3.0 cm

Pada gambar 15 grafik hubungan Q terhadap T untuk model pompa Ø 2.0

cm, Ø 2.5 cm dan Ø 3.0 cm menunjukkan bahwa semakin kecil periode

gelombang maka debit yang dihasilkan semakin besar, berikut data debit dari

hasil pemompaan :

0,0000000

0,0000050

0,0000100

0,0000150

0,0000200

0,0000250

1,3 1,4 1,5

Deb

it (

ml/

dtk

)

Periode (T)

Hubungan Q terhadap T

Ø 2.0 cm

Ø 2.5 cm

Ø 3.0 cm

Page 79: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

63

63

a. Debit yang dihasilkan model dengan Ø 2.0 cm

Periode 13 detik = 0,0000127 m3/detik

Periode 1.4 detik = 0,0000087 m3/detik

Periode 1.5 detik = 0,0000066 m3/detik

b. Debit yang dihasilkan model dengan Ø 2.5 cm

Periode 1.3 detik = 0,0000160 m3/detik

Periode 1.4 detik = 0,0000113 m3/detik

Periode 1.5 detik = 0,0000081 m3/detik

c. Debit yang dihasilkan model dengan Ø 3.0 cm

Periode 1.3 detik = 0,0000230 m3/detik

Periode 1.4 detik = 0,0000180 m3/detik

Periode 1.5 detik = 0,0000150 m3/detik

2. Hubungan debit (Q) terhadap diameter tabung (Ø) pompa pada periode

1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik

Gambar 16. Grafik Hubungan Q terhadap diameter (Ø) tabung pada periode 1.3

detik, 1.4 detik dan 1.5 detik

0,0000000

0,0000050

0,0000100

0,0000150

0,0000200

0,0000250

2 2,5 3

Deb

it (

ml/

dtk

)

Diameter tabung (cm)

Hubungan Q terhadap Ø

periode 1.5 dtk

periode 1.4 dtk

periode 1.3 dtk

Page 80: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

64

Pada gambar 16 grafik hubungan Q terhadap diameter (Ø) tabung untuk

periode gelombang 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik menunjukkan bahwa

semakin besar ukuran diameter (Ø) tabung maka semakin besar pula debit yang

dihasilkan. Berikut data debit hasil pemompaan :

a. Debit yang dihasilkan pada periode (T) 1.3 detik

Diameter tabung 2.0 cm = 0,0000127 m3/detik

Diameter tabung 2.5 cm = 0,0000160 m3/detik

Diameter tabung 3.0 cm = 0,0000230 m3/detik

b. Debit yang dihasilkan pada periode (T) 1.4 detik

Diameter tabung 2.0 cm = 0,0000087 m3/detik

Diameter tabung 2.5 cm = 0,0000113 m3/detik

Diameter tabung 3.0 cm = 0,0000180 m3/detik

c. Debit yang dihasilkan pada periode (T) 1.5 detik

Diameter tabung 2.0 cm = 0,0000066 m3/detik

Diameter tabung 2.5 cm = 0,0000081 m3/detik

Diameter tabung 3.0 cm = 0,0000150 m3/detik

Page 81: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

65

3. Hubungan diameter (Ø) tabung terhadap tekanan pompa (P) pada

periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik

Gambar 17. Grafik Hubungan tekanan (P) terhadap diameter (Ø) tabung pada

periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik

Pada gambar 17 grafik hubungan antara diameter (Ø) tabung terhadap

tekanan (P) pompa pada periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik menunjukkan

bahwa semakin kecil ukuran diameter (Ø) tabung maka semakin besar tekanan

yang dihasilkan oleh pompa. Berikut data tekanan yang dihasilkan untuk tiap

variasi diameter tabung :

a. Tekanan yang dihasilkan pada periode (T) 1.3 detik

Diameter tabung 2.0 cm = 33233,468 Pa

Diameter tabung 2.5 cm = 21956,904 Pa

Diameter tabung 3.0 cm = 15817,920 Pa

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

2 2,5 3

Teka

nan

(p

a)

Diameter tabung (cm)

Hubungan Ø terhadap Tekanan(P)

periode 1.5 dtk

periode 1.4 dtk

periode 1.3 dtk

Page 82: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

66

b. Tekanan yang dihasilkan pada periode (T) 1.4 detik

Diameter tabung 2.0 cm = 33204,034 Pa

Diameter tabung 2.5 cm = 21937,284 Pa

Diameter tabung 3.0 cm = 15788,490 Pa

c. Tekanan yang dihasilkan pada periode (T) 1.5 detik

Diameter tabung 2.0 cm = 33194,228 Pa

Diameter tabung 2.5 cm = 21907,854 Pa

Diameter tabung 3.0 cm = 15778,680 Pa

Page 83: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

67

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil penelitian yang telah kami lakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa :

1. Dari hasil perhitungan untuk tiap variasi diameter tabung dapat diketahui

bahwa debit (Q) yang dihasilkan pada model Ø 2.0 cm = 0,0000127

m3/dtk, Ø 2.5 cm = 0,0000160 m

3/dtk, dan Ø 3.0 cm = 0,0000230

m3/dtk. Maka semakin besar ukuran diameter tabung pada pompa maka

semakin besar pula debit yang dihasilkan.

2. Dari hasil perhitungan untuk tiap variasi diameter tabung pada kedalaman

(h) 29 cm maka dapat diketahui bahwa diameter tabung yang efektif dan

menghasilkan debit (Q) terbesar akibat tekanan pompa adalah pompa

dengan diameter tabung Ø 3.0 cm dengan besar tekanan 15817,920 Pa

dan menghasilkan debit (Q) sebesar 0,00000230 m3/dtk.

B. Saran

Kami sadar penelitian ini jauh dari sempurna, oleh karena itu kami

menyarankan penelitian ini masih perlu dikaji untuk beberapa

kondisi berikut:

1. Dalam penelitian ini ukuran diamater tabung pompa dapat dijadikan referensi

untuk membuat pompa gelombang tipe pelampung, namun pada penelitian

Page 84: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

68

selanjutnya dapat di ubah ukuran diameter tabung pompa sesuai dengan

kebutuhan yang diperlukan.

2. Perlu dilakukan penelitian selanjutnya dengan variasi kedalaman serta

periode yang berbeda sebagai perbandingan untuk kinerja pompa gelombang

tipe pelampung.

