Gambar 4.17 Grafik kenaikan head tekanan secara gradual vs beban katup limbah Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa pengaruh kecepatan sangat berpengaruh
terhadap peningkatan head tekanan secarag radual. Semakin besar kecepatan semakin besar juga
∆h, demikian juga dengan sebaliknya.
4.6 Menghitung Daya Pompa
Daya yang diperlukan oleh pompa dihitung dengan rumus :
P = ρ.g.Q.h
Dimana: � = massa jenis fluida, untuk air = 1000 kgm
3
g = percepatan gravitasi, 9.8ms
2
Q = debit air yang keluar melalui pipa keluaran, 0.000071m
3
s h = head pipa penghantar 12 m
P = 1000 kgm
3
x 9.8ms
2
x 0.000071m
3
s x 15 m = 12,887 W.
0.36 0.37
0.38 0.39
0.4 0.41
0.42 0.43
480 500
520 540
560 580
600 620
∆
h
Beban katup limbah
Tabung 1 Tabung 2
Tabung 3
Dengan cara yang sama akan diperoleh besar energi untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam tabel berikut:
Tabel 4.21 Besar gaya pada tabung udara untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan Head supply 3,3 meter.
No Tabung Beban Katup Limbah
gram Daya P
Watt 500
12,887 Tabung 1 tinggi 100
550 12,9115
Cm 600
12,887 500
12,446 Tabung 2 tinggi 80 cm
550 12,446
600 9,016
500 16,317
Tabung 3 tinggi 60 cm 550
12,4852 600
11,0152
Gambar 4.18 Daya pompa vs beban katup limbah Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa daya pompa maksimum terjadi pada
tabung 3 dan beban 1, hal ini disebabkan karena debit yang dihasilkan pada
2 4
6 8
10 12
14 16
18
480 500
520 540
560 580
600 620
D aya
P W
Beban katup limbah gram
Tabung 1 Tabung 2
Tabung 3
kondisi tersebut adalah maksimum juga sehingga daya yang diperlukan juga maksimum.
4.7 Efisiensi Pompa Hidram
Ada 2 metode dalam perhitungan hidram, yaitu : 1.
Menurut teori D’ Aubuisson
�
�
= �
2
. �
�
�
3
+ �
2
�
dengan : Q
2
= debit hasil, 0.000110 m
3
s Q
3
= debit limbah 0.001065, m
3
s Hd = head keluar,12 m
H = head masuk,3.3 m
�
�
=
0.000110 x 12 0.001065 + 0.000110
� 3,3
x 100 =
0,00132 0,0038775
= 33,91 Dengan cara yang sama akan diperoleh efisiensi menurut
D
’ Aubuisson untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam
tabel berikut Tabel 4.22 efisiensi menurut
D
’ Aubuisson untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan Head supply 3,3 meter.
No Tabung Beban Katup Limbah
gram �
�
500 33,91
Tabung 1 tinggi 100 550
33,86 cm
600 34,40
500 32,99
Tabung 2 tinggi 80 cm 550
33,96 600
23,07 500
44,52 Tabung 3 tinggi 60 cm
550 35,36
600 32,18
Gambar 4.20 Grafik efisiensi D’Aubuisson vs beban katup limbah 2.
Menurut teori Rankine
�
�
= �
2
� ℎ �
3
+ �
2
. �
dengan : Q
2
= debit hasil, 0.000110 m
3
s Q
3
= debit limbah 0.001065, m
3
s h = head pemompaan,9,7 m
H = head masuk,3.3 m �
�
= 0.000110 x 9,7
0.001065 + 0.000110 � 3.3
� 100
=
0,001067 0,0038775
= 27,51
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
480 500
520 540
560 580
600 620
E fi
si e
nsi η
Beban katup limbah gram
Tabung 1 Tabung 2
Tabung 3
Dengan cara yang sama akan diperoleh efisiensi menurut Rankine
untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam tabel
berikut : Tabel 4.23 efisiensi menurut
Rankine untuk variasi beban katup limbah dan
tabung udara dengan Head supply 3,3 meter.
