4.3 Menghitung Energi yang Dibangkitkan oleh Pompa Hidram Akibat Palu Air
Energi yang dibangkitkan oleh pompa hidram terjadi akibat palu air yang diakibatkan oleh penutupan katup secara tiba-tiba. Besarnya energi dapat dihitung
dengan rumus:
=
Dengan : E = energi hidram J m = massa fluida yang mengalir kg
= massa fluida yang mengalir melalui pipa masuk = L.A.ρ
L = panjang pipa masuk 15 m A = luas penampang pipa masuk 0,0024093 m
2
= massa jenis air 1000 kgm³ m = 15 m x 0,0024093 m
2
x 1000 kgm
3
= 36,1395 kg v
3
= kecepatan massa fluida mengalir ms Kecepatan v
3
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan kontinuitas
= ×
Dimana: Q
3
= debit air yang keluar melalui katup limbah 0.000761m
3
s v
3
= kecepatan air di titik 3 yang melalui katup limbah ms A
3
= luas penampang lubang katup limbah 0,0024093 m
2
=
3 3
=
, ,
=
0,315 ms
Universitas Sumatera Utara
E =
x 36,1395 x 0,315
2
E = 1,803 J Dengan cara yang sama akan diperoleh besar energi yang dibangkitkan
oleh pompa hidram akibat palu air untuk variasi beban katup limbah dan volume tabung udara dalam tabel berikut :
Tabel 4.15 Besar energi yang dibangkitkan oleh pompa hidram akibat palu air untuk variasi beban katup limbah dan volume tabung udara.
Volume tabung Beban katup limbah
kg Energi
J 0,353
1,803 Tabung 1 0,0061 m
3
0,388 2,014
0,424 2,126
0,353 1,902
Tabung 2 0,0082 m
3
0,388 2,155
0,424 2,484
0,353 1,689
Tabung 3 0,0102 m
3
0,388 1,936
0,424 2,209
Gambar 4.5 Grafik energi vs beban katup limbah
0,000 0,500
1,000 1,500
2,000 2,500
3,000
0,353 0,388
0,424
Energi J
Beban katup limbah kg
tabung 1 tabung 2
tabung 3
Universitas Sumatera Utara
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa energi yang dibangkitkan meningkat seiring meningkatnya volume tabung, energi juga semakin meningkat
seiring meningkatnya beban katup limbah. karena semakin lama waktu yang dibutuhkan dalam satu ketukan sehingga mengakibatkan kecepatan semakin
meningkat.
4.4 Menghitung Peningkatan Tekanan Gradual Akibat Palu Air
Untuk peningkatan tekanan akibat penutupan katup secara gradual, dapat dihitung menggunakan :
∆ℎ =
dimana: v = kecepatan aliran 0,341 ms
L = panjang pipa 15 m g = percepatan gravitasi 9.8ms
2
t = waktu penutupan katup s t =
t = n = jumlah ketukan dalam 1 menit dari hasil pengujian 30
t = 1,98 s
∆ℎ =
, , ,
= 0,26 m Dengan cara yang sama akan diperoleh Δh untuk variasi beban katup
limbah dan volume tabung udara dalam tabel berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.16 Besar Δh untuk variasi beban katup limbah dan volume tabung udara Volume tabung
Beban katup limbah kg
Δh m
0,353 0,26
Tabung 1 0,0061 m
3
0,388 0,26
0,424 0,27
0,353 0,26
Tabung 2 0,0082 m
3
0,388 0,26
0,424 0,27
0,353 0,25
Tabung 3 0,0102 m
3
0,388 0,24
0,424 0,27
Gambar 4.6 Grafik peningkatan tekanan secara gradual vs beban katup limbah Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa peningkatan tekanan secara gradual
meningkat seiring meningkatnya beban katup limbah, karena semakin lama waktu yang dibutuhkan dalam satu ketukan sehingga mengakibatkan kecepatan
semakin meningkat.
0,22 0,23
0,24 0,25
0,26 0,27
0,28
0,353 0,388
0,424
Δh m
Beban katup limbah kg
tabung 1 tabung 2
tabung 3
Universitas Sumatera Utara
4.5 Menghitung Daya Pompa
Kategori