3. Pada penelitian selanjutnya unruk menggunakan interval periode yang lebih

besar

4. Pompa gelombang tipe pelampung dapat digunakan di laut transisi

(kedalaman antara 50 – 100 meter)

5. Perlu dilakukan investigasi umur alat yang didesain.

6. Sebagian acuan untuk penelitian lebih lanjut.

Page 85: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

69

LAMPIRAN

Page 86: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 12. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

65,00 15,40

70,70 15,30

75,60 13,60

57,30 10,60

54,40 9,50

43,50 10,00

38,30 8,20

37,10 7,20

37,40 6,10

27,30 4,60

24,70 3,30

24,60 4,80

13,70 4,60

13,60 3,30

14,30 4,80

10,00

9,40

10,30

4,30

4,70

4,30

81,50 23,50

80,60 20,80

76,30 20,00

53,50 15,00

55,40 14,60

56,10 16,00

45,70 11,40

50,50 15,10

37,40 16,60

30,40 4,30

27,80 5,00

28,60 6,20

21,90 2,10

20,00 1,50

21,40 1,80

16,60

15,60

14,70

11,80

11,90

12,60

5,50

5,70

5,80

2,032

40,00

10,00

4,43

2,032

2,032

2,032

2,032

51,73

0,0000045

50,00 25,53

10,00

2,032

2,724

2,724

79,47

0,022 0,0079 0,372

0,020 0,0072 0,310

0,000 0,000

0,0000000 0,000 0,0000,00

Q total

0,0000038

0,023 33145,178

0,0000000 0,000 0,000

0,0000000 0,000 0,000

5,67 0,00 0,00000060,0000006 0,029

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,30 6,30 6,60 2,05 7,00

5,70 2,05 1,40 2,10 6,00

35,00

45,00

55,00 13,87

10,03 0,0000010 0,0000062

0,0000000

0,0000052 0,264 33145,178

1,80 2,50

35,00

0,0000004

Jenis Model Dstrok

t

5,50

Tekanan

33145,178

0,0000026 0,130

0,0000014 0,071

60,00 9,90 0,000,0000010 0,050 33145,178

37,60 7,17

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,30

0,192

33145,178

65,00

2,032

2,032

0,020 0,0100 0,345

0,017

50,00

60,00

70,00

28,93 5,17 0,0000005 0,0000034

55,00 21,10 1,80 0,0000002 0,00000230,0000021 0,108 33184,418

65,00 12,10 0,00 0,0000012

0,0000016 0,080 33184,418

0,0000012 0,062

0,0042 0,169

0,009

40,00 55,00 15,20 0,0000015 0,0000070

45,00 44,53 14,37 0,0000014 0,0000059

0,027 0,0100

0,0000055 0,280 33184,418

0,0000045 0,227

0,077

2,724

2,724

2,724

0,00097 0,0004 0,0538 6860,430

15,63 0,00 0,0000016

0,0000000 0,000 0,000

dvȠ

head TekananT L Q V

70,43 14,77 0,0000015 0,00000850,0000070 0,359 33145,178 0,075 0,00507 0,0025 0,12332,032

dvdw dp

0,024 0,0119 5514,015

0,00394 0,0019 0,0950 5514,015

0,00316 0,0016 0,0778 5514,015

33145,178

0,051

0,037

4,23 0,0000004 0,0000018

0,00208 0,0010 0,0603 5514,015

0,022

0,0000079 0,405 33184,418 21,43 0,0000021 0,0000101

0,0000029 0,147 33184,418

0,009

0,014 0,0052 0,216

0,011

0,0034

0,008 0,0028 0,115

0,004 0,0014 0,077

33184,418

33184,418

0,0011 0,0603 5514,015

0,022

0,109

0,073 0,00634 0,0023 6860,430

0,026 0,00253 0,0009 0,0739 6860,430

0,00736 0,0027 0,1712 6860,430

0,00596 0,0022 0,1339 6860,430

2,032

2,032

2,032

2,032

2,032

2,724

2,724

2,724

2,724

2,724

2,724

2,724

2,724

0,0082 0,260

0,013 0,0062 0,188

0,007 0,0037 0,118

0,006 0,0029 0,094

0,003 0,0014 0,062

0,519

2,724

2,724

2,724

0,00228

0,0000004

0,0000010

0,0000007

4,23 0,0000004 0,0000030

Ƞ

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

head

0,136

0,457

0,128933184,418

Q V

Page 87: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 13. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

90,20 37,20

88,60 38,70

91,10 34,10

64,50 24,30

70,10 25,70

64,80 25,50

52,30 20,00

50,00 21,60

53,10 20,00

35,10 12,70

33,70 13,50

39,60 12,40

25,40 7,80

25,20 8,00

26,30 7,40

19,30 3,80

18,10 3,50

18,70 3,50

14,10

14,00

12,80

9,20

8,80

8,20

3,40

3,90

2,50

37,80 12,20

37,30 13,00

36,40 13,30

24,00 6,60

23,10 6,40

22,80 5,70

16,10 2,20

15,20 1,50

15,00 1,80

5,80

5,20

5,10

strokt Q V Tekanan Q V Tekanan Q total

0,009

89,9735,00

45,00

2,14 1,20 1,80 6,00

35,00

45,00

75,00

1,103

37,17

10,00

65,00

40,00 23,30 6,23 0,0000006

0,0071,103 0,0062 0,1223 33125,558

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,30

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,40

Jenis Model D T L

0,0000000 0,000 0,000

0,0000000 0,000 0,000

0,0000000 0,000

36,13

3,518

0,009 0,0025 0,000

0,0000000 0,000

0,0000014

3,518

3,518

3,518

3,518

3,518

3,518

3,518

3,518

0,01259 0,0036 0,2724 8407,948

10,00

66,47 25,17 0,0000025 0,0000092

51,80 20,53 0,0000021 0,0000072

0,0000066 0,339 33233,468

0,0000052

0,0173,518 0,002

0,0000049

55,00

0,000

3,518

3,518 0,006 0,0017

36,67 0,0000037 0,00001270,0000090 0,458 33233,468

25,63 7,73 0,0000008 0,00000330,0000026 0,131 33233,468

0,00 0,0000014

0,0000019 0,095 33233,468

13,63

12,87 0,0000013

0,0000015 0,079

4,00 4,20

0,00631 0,0018 0,1299 8407,948

8,73 0,00 0,0000009

3,27 0,00 0,00000030,0000003

0,0000023 0,1191,103 0,0091,103 0,0083 0,1694 33125,558

0,065

0,032

7,30 7,50 2,05 2,30 3,00 8,00

70,00

60,00

50,00

40,00

3,518 0,0007 0,073 33233,468

18,70 3,60 0,0000004

0,00441 0,0040 0,1067 3731,058

15,43 1,83 0,0000002 0,0000017

50,00 5,37 0,00 0,00000050,0000005 0,0271,103 0,0031,103 0,0024 0,0621 33125,558

0,00081 0,0007 0,0410 3731,058

12,83 0,0000013 0,0000050

0,0000022

0,187

0,128

0,066

0,0390,206

0,011 0,0031 0,165

0,264

33233,468

0,0088

Ƞdv

0,0000036 0,184 33233,468

0,105

0,026 0,0074 0,451

0,023 0,0065 0,363

0,018 0,0050 0,269

0,014 0,0039

0,0000009 0,045 33233,468

0,031

0,0000030

0,0000037 0,1891,103 0,0131,103 0,0116 0,2524 33125,558

0,069

33233,468

0,00988 0,0028 0,2036 8407,948

0,00906 0,0026 0,1758 8407,948

0,00245 0,0022 0,0673 3731,058

0,00417 0,0012 0,0992 8407,948

0,018 0,00212 0,0006 0,0745 8407,948

3,518

3,518

3,518

3,518

dw dp dv

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000

0,105

Ƞhead

3,518

0,0000

head

0,135

0,592

Page 88: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 14. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