No Tabung Beban Katup Limbah
gram �
�
500 27,41
Tabung 1 tinggi 100 550
27,37 cm
600 27,81
500 26,66
Tabung 2 tinggi 80 cm 550
27,45 600
18,65 500
35,99 Tabung 3 tinggi 60 cm
550 28,59
600 26,01
Gambar 4.22 Grafik efisiensi Rankine vs beban katup limbah
5 10
15 20
25 30
35 40
480 500
520 540
560 580
600 620
E fi
si e
nsi η
Beban katup limbah gram
Tabung 1 Tabung 2
Tabung 3
Dari kedua grafik di atas dapat terlihat bahwa penggunaan tabung udara memiliki pengaruh yang sangat signifikan terhadap efisiensi. Pada pompa hidram
dengan tabung udara, air bertekanan akan lebih banyak yang dapat terpompa ke atas karena akibat adanya proses pengumpulan air terlebih dahulu di dalam tabung
udara. Namun pada kondisi volume tabung udara hingga melewati titik optimum yang diijinkan justru akan menurunkan efisiensi pompa hidram karena akan
membuat rongga udara yang besar pada tabung udara sehingga tekanan udara tidak maksimal untuk menekan air ke pipa keluaran. Dari grafik diatas dapat
dilihat bahwa pengaruh beban katup limbah dan volume tabung udara terhadap efisiensi pompa hidram terjadi pada saat tabung 3 dengan beban 1, hal ini
disebabkan karena debit keluaran hasil pemompaan pada keadaan tersebut adalah maksimum. Pada saat tabung 2 dengan beban katup limbah 3 minimum
diakibatkan karena pada keadaan ini terjadi peristiwa masih terperangkapnya udara pada pipa masuk sehingga mengakibatkan kenaikan tekanan yang lambat
dan akhirnya mengakibatkan debit limbah sangat besar sedangkan debit keluaran sangat kecil, sehingga efisiensinya minimum.
Dengan melihat grafik yang ada dapat disimpulkan bahwa beban katup limbah tidak berpengaruh terhadap tekanan atau tekanan maksimum pompa,
karena berapapun berat katupnya tidak akan berpengaruh karena tekanan pompa dipengaruhi oleh volume tabung udara, beban katup limbah berpengaruh pada
debit aliran pompa, berbeda beban katup limbahnya maka berbeda jugalah debit alirannya.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Dari hasil pengujian yang dilakukan untuk variasi tabung udara dan beban katup limbah dengan head supply 3,3 meter dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Dari pengujian dan analisis yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa
variasi volume tabung sangat berpengaruh terhadap kinerja pompa hydram. Hal ini terbukti dari 3 variasi tabung udara yaitu dengan tinggi 100 cm, 80
cm, 60 cm. Efisiensi maksimum yang didapat dari pompa hidram ini adalah pada tabung 3 dengan tinggi 60 cm dengan beban katup limbah 500 gram
yaitu dengan data sebagai berikut: a.
Efisiensi : 35,99
b. Debit aktual pipa pemasukan
: 0,001133 m
3
s c.
Debit aktual pipa keluaran : 0,000139 m
3
s d.
Tekanan pada tabung udara : 1,3 x 10
5
Pa e.
Tekanan pada pipa keluaran : 1,25 x 10
5
Pa f.
Kecepatan aliran pipa pemasukan : 0,4704 ms
g. Kecepatan aliran pipa keluaran
: 0,2254 ms
2. Dari data hasil pengujian yang diperoleh, didapatkan tekanan pada tabung
udara. Tekanan ini sebenarnya bukan tekanan maksimum dari tabung udara
tersebut karena tekanan berbanding lurus dengan head P = ρ g H , artinya
jika head H ditentukan 3,3 meter, dengan mengabaikan losses, maka tekanan P yang diberikan tabung udara I adalah 1,3 Bar. Untuk
mendapatkan tekanan maksimum dari tabung udara tersebut ada 2 cara yaitu pertama dengan menambah H setinggi mungkin sehingga ketika pompa
berjalan tabung akan memberikan tekanan maksimumnya seiring juga dengan meningkatnya head, kedua dengan menutup tabung udara dengan katup dan
menjalankan pompa sehingga didapatkan tekanan maksimum tabung udara. Pada pengujian yang dilakukan, penulis menggunakan cara kedua. Adapun
data tekanan maksimum tabung udara hasil pengujian adalah sebagai berikut:
