Gambar 4.19 Grafik tekanan fluida vs jarak posisi tekanan fluida Maka dari hasil distribusi diatas didapatkan nilai kecepatan rata-rata pada
sisi tekan pompa sentrifugal V
d
tersebut sebesar 4,47 ms. Sehingga perhitungan head tinggi tekan berdasarkan simulasi H
sim
dapat dihitung.
4.7 Perhitungan Tinggi Tekan Head Pompa Berdasarkan Hasil Fluent
Berdasarkan hasil analisa Fluent diatas tampak bahwa kecepatan aliran fluida mengalir disisi pipa tekan adalah 4,47 ms, sehingga dapat dihitung tinggi
tekan head berdasarkan hasil simulasi.
4.7.1 Tinggi Tekan Head Kecepatan
Head kecepatan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini.
= Dimana:
= beda head kecepatan
= kecepatan aliran pada pipa tekan
= keceparan aliran pada pipa isap
Maka: =
= 0,801 m
4.7.2 Tinggi Tekan pada Pipa Isap
Universitas Sumatera Utara
Dari pembahasan sebelumnya, untuk kecepatan aliran fluida pada pipa isap 2,062 ms telah dibahas tinggi tekan head yang terjadi yaitu sebesar h
ls
= 1,354 m
4.7.3 Tinggi Tekan pada Pipa Tekan
Besarnya kerugian head akibat gesekan pada pipa tekan menurut Darcy- Weishbach dapat diperoleh dengan persamaan berikut:
h
fd
= f g
V d
L
d is
s
2
2
× Untuk menentukan factor gesekan f terlebih dahulu ditentukan harga
bilangan Reynold, dimana:
υ
is d
d V
= Re
Dengan: =
kecepatan aliran pada pipa tekan = 5,3 ms Sehingga diperoleh:
Re = = 116570,5882
Aliran yang terjadi adalah “ Turbulen “. Dari pembahasan Bab sebelumnya Kekasaran Relative = 0,005639
dan selanjutnya akan dicari harga factor gesekan dengan menggunakan diagram moody.
Dari diagram moody untuk bilangan Reynold = 116570,5882dan e d
is
= 0,005639 Dengan cara interpolasi maka akan diperoleh factor gesek f = 0,03214.
Sehingga besarnya kerugian gesek sepanjang pipa isap menurut Darcy-Weishbach
adalah: H
fd
= f g
V d
L
s is
2
2
×
= 0,03214 81
, 9
2 4,47
0,0266 08
, 1
2
× ×
× = 1,3289 m
b. Kerugian Head Akibat Perlengkapan Instalasi Besarnya kerugian akibat adanya kelengkapan pipa dapat diperoleh
dengan persamaan: h
md
=
g V
nk
d
2
2
∑
Dimana:
Universitas Sumatera Utara
h
ms
= kerugian head akibat kelengkapan pipa sepanjang jalur pipa isap n
= jumlah kelengkapan pipa k
= koefisien kerugian akibat kelengkapan pipa untuk gate valve closed 50,
Besarnya koefisien kerugian akibat kelengkapan pipa untuk gate valve closed 50 adalah 8,5 m.
Sehingga dapat dihitung besarnya kerugian head akibat kelengkapan pipa pada pipa tekan adalah sebagai berikut:
h
md
= 8,5 =8,656 m
Maka total tinggi tekan head pada pipa tekan berdasarkan data hasil simulasi fluent adalah yaitu:
h
ld
= h
fd
+ h
md
= 1,3289 m + 8,656 m = 9,9849 m
Maka kerugian head gesekan total berdasarkan data hasil simulasi CFD Fluent adalah:
h
L
= h
ls
+ h
ld
= 1,354 m + 9,9849m = 11,3389 m
Dari perhitungan sebelumnya maka dapat ditentukan head total yang dibutuhkan melayani instalasi pemipaan dengan gate vale closed 50, yaitu
H
gate closed 50
= H
V
+ H
S
+ H
L
= 0,801 + 2 + 11,3389 = 14,1399 m
Universitas Sumatera Utara
BAB V KARAKTERISTIK POMPA
5.1 Karakteristik Pompa Berdasarkan Hasil Perhitungan
5.1.1 Hubungan Head Euler dengan Kapasitas Pompa
Karakteristik sebuah pompa perlu diketahui sebelum pompa dioperasikan, karakteristik pompa dapat diketahui dengan melakukan eksperimen terhadap
pompa yang bersangkutan serta dengan melakukan pendekatan teoritis.
a. Head Euler dengan Kapasitas
Head Euler merupakan head yang didapat dari suatu persamaan yang didasarkan pada asumsi yang ideal, yaitu aliran fluida dianggap tanpa gesekan,
tanpa turbulensi dan dengan jumlah sudu yang tak berhingga dengan harapan diperoleh pengarahan pada fluida yang mengalir secara sempurna.
Hubungan head Euler dengan kapasitas dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan Fritz Dietzel, Turbin Pompa Dan Kompresor, hal 311
: =
- Dimana:
: head Kapasitas Euler Q
: kapasitas pompa U
2
: kecepatan keliling pada sisi keluar impeller 19,25 ms β
2
: sudut sisi keluar impeller 19,52
o
d
2
: diameter sisi keluar impeller 0,129 m b
2
: lebar sisi keluar dari impeller 0,0025 m g
: percepatan gravitasi sehingga:
=
-
= 37,77 – 5463,26 Q
b. Head Toritis dan Kapasitas
Aliran ideal menyatakan bahwa aliran mengalir tanpa gesekan dan diarahkan dengan sudu yang tak terbatas dan tanpa turbulensi, tetapi dalam
praktek yang terjadi adalah sebaliknya, yaitu terjadi gesekan dan jumlah sudu
Universitas Sumatera Utara