48,80 16,60

46,20 17,40

47,30 16,00

30,30 9,80

26,10 8,20

29,20 9,30

18,00 4,20

20,00 4,00

18,20 3,90

7,20

6,90

8,90

3,50

3,10

3,70

60,50 24,30

63,20 24,20

62,80 24,50

47,60 12,70

42,70 13,00

42,40 12,50

30,40 6,50

33,10 5,50

29,20 6,80

21,20 2,10

20,80 2,30

22,10 2,00

11,30

11,30

10,70

5,60

4,50

3,60

Q V Tekanan Q

0,0000000 0,000 0,000

0,0000000 0,000 0,000

0,0000000 0,000 0,000

0,00000 0,0000 0,0000

40,00 44,23

60,00 4,57 0,00

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,40 2,14

Jenis Model D T Lstrok

t Q total

7,001,70 2,20

0,0000017 0,0000064

40,00 28,53 9,10 0,0000009

55,00 3,43 0,00

0,046

0,0000019

50,00

0,0000047 0,242

33174,608

0,0000008 0,039 0,0000

0,0161,824

1,824 0,0080,095

0,0000057

45,00 30,90 6,27

0,0000003

7,67 0,00

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,40

1,824 0,0045 0,1510

0,0000024

12,73 0,0000013

45,00 18,73 4,03 0,0000004 0,0000023

0,124

10,00

10,008,00

50,00 21,37 2,13

55,00 11,10 0,00

5,70 6,00

0,0000044 0,2250,230

35,00 62,17 24,33

0,0170,230 0,0077

33174,608

0,0000029 0,1451,824 0,0111,824 0,0061 0,2097 33174,608

1,824

0,0000005 0,0230,230

0,0000000 0,000

1,824 0,0010 0,0595 33174,608

0,0000062 0,3172,251 0,0212,251 0,0095 0,4194 33204,038

0,0000006 0,0000037

0,0000087

0,00000 0,0000 0,0000

0,0061 0,2319 33204,038

0,0000003 0,0171,824 0,002

0,0000021 0,1090,230 0,0100,230 0,0047 0,1748 33204,038

0,0000011 0,0570,230 0,0060,230 0,0027 0,1134 33204,038

0,0000002 0,0000024

0,0000011

0,00357 0,0020 0,0934 5130,610

0,021 0,00178 0,0010 0,0631 5130,610

0,085 0,00572 0,0031 0,1387 5130,610

0,0000038

0,00277 0,0012 0,0845 5987,345

0,011 0,00105 0,0005 0,0598 5987,345

0,00835 0,0037 0,1926 5987,345

0,065 0,00500 0,0022 0,1231 5987,345

0,032

0,00000 0,0000

33204,038

0,230

1,824 0,0041,824 0,0021 0,0848 33174,608

0,3118

2,14 2,00 2,70

5,10 5,40

35,00 47,43 16,67

0,0030,230 0,0012 0,0743

0,0000031 0,1570,230 0,014

dw dp dv dvȠ

head

0,0089 0,3230

0,0000008

0,000

0,00000050,00000,00000 0,0000

TekananVȠ

head

33204,038

Page 89: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 15. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

30,80 8,70

30,60 8,50

30,50 7,90

14,20 3,50

13,80 3,90

14,40 3,50

7,50

6,90

7,30

1,50

2,30

2,00

40,20 12,20

38,50 11,80

41,70 12,00

19,20 6,30

20,70 5,90

21,60 6,50

4,30 2,10

7,10 1,80

8,00 2,50

2,80

3,00

2,50

50,90 16,10

49,40 15,80

50,20 16,00

28,40 8,30

28,10 8,70

27,80 7,90

15,70 3,90

16,40 4,20

16,10 4,40

8,30

7,80

7,50

2,10

2,70

3,00

29,00 1,00 1,50

10,00

10,00

10,00

30,63 8,37

4,90 5,20 2,20

0,0000002 0,0100,723 0,0010,723 0,0013 0,0366 33086,318

6,47

1,90 2,50

0,0000031 0,1560,723 0,0110,723 0,0145 0,2083 33086,318

1,691

20,50

0,0000000 0,000 0,000

0,0000004

6,23 0,0000006

8,00

35,00 50,17 15,97

35,00

50,00 2,77

40,00

40,00 28,10 8,30

Jenis Model Dstrok

t

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,50

Diameter 2.0 29,00 1,00 1,50

Diameter 2.0

0,00

45,00

35,00

45,00

7,23 0,00

1,156

2,13

40,00 14,13 3,63

0,0011,156

0,0000007

50,00 1,93 0,00 0,0000002

3,00 3,40

4,00 4,30 2,20 1,40 2,00 7,00

2,20 0,80 1,70 6,00

40,13 12,00 0,0000012 0,0000052

0,00 0,0000003

0,0000006 0,0331,156 0,0031,156 0,0025 0,0727 33145,178

0,0000003 0,014

0,0000003

0,0000036

16,07 4,17 0,0000004 0,0000020

0,0041,69150,00 7,87 0,00 0,0000008

55,00

0,0401,691 33194,228

0,0000050 0,256

45,00

0,0023 0,0910 0,0000000 0,000 0,000

0,0000003 0,0131,691 0,0011,691 0,0008 0,0595 33194,228 0,0000000 0,000 0,000

0,0000016 0,0821,691 0,007

2,60

Ƞ

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,0000018

0,0000000 0,000 0,000

0,0000000 0,000

0,0000014 0,0720,723 0,0060,723 0,0077 0,1095 33086,318

0,0000007 0,0370,723 0,0030,723 0,0044 0,0682 33086,318

0,000

0,0000040 0,2051,156 0,0141,156 0,0119 0,2742 33145,178

0,0000021 0,1041,156 0,0081,156 0,0070 0,1566 33145,178

0,0000008

0,0012 0,0505 33145,178

1,691

0,00000 0,0000 0,0000

0,0042 0,1401 33194,228

0,0810,0171,691 0,0102 0,3444 33194,228

0,0000028 0,1431,691 0,0111,691 0,0065 0,2121 33194,228 0,042

0,021

0,0000008

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,0000016

0,00287 0,0040 0,0750 3003,305

0,019 0,00143 0,0020 0,0467 3003,305

0,0008 0,0468 3851,048

0,061 0,00412 0,0036 0,1058 3851,048

0,011

0,00548 0,0047 0,1295 4909,705

0,032 0,00245 0,0021 0,0713 3851,048

0,00094

0,00184 0,0016 0,0589 4909,705

0,00326 0,0028 0,0836 4909,705

T L dw dp Q V dv Tekanan Q V dvȠ

headhead

0,043

Tekanan Q total

0,0000066

0,0000027

0,0000002

0,0000008 0,0000039

0,0000009

Page 90: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 16. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk74,80 25,10

74,20 24,80

76,50 24,50

52,00 18,70

53,00 18,80

52,80 19,00

30,30 10,10

30,20 11,20

31,40 10,80

18,80 5,10

20,00 6,30

20,00 5,80

9,40

10,10

9,80

3,40

5,10

4,50

81,20 38,30

83,00 37,90

81,80 38,00

60,30 28,10

61,00 27,70

61,50 27,90

44,60 16,50

43,20 16,80

46,20 17,20

28,70 9,30

29,10 10,10

28,60 8,90

18,70 3,10

19,30 2,80

17,80 3,00

13,10

12,80

12,50

6,10

7,80

6,50

1,70

2,10

2,00

0,00000380,0000029

0,3103,9030 0,02393,903 0,0061

0,2283,9030

60,00 4,33 0,00 0,0000000 0,0000004

30,63 10,70

0,0000089

18,60 2,97 0,0000003 0,0000022

10,00

10,00

Jenis Model Dstrok

t

6,20 2,50 1,20 1,90 6,00

35,00

45,00

0,01973,903

Diameter 2.5 29,00 1,00 1,30

50,00 19,60 5,73 0,0000006 0,0000025

T L Q

0,0000075

1,00 1,30Diameter 2.5 29,00

75,17 24,80 0,0000025 0,0000100

40,00 0,0000019

7,30 7,90 2,05 1,60 2,30 7,00

9,77 0,00 0,0000000

35,00 82,00 38,07 0,0000038 0,0000120

40,00 60,93

0,0000071

Q total

6,70

55,00 0,0000010

45,00 44,67 16,83 0,0000017 0,0000062

50,00 28,80 9,43 0,0000009

0,0000011 0,0000041

0,0051

60,00 12,80 0,00 0,0000000 0,0000013

0,0000019

0,0000013 0,0653,9030 0,00753,903 0,0019

0,0567 6413,634

0,000 0,000

6413,634

0,00 0,0000000 0,0000007

55,00

65,00

70,00 1,93 0,00 0,0000000 0,0000002

0,0000007

0,0000002

0,0353,9030 0,00433,903 0,0011

0,0103,9030 0,00133,903 0,0003

0,000 0,000

0,000 0,000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000

Vdw dvdpȠ

0,0000082

0,0000061

0,0000045

0,0000010

0,2682,8074 0,02062,807 0,0074

0,1562,8074 0,01352,807 0,0048

0,000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

52,60 18,83

0,0000004

head Tekanan

0,3832,8074 0,02582,807 0,0092 0,4815 21878,424

0,0222,8074 0,00262,807 0,0009

0,4183,9030 0,02823,903 0,0072

0,1002,8074 0,00962,807 0,0034

0,0502,8074 0,00532,807 0,0019

0,0000053

0,0000031

0,0000020

0,1473,9030 0,01413,903 0,0036

0,0953,9030 0,01003,903 0,0026

6,80

0,2113 21917,664

0,1502 21917,664

0,1155 21917,664

0,0797 21917,664

0,0506 21917,664

Q V dv

0,096 0,00739

0,194 0,01307

0,3460 21878,424

0,2143 21878,424

0,1482 21878,424

27,90 0,0000028

0,086 0,00743

5050,357

0,000 0,000

0,000

0,01095 0,0028

0,0026

0,055 0,00472 0,0017

0,029 0,00281 0,0010

Ƞhead Tekanan

0,126 0,00852 0,0030 0,1794 5050,357

0,1436 5050,357

0,0950 5050,357

0,0653

0,0033

0,142

0,0019

0,048 0,00463 0,0012

0,015 0,00160 0,0004

0,0894 21878,424

0,0569 21878,424

0,5305 21917,664

0,4040 21917,664

0,3064 21917,664

6413,634

0,1397 6413,634

0,2668 6413,634

0,0954

0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,2059

Page 91: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 17. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

110,80 49,20

112,30 50,10

108,20 50,50

85,20 36,60

84,80 30,30

84,50 30,80

58,10 24,50

58,40 24,40

57,80 24,50

34,00 19,10

32,00 18,30

32,80 18,70

23,10 11,20

21,80 11,00

21,80 12,10

16,80 5,30

17,20 6,00

17,00 5,70

10,00

9,30

11,20

5,1

4,8

4,855,50 11,70

53,80 11,40

55,20 10,10

24,30 6,70

25,10 6,40

23,90 6,90

12,30 1,80

14,00 1,90

12,80 1,80

5,30

5,40

4,80

0,0000010

70,00 4,90 0,00 0,0000000 0,0000005

55,00

Tekanan Q

35,00

45,00

10,00

0,0000160

84,83 32,57 0,0000033 0,0000117

0,0000110

t Q V

50,00 32,93

5,00

65,00 10,17 0,0524,6254 0,00654,625

2,0319

2,0319

40,00 0,0000085

Diameter 2.5 29,00 1,00 1,30

Jenis Model D T Lstrok

V Tekanan Q total

10,00

Diameter 2.5 29,00 1,00 1,40

0,0874,6254

0,563

0,01278

18,70 0,0000019 0,0000052

0,0000058

0,0000033

0,2964,6254 0,02564,625 0,0055

0,1684,6254 0,01624,625 0,0035 0,2441 21956,904

4,6254 0,03794,625 0,0082

0,4324,6254 0,03334,625 0,0072

0,7097 21956,904

0,5556

0,0000083

4,625 0,0026

0,00

8,00 8,60 2,05 2,00 2,70 8,00

5,70 2,14 1,00 1,70 6,00

35,00

45,00

58,10 24,47

110,43 49,93

0,025

21956,904

22,23 11,43

60,00 17,00 5,67

0,0000022

0,0000017

0,0000010

0,0000005

0,01004,625

13,03 1,83 0,0000002 0,0000015

50,00 5,17 0,00 0,0000000 0,0000005

54,83 11,07 0,0000011 0,0000066

40,00 24,43 6,67 0,0000007 0,0000031

0,0000055

0,0000024

0,0000013

0,0000005

0,0000011

0,0000006

0,1134,6254 0,0120

21956,904

0,1800 21956,904

0,1487 21956,9040,0022

0,058 0,00617

0,0000024

0,0000050

0,125 0,01080 0,0023

0,095 0,00917 0,0020

0,166

0,000 0,000

0,0000,0007

0,00000000,0014

0,0028

0,254 0,01714 0,0037

0,056 0,00380 0,0014

0,125 0,00962,032 0,0047

0,066 0,00582,032

0,0013

0,029 0,00334 0,0007

0,2792,0319 0,01882,032 0,0093

0,1078

0,034 0,00262 0,0009

0,009 0,00081 0,0003

4,625

0,0000034

0,0000023

0,000

0,000 0,000

0,0028

0,0262,0319 0,00252,032 0,0012

0,00344,6254

0,3554 21858,804

0,1732 21858,804

0,1049 21858,804

0,0579

0,3950 21956,904

21858,804

0,0763 21956,904

0,3460 7325,741

0,0932 4093,633

0,0669 4093,633

0,0380 4093,633

0,2419 7325,741

0,1934 7325,741

0,1588 7325,741

0,1154 7325,741

0,0000 0,000

0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,0000

dw dp dvȠ

head dvȠ

head

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000

Page 92: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 18. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

68,20 17,10

68,10 16,80

67,80 16,80

34,70 8,30

34,40 7,90

35,20 8,10

16,10 2,30

16,70 3,00

15,50 2,80

6,70

9,30

8,80

5,10

4,70

4,50

86,90 26,10

88,50 24,40

89,10 25,30

48,90 18,80

50,20 17,30

51,00 19,00

38,20 10,10

37,50 11,00

37,50 9,80

25,30 3,70

24,70 4,10

26,10 4,30

18,10

17,50

16,40

8,60

9,30

10,10

5,70

5,10

5,40

10,00

Diameter 2.5 29,00 1,00 1,40 2,89210,00

Jenis Model D T Lstrok

t Tekanan Q V Tekanan Q total

0,000

0,0000025

0,086

5162,190

Diameter 2.5 29,00 1,00 1,40

35,00 68,03 16,90

0,000 0,000

0,000 0,000

50,00 25,37 4,03 0,0000004 0,0000029

55,00 17,33 0,00 0,0000000 0,0000017

0,00868 0,0022

2,8918 0,00262,89255,00 4,77 0,00 0,0000000 0,0000005

0,4494,0025 0,03034,002

0,0071

0,129

0,088

0,00412,892 0,0014

0,024

0,00580 0,0020

0,0004

0,000 0,000

18,37 0,0000018

0,0025

0,0422,8918 0,0000008

0,0000017 0,0000085

34,77 8,10 0,0000008 0,0000043

16,10 2,706,10 6,80 2,14 1,30 2,00

50,00 8,27 0,00 0,0000000

7,00

0,3472,8918 0,02342,892 0,0081

2,892 0,0047

0,0822,8918

0,0000068

0,0000035

0,0000016

0,0000008

0,0000005 0,0009

40,00

45,00 0,0000003

7,00 8,00 2,14 1,80 2,30

60,00 9,33 0,00 0,0000000 0,0000009

0,0000068

45,00 37,73

0,0000088

0,0000050

0,0000038 10,30 0,0000010 0,0000048

8,00

35,00 88,17 25,27 0,0000025 0,0000113

40,00 50,03

65,00

0,0000025

0,0000017

0,0000009

0,0000005

0,129 0,1928 21937,284

0,000 0,0000,00 0,0000000

4,0025 0,01964,002 0,0049 0,094 0,00721 0,0018

0,052 0,00455 0,0011

0,021 0,00198 0,0005

0,0000005

0,00318 0,0011

0,014 0,00119

4,002 0,0042

0,255

0,01244,002 0,0031

0,0410,1772,8918 0,0136

Q V

0,0076

0,1924,0025 0,0167

0,0023

0,0484,0025 0,00554,002 0,0014

0,0284,0025 0,00344,002 0,0009

4,0025

4,0025 0,00944,002

5,40

0,5696 21937,284

0,3406 21937,284

0,2668 21937,284

0,4406 21888,234

0,2411 21888,234

0,1293 21888,234

0,0824 21888,234

0,0615 21888,234

0,1447 21937,284

0,0968 21937,284

0,0733 21937,284

0,1341 5162,190

0,1922 6533,795

0,0814 5162,190

6533,795

0,1026 6533,795

0,0651 6533,795

0,000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,0491

0,1509

dw dp dvȠ

head dvȠ

head

0,00000 0,0000 0,0000

Page 93: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 19. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk36,90 11,50

36,80 11,20

37,30 11,20

23,90 8,20

24,80 9,40

21,50 8,80

10,00 4,40

8,50 5,30

9,60 4,80

4,00 1,20

4,30 1,10

4,20 1,10

1,50

1,40

1,60

45,10 16,00

46,30 18,70

46,00 18,30

28,10 13,80

28,50 14,40

27,80 14,00

12,70 7,30

13,00 6,10

12,50 7,80

6,10 2,10

5,50 1,80

5,50 2,00

2,20

2,00

2,50

58,30 20,80

58,00 24,10

58,70 22,30

33,70 17,60

34,20 17,10

34,00 18,00

20,10 8,60

20,30 9,10

19,50 10,80

10,10 3,10

8,30 2,70

7,90 2,80

3,70

4,20

4,00

0,000 0,000

Q total

10,00

Jenis Model Dstrok

t

Diameter 2.5 29,00 1,50 3,00

Diameter 2.5 29,00 1,50 4,50

45,00 9,37 4,83 0,0000005 0,0000014

55,00 1,50 0,00 0,0000000 0,0000002

37,00 11,30

2,20 0,70 1,40 6,00

35,00

45,002,20 1,00

0,0000011

10,00

1,13 0,0000001

Diameter 2.5 29,00 1,50 5,00

7,00

35,00 45,80 17,67 0,0000018 0,0000063

40,00 28,13 14,07 0,0000014

55,00 2,23 0,00 0,0000000 0,0000002

0,045

0,00000 0,0000 0,0000

6,00 7,50 2,20 1,50 2,00

1,70

0,000 0,000

0,0000,0000000 0,0000004

0,0000052

45,00 19,97 9,50 0,0000010 0,00000298,00

35,00 58,33 22,40 0,0000022 0,0000081

40,00 33,97 17,57 0,0000018

50,00 8,77 2,87 0,0000003 0,0000012

55,00 3,97 0,000,0000004 0,0000,0203,5178 0,00213,5178

0,0000005

0,0000042

0,0000046

0,0000028

0,0000013

0,0000006

0,090

0,0000037

0,0000023

0,0000009

0,0000004

0,0000002

0,00000480,058

0,008

0,00000320,119 0,0092 0,0059

7,07 0,0000007 0,0000020

0,0028

0,0000020

0,0000009

0,114 0,00769 0,0022

0,0070

0,2973,5178 0,02003,5178 0,0057

0,0112,2514 0,00122,2514

5,70 1,97 0,0000002 0,0000008

0,0005

3,5178 0,00433,5178 0,0012

0,00607 0,00270,2332,2514 0,01572,2514

0,0481,5635

8,80 0,0000009

0,00388 0,0025

Q V

0,1891,5635 0,01271,5635 0,0081

0,00411,5635 0,0026

0,0211,5635 0,00201,5635 0,0013

0,00345

12,73

0,1432,2514 0,01102,2514 0,0049

0,0652,2514 0,00562,2514 0,0025

4,17

23,401,5635 1,5635

0,025 0,00213 0,0014

0,0292,2514

0,1031 21858,804

0,0611 21858,804

0,00000 0,00001,5635 0,0008

2,2514 0,0012

0,0006

0,1733,5178 0,01333,5178 0,0038

0,1023,5178 0,00883,5178 0,0025

T L Q Vdw dvdpȠ

1,5635 0,0005

50,00

50,00

40,00

4,00 5,00

5,50 6,00

10,00

0,0000002

0,0000058

0,0000034

dvȠ

0,0020

0,036 0,00312 0,0014

0,010 0,00096 0,0004

0,006 0,00056 0,0004

0,045 0,0022

0,015 0,00141 0,0004

0,090 0,00689

0,048 0,00419 0,0012

0,072 0,00552 0,0025

0,0403 21858,804

0,3844 21907,854

0,2383 21907,854

0,0770 21829,374

0,0459 21829,374

0,0300 21829,374

0,3012 21858,804

0,1953 21858,804

0,2424 21829,374

0,1610 21829,374

head Tekanan

0,1544 21907,854

0,0874 21907,854

0,0587 21907,854

0,0886 3498,162

0,1327 4358,894

0,1690 5918,675

0,0521 5918,675

0,1111 4358,894

0,0692 4358,894

0,0388 4358,894

0,1401 5918,675

0,0918 5918,675

0,0736 3498,162

head

0,0000

0,00000 0,0000 0,0000

0,0499 3498,162

0,0278 3498,162

Tekanan

Page 94: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 20. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk120,70 36,10

125,50 35,80

128,10 35,50

100,10 23,40

98,80 23,20

99,30 23,50

77,40 15,70

79,10 15,70

78,30 16,10

56,40 8,70

55,20 8,80

55,80 8,50

41,30 3,70

40,60 4,00

40,50 4,00

29,60 1,20

31,10 1,00

30,20 0,90

17,00

15,50

16,30

8,30

9,10

8,40

2,10

2,80

2,30

145,30 51,20

146,10 50,80

144,80 50,70

115,70 39,30

118,30 39,50

118,70 40,00

91,20 26,80

91,50 28,00

90,90 27,10

69,30 18,10

70,10 18,30

69,50 17,80

48,30 9,70

47,80 11,00

48,10 10,10

35,70 5,00

37,20 5,00

36,80 5,10

20,80 1,80

22,30 2,00

22,50 1,50

11,30

10,70

10,90

5,80

6,00

6,10

2,30

2,50

2,30

15749,250

15749,250

15749,250

15749,250

15749,250

15749,250

15749,250

15749,250

15778,680

15778,680

15778,680

15778,680

15778,680

15778,680

15778,680

15778,680

15778,680

0,0954

0,1678 3537,402

0,1227 3537,402

0,0798 3537,402

0,0513 3537,402

0,0342 3537,402

0,3388 4398,134

0,2710

0,0000145

0,0000118

0,0000091

0,0000070

0,0000048

0,0000037

0,0000022

0,0000011

0,0000006

60,00 36,57

Jenis Model Dstrok

t

5,50

55,00

65,00

75,00

80,00

35,00

6,00 2,05 1,00

7,20

55,00

65,00

75,00

2,056,40 1,30 2,10 7,00

1,80 6,00

55,80 8,67 0,000006

124,77 35,80 0,000016

40,00 99,40 23,37 0,000012

35,00

45,00

0,000020

40,00 117,57 39,60

2,40

0,0000125

0,0000099

0,0000078

0,0000056

0,0000041

0,0000030

0,0000016

0,000004

0,000002

0,000002

0,000001

0,000000

2,25142,2514

2,251410,00

0,00 0,000000

50,90

0,000016

0,000005

0,000004

0,000012

50,00 69,63 18,07 0,000009

145,40

2,2514 0,00182,2514 0,0008

3,2420 0,04993,2420 0,0154

3,2420 0,04613,2420

0,1973 4398,134

0,1421 4398,134

45,00 91,20

0,259

50,00

0,0142 4398,134

0,0000009

0,0000002 0,000000

0,000000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0021

1,03 0,0000030,000000

0,000000

0,000000

15778,680

4398,134

0,0641 4398,134

0,0446 4398,134

0,000006

0,0043

3,2420 0,00753,2420

0,030

0,012

40,80 3,90 0,000004

60,00 30,30

2,2514 0,01042,2514 0,0046

2,2514 0,00592,2514 0,0026

0,020

16,27

0,000002

70,00 10,97 0,00 0,000001

2,37 0,00 0,000000

0,0000010,00

0,000000

0,000000

0,000000

3,2420

0,0000002

10,27 0,000001

0,000001

3,2420 0,04033,2420 0,0124

3,2420 0,0342

0,465

0,355

0,245

0,186

0,111

0,056

27,30

48,07

0,0122

0,0220 0,0098

2,2514 0,01782,2514 0,0079

3,2420 0,00193,2420 0,0006

5,97

3,2420 0,02593,2420 0,0080

3,2420 0,02153,2420 0,0066

3,2420 0,0139

0,000003

0,000002

0,00

0,0000 0,0000 0,0000

0,052

0,026

0,009

0,0000 0,0000 0,00000,0481

0,0697

0,083

0,044

0,012

0,741

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30

21,87

70,00 8,60

78,27

0,636

3,2420

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30

0,506

0,399

0,284

0,208

0,154

0,599

2,2514

2,2514

2,2514

2,2514

0,081 0,0070 0,0031

0,044 0,0043 0,0019

0,182 0,0123 0,0055

0,119 0,0092 0,0041

0,04282,2514 0,0190

0,03902,2514 0,0173

0,03462,2514 0,0153

0,0274

0,0121 0,0037

0,0089 0,0027

0,202

0,139

0,092

0,0155

0,000001

15,83 0,000009

0,0055

3,2420 0,0105

0,0017

0,0030 0,0009

0,0011 0,0003

0,0023

0,00443,2420 0,0014 0,0000 0,0000 0,0000

0,2423 3537,4020,7770 15749,250

0,0006 0,0003

0,000002

0,00

0,0048

0,0175 0,0054

0,0009

0,005

5,03 0,000004

T L Q Vdw dvdpȠ

head

0,6242

0,4971

0,3622

0,2722

0,2093

0,1253

0,0794

0,0423

0,9075

0,7396

0,5809

0,4512

0,3218

0,2528

0,1648

0,0996

Tekanan Q V dvȠ

head Tekanan Q total

1,77

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000 0,000

0,000 0,000

0,000 0,000

Page 95: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 21. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

167,30 67,30

168,10 67,00

166,80 67,50

132,30 51,20

130,80 52,70

131,70 51,30

109,30 32,30

110,10 31,70

109,80 31,80

87,70 22,10

87,50 22,70

88,30 22,40

61,20 14,30

63,10 14,70

62,70 14,50

47,10 8,10

46,80 7,90

46,60 7,50

34,20 2,10

33,40 1,80

33,70 2,20

18,10

17,80

17,70

11,10

9,80

10,30

6,10

5,80

5,8090,70 30,30

89,50 29,70

92,30 29,80

73,20 20,30

75,10 18,90

73,00 19,10

55,30 8,70

54,80 9,10

55,10 9,00

39,60 2,10

38,70 2,30

40,10 2,00

27,80

30,10

28,30

15,20

17,20

15,80

6,80

7,10

5,90

2,80

3,00

2,50

0,0000 0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

3313,953

0,0754 3313,953

0,0348 3313,953

0,0027

0,1181 15729,630

0,0615 15729,630

0,000003

0,000002

0,000001

0,000000

0,000002

2,14 0,80 1,40 6,00

70,00

87,83

109,73

16,07

50,00 39,47

0,0000029

0,0000016

0,0000007

0,0000003

4,5184

0,0000018

0,00000104,5184

17,87

0,0000088

60,00

70,00

80,00

8,00

65,00

50,00

2,50

45,00

0,239 7,83

4,5184 0,04844,5184 0,0107

22,40 0,000011

62,33 14,50 0,000008

0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000

0,02154,5184 0,0048

4,5184 0,01234,5184

0,000018

35,00 167,40 67,270,0000167

0,0000132

0,00

75,00 10,40 0,00 0,000001

7,40 8,50 1,94 1,70

0,000023

40,00 131,60 51,73

0,0000110 31,93 0,000014

55,00

0,000000

0,000007

0,000005

0,000003

0,000002

0,000001

0,000001

0,000000

0,000000 0,0000 0,0000

33,77 2,03 0,000004

46,83

0,0000062

0,0000050,0000047

0,0000034

0,00774,5184 0,0017

4,5184

15729,630

0,4641 15729,630

0,3518 15729,630

0,2582 15729,630

0,1939 15729,630

0,2011 3313,953

0,1382

0,00464,5184 0,0010

0,0120

0,201 0,0194 0,0095

0,099

5,90 0,000,0000006 0,000000

0,000012

0,0005

0,376 0,0289 0,0142

0,281 0,0243

0,034

0,000000

0,000000

0,000000

0,00000015729,630

60,00

0,153 0,0103 0,0051

0,0047

0,011 0,0010

0,0076 0,0038

0,046 0,0039 0,0019

2,13 0,000004

0,5667

2,0319

40,00

90,83 29,93

0,00 0,0000000,014

6,60 0,00

0,1042

0,0773

0,0000091

0,0000074

0,0000055

0,0000039

2,77

19,43

35,00

45,00

55,00

65,00

55,07 8,93

dw dvdpȠ

0,172

0,091

0,053

0,030

0,1489

0,0042

0,000009

0,000001

0,00000328,73 0,00

0,000006

0,00

4,5184 0,02764,5184 0,0061

4,5184 0,05754,5184 0,0127

4,5184 0,05164,5184 0,0114

0,853

0,671

4,5184 0,04314,5184 0,0095

4,5184 0,03364,5184 0,0074 0,074

1,0485

0,8323

15817,920

Jenis Model D T Lstrok

t Q V

0,0024

0,343 0,0231 0,0051

0,264 0,0203 0,0045

0,0078

0,040 0,0046

0,163 0,0141

0,114 0,0110

0,559

0,448

0,318

0,7004

0,5686

0,4154

0,3224

5508,515

0,0888 5508,515

0,0021

2,0319 0,03122,0319 0,0153

2,0319 0,01552,0319 0,0076

0,0822,0319 0,00952,0319

2,0319 0,00192,0319 0,0009

73,77

0,0385

15817,920

15817,920

0,000001

0,000002

diameter 3.0 29,00 1,00 1,30

0,0013 0,0003

0,0017

0,0010

0,0031

Q totalTekananhead Tekanan Q V dvȠ

head

15817,920

15817,920

15817,920

15817,920

15817,920

15817,920

15817,920

0,4450 5508,515

0,3518 5508,515

0,2331 5508,515

0,1760 5508,515

0,1287

1,00 1,40

0,146

2,0319

4,00 5,70

2,0319 2,0319

2,0319 2,0319

2,0319 2,0319

0,463

0,0542 5508,5150,0100,2441

10,00

0,000

0,000 0,000

0,000 0,000

0,000 0,000

0,000 0,000

0,000 0,000

10,00Diameter 3.0 29,00

0,000 0,000

0,000

Page 96: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 22. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

107,50 38,30

105,50 38,10

106,80 37,80

87,70 24,30

86,80 24,10

85,00 25,10

63,80 12,30

61,50 12,80

62,00 12,50

52,10 6,30

49,80 6,40

51,80 6,10

35,30 2,30

37,10 2,00

34,80 2,00

21,20

20,70

22,00

11,00

10,80

11,50

3,70

4,10

3,80

130,10 51,30

127,80 51,00

128,00 52,10

94,70 37,30

93,80 37,70

95,00 37,50

71,20 22,10

70,80 22,80

72,60 22,20

57,80 15,30

59,10 16,10

58,30 15,50

41,30 7,30

40,70 7,50

42,50 7,20

30,70 3,00

32,10 3,20

29,00 3,50

18,70

17,90

18,30

8,50

9,80

7,70

4,20

3,80

4,10

dw dp dvȠ

dvȠ

headhead

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,1756

0,1039

0,2594 5036,305

0,1688 5036,305

0,1285 5036,305

0,0788 5036,305

0,0543 5036,305

0,0000

0,0000

0,1454 15759,060

0,5987 15788,490

0,4606 15788,490

0,3818 15788,490

0,2804 15788,490

0,2151 15788,490

0,1415 15788,490

0,0838 15788,490

0,2568 4219,657

0,000000

0,000000

0,298

0,0000010,0000042

0,0000031

0,0000018

0,0000009

0,0000004

0,2114,0025 0,02244,0025 0,0056

0,0015

4,0025 0,00304,0025

0,262

0,011

0,000

0,000

4219,657

0,0665 4219,657

4219,657

0,000000

0,000004

0,00

15759,060

15759,060

15759,060

15759,060

15759,060

0,194 0,0131 0,0043

6,27

70,00 3,87 0,00

55,00 35,73

0,0000107

0,0000087

0,0000062

0,0000051

0,0411 15759,060

0,0119

0,0844 15759,060

0,000000

0,000000

0,0125 0,0041

0,057 0,0071 0,0023

0,0416 4219,657

0,0000 0,0000

0,0000036

0,0000021

0,2319

75,00 4,03

60,00 30,60

55,00 41,50

60,00 21,30

65,00 11,10

40,00 94,50

35,00

0,0000011

0,0000004

0,000005

0,000004

0,0000058

0,655

0,0117 0,0029

0,365 0,0316

3,0644

4,0025 4,0025

4,0025 4,0025

0,3248

128,63

45,00

5,80 7,00 2,14 1,10 1,80 7,00

106,60 38,07

40,00 86,50 24,50

45,00 62,43 12,53

50,00 51,23

8,67 0,00 0,00000170,00

0,000002

0,00 0,000000

7,33 0,000005

0,5433,0644 0,0366

65,00

0,000002

0,000004

71,53

50,00 58,40

37,50

4,0025 0,04424,0025

3,0644 3,0644

0,0000095

0,0000072

3,0644

35,00

0,000002

0,00

0,000007

51,47

0,000003

18,30 0,00

0,000009

0,000018

0,000014

0,000011

0,000007

0,000006

0,000001

2,10

0,0044

0,064

0,0063

0,0019

0,037

0,0147 0,0037

0,114

0,000013

0,125 0,0096 0,0031

V Tekanan Q total

3,0644

15,63

0,0055 0,0018

0,032 0,0031 0,0010

0,0099 0,0025

0,6686

0,5366

0,3920

0,000002

0,000001

0,000001

0,0011 0,0004

0,4413,0644 0,03393,0644 0,0111

0,3183,0644 0,02763,0644 0,0090

0,2613,0644 0,02513,0644 0,0082

0,1823,0644 0,0193

0,0079

0,0177

4,0025 0,02864,0025 0,0072

0,0203,0644 0,00273,0644 0,0009

0,4824,0025 0,03714,0025 0,0093

0,000

0,8044 15788,490

0,191

0,3432 5036,305

0,0000

0,000002

0,016 0,0019 0,0005

0,000 0,0000 0,0000

0,080 0,0077

0,0040 0,0010

0,000000

0,000000

0,000000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

4,0025 0,00604,0025

0,0000 0,00000,0561 15788,490

0,0000 0,0000

Tekanan Q

0,000

0,0007

4,0025 0,01804,0025 0,0045

Diameter 3.0 29,00 1,00 1,40

Diameter 3.0 29,00 1,00 1,40

0,044

0,021

0,156

0,093

0,109

3,0644

0,0000129

2,14 1,40 2,10 8,00

Lstrok

t Q V

3,23 0,000000

22,37

0,0110

0,000 0,000

6,70 8,00

Jenis Model D T

Page 97: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 23. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk83,70 15,30

80,20 15,10

81,80 14,90

56,60 8,70

56,80 8,80

55,70 8,70

38,70 3,70

40,10 4,10

38,50 3,80

29,10

28,90

30,00

19,30

18,70

18,70

9,70

8,80

8,50

4,50

4,30

4,50

92,80 20,10

95,10 18,90

94,30 18,80

78,30 11,70

75,80 12,10

77,80 12,80

53,10 5,10

50,50 5,00

52,70 4,70

37,20 1,20

35,00 1,30

36,80 1,00

25,10

22,80

23,50

15,50

16,10

16,00

7,30

5,80

6,50

head

0,0000

0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

0,0000 0,0000 0,0000

Tekanan

0,1063 2881,629

0,0682 2881,629

0,0391 2881,629

0,1362 2911,059

0,0000

0,0000

0,000001

0,0000

Q totalhead Tekanan

0,000001

0,000000

0,000000

0,000000

0,000000

0,000000

0,000002

0,000001

0,0000029

0,0000019

0,0000009

0,0000004

0,0000094

0,0000077

0,0000052

0,0000036

0,0000024

0,4791,5635 0,03232,1770 0,0148

0,000000

1,5635 0,0128

1,5635 0,02302,1770 0,0106

0,1915

0,1290

0,0698

0,0425

0,5851

0,3330

0,4171,5635 0,02811,5635 0,0180

Q Vdw dvdpȠ

0,000010

40,00 56,37 8,73 0,000007

18,90

60,00

0,000002

0,0000 0,0000

0,0000 0,0000

15,10

50,00

4,93

6,00

45,00 52,10

T L

65,00

0,00

7,00

0,121

35,00 94,07 19,27

40,00 77,30 12,20

81,90

15710,010

15710,010

15710,010

15710,010

15710,010

15710,010

15729,630

15729,630

15729,630

15729,630

15729,630

15729,630

15729,630

0,00

0,01441,5635 0,0092

0,0961,5635 0,01021,5635 0,0065

0,1991,5635

Jenis Model Dstrok

39,10 3,87

t

3,70 5,00 2,20 0,60 1,00

0,00281,5635 0,0018

0,01731,5635 0,0110

0,0000

0,3536

0,2500

0,4843

0,0000 0,0000

0,0000

4,43

0,000000

0,2384

0,1634

0,1159

0,0601

0,0940 2911,059

0,0505 2911,059

0,0280 2911,059

0,0000 0,0000 0,0000

2,1770 0,0059

36,33 1,17

35,00

45,00

55,00

0,000000

0,000000

0,000000

4,60 5,90 2,20 0,80 1,30 0,000004

55,00 23,80 0,00 0,000002

15,87 0,00 0,000002

0,000000

65,00

0,023

0,000004

50,00 0,00 0,000003

0,000002

9,00 0,00

0,0000016

0,0000007

0,1851,5635 0,01782,1770 0,0082

6,53 0,00

0,0066 0,0030

0,000001

0,0622 0,0048 0,0022

0,0251 0,0022 0,0010

0,0059 0,0006 0,0003

0,0000 0,0000

0,0000

0,0000 0,0000

0,0017 0,0011

0,000006

0,000011

0,0000090,3941,5635 0,03032,1770 0,0139

0,265

dvȠ

0,5069 15710,010 0,0769 0,0052 0,0033

0,0982

0,00531,5635 0,0034

0,1491,5635

Q V

0,0034 0,0022

0,0197

0,0000

29,33

0,0000082

0,0000056

0,0000039

0,02211,5635 0,0141

1,5635 0,00422,1770

0,0461,5635

0,0019

0,0000 0,0000

0,0000 0,0000

0,0000 0,0000

0,0000

0,04450,2871,5635

0,0811,5635 0,00932,1770 0,0043

0,033

Diameter 3.0 29,00 1,00 1,50

Diameter 3.0 29,00 1,00 1,50

60,00

1,5635

10,00

Page 98: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Tabel 24. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm

Sumber : data hasil perhitungan

massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata

pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas

cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk

110,50 37,10

112,30 37,00

110,80 37,40

87,80 22,10

90,10 21,80

89,50 21,80

59,30 14,80

60,10 14,70

59,80 14,70

47,30 6,50

49,80 6,50

48,00 6,60

31,70 2,10

32,00 2,30

31,50 2,20

20,70

22,00

21,60

12,10

10,80

13,70

4,10

3,50

4,80

0,6983

0,5654

dw dp dvȠ

dvȠ

headhead

0,1620

15778,680

15778,680

15778,680 0,1191 4003,960

0,0701 4003,960

0,0442 4003,960

4003,960

0,0000 0,0000

0,0000

0,0000

0,0333 0,0032 0,0011

0,0112

15778,680

15778,680

0,0000

0,0012 0,0004

0,0000 0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,000011

0,0000111

0,0000089

0,0000060

0,0000048

0,0000032

0,0000021

0,0000012

0,0000004

0,000004

0,000002

0,000001

0,5672,8074 0,03822,8074 0,2534 4003,960

0,000000

5,50 6,70 2,20 1,30 1,80

45,00 59,73 14,73 0,000007

0,000001

0,1092,8074 0,01262,8074 0,0045

0,0622,8074 0,00782,8074 0,0028

0,3206

0,2209

0,1592

0,1040

15778,680

15778,680

15778,680

0,3888

8,00

35,00 111,20 37,17 0,000015

40,00 89,13 21,90

50,00 48,37 6,53 0,000005

55,00 31,73 2,20 0,000003

70,00 4,13 0,00

0,000001

0,000000

0,000000

0,000000

0,0000000,0557

60,00 21,43 0,00 0,000002

65,00 12,20 0,00

0,0212,8074 0,00282,8074 0,0010

0,0136 0,0128 0,00450,1894

0,2462,8074 0,02372,8074 0,0085

0,1622,8074 0,01712,8074 0,0061

0,00000,0000

0,4542,8074 0,03502,8074 0,0125

0,3042,8074

0,1116 0,0086 0,0031

0,0751 0,0065 0,00230,02642,8074 0,0094

Diameter 3.0 29,00 1,00 1,50

0,0000

0,0000

0,0000

Jenis Model D T Lstrok

t Q V Tekanan Q V Tekanan Q total

Page 99: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

LAMPIRAN

Data kalibrasi Probe (Kedalaman d = 29 cm)

Probe 1

3

2

1

0

-1

-2

-3

x -0,16 -0,11 -0,05 0 0,05 0,12 0,16

y -3 -2 -1 0 1 2 3

y = 18,383x - 0,0263 R² = 0,9979

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-0,2 -0,1 0 0,1 0,2Ax

is T

itle

Axis Title

Probe 1

x y

Linear (x y)

Probe 2

3

2

1

0

-1

-2

-3

x -0,15 -0,1 -0,05 0 0,04 0,09 0,14

y -3 -2 -1 0 1 2 3

y = 20,882x + 0,0895 R² = 0,9993

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-0,2 -0,1 0 0,1 0,2Ax

is T

itle

Axis Title

Probe 2

x y

Linear (x y)

Page 100: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.0 cm,

d29, T1.3 Stroke 6, 7, dan 8

Page 101: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.0 cm,

d29, T1.4 Stroke 6, 7, dan 8

Page 102: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.0 cm,

d29, T1.5 Stroke 6, 7, dan 8

Page 103: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.5 cm,

d29, T1.3 Stroke 6, 7, dan 8

Page 104: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.5 cm,

d29, T1.4 Stroke 6, 7, dan 8

Page 105: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.5 cm,

d29, T1.5 Stroke 6, 7, dan 8

Page 106: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 3.0 cm,

d29, T1.3 Stroke 6, 7, dan 8

Page 107: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 3.0 cm,

d29, T1.4 Stroke 6, 7, dan 8

Page 108: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 3.0 cm,

d29, T1.5 Stroke 6, 7, dan 8

Page 109: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

LAMPIRAN

DOKUMENTASI

Proses pembuatan alat

Page 110: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Pengaktifan pembangkit gelombang

Pengaturan periode dan stroke

Posisi model dalam flume

Page 111: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Proses pengambilan data debit

Page 112: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Proses perekaman data tinggi gelombang menggunakan aplikasi wave view

oscillioscop

Page 113: SKRIPSI PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG …

Pengamatan tinggi pergerakan piston