BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 PERHITUNGAN EFISIENSI PENGUJIAN PAT DENGAN POMPA SENTRIFUGAL 4 EMPAT INCHI
Q = v × A
Keterangan: Q
= kapasitas air m
3
s digunakan Q rata-rata dari hasil pengujian v
= kecepatan air masuk turbin ms A
= luas penampang pipa m
2
Kecepatan air masuk turbin untuk H=5,18 m, tinggi air dalam TPA 50 cm
Universitas Sumatera Utara
Q = v × A A
=
2
1 4
d
0,0096 = v × 0,0081
= 0,0081 m
2
v = 1,185 ms
Diameter pipa 4 empat inchi = 0,1016 m
Kecepatan air masuk turbin untuk H=5,18 m, tinggi air dalam TPA 70 cm Q
= v × A 0,01038 = v × 0,0081 m
2
v = 1,281 ms
Kecepatan air masuk turbin untuk H=9,29 m, tinggi air dalam TPA 50 cm Q
= v . A 0,019448 = v . 0,0081 m
2
v = 2,4 ms
Head effektif untuk H=5,18 m, tinggi air dalam TPA 50 cm a. Head Losses Mayor
Bilangan Reynold; Re =
. V d
Keterangan:
= viskositas air 10
-6
m
2
s untuk tekanan 1 atm dan suhu 20 C
V = 1,185 ms
d = 0,1016 m
Universitas Sumatera Utara
Re = 120396
Keterangan: L
= panjang pipa 7,09 m d
= 0,1016 m V
= 1,185 ms f
= 0,0174 diperoleh dari moody friction calculator
[14]
2
7,091,185 0,0174
0,101629,81
f
h
f
h
0,087 m
b. Head Losses Minor
Tabel 4.1 Head Losses Minor Untuk H= 5,18 m
n k
nk 1 elbow 90
1 0,51
0,51
1 Tee
1 0,34
0,34
2 katup bola
2 0,05
0,1
Universitas Sumatera Utara
Sisi masuk pipa 1
0,25 0,25
Sisi keluar pipa 1
1 1
Jumlah 2,2
m
h
2
1,185 2,2
2 9,81 x
m
h 0,157 m
H
eff
= 5,18 m + 0,5 m 0,087 m 0,157 m = 5,436 m
Head effektif untuk H=5,18 m, tinggi air dalam TPA 70 cm a. Head Losses Mayor
Re = 130150 f
= 0,0171 diperoleh dari diagram moody h
f
= 0,1 m
b. Head Losses Minor
m
h 0,184 m H
eff
= 5,18 m + 0,7 m 0,1 m 0,184 m = 5,596 m
Head effektif untuk H=9,29 m, tinggi air dalam TPA 50 cm
Universitas Sumatera Utara
a. Head Losses Mayor Re = 243840
f = 0,01518
L = panjang pipa 9,98 m
f
h
0,437 m
b. Head Losses Minor
Tabel 4.2 Head Losses Minor Untuk H= 9,29 m
n k
nk 1 Elbow 90
1 0,51
0,51
1 Tee 1
0,34 0,34
2 Katup Bola 1
0,05 0,05
Sisi Masuk Pipa 1
0,25 0,25
Sisi Keluar Pipa 1
1 1
Jumlah 2,15
m
h 0,631 m H
eff
= 9,29 m + 0,5 m 0,437 m 0,631 m = 8,722 m
Effisiensi PAT untuk H=5,18 m, debit 0,0096 m
3
s
100
PAT PAT
air
P x P
Universitas Sumatera Utara
P
PAT
= .
. .cos
t g
V I
Keterangan: Hasil pengujian di bawah diambil dari data pengujian ketiga
V = voltase yang dihasilkan untuk beban efektif 100 W 193 V
I = arus yang diperoleh untuk beban efektif 100 W 0,35 A
t
= effisiensi transmisi
g
= effisiensi generator diasumsikan sebesar 0,8
cos = 0,8
t
=
g t
g t
D D n n
Keterangan: D
g
= diameter pulley pada generator D
t
= diameter pulley pada PAT n
t
= putaran pada PAT n
g
= putaran pada generator
Maka,
t
=
g t
g t
D D n n
= 2,510,5 270,81134
= 0,997
P
PAT
= 193 0,35
0,997 0,8 0,8 x
x x P
PAT
= 105,86 Watt
Universitas Sumatera Utara
P
air
= × g × H
eff.
× Q
Keterangan:
= massa jenis air 1000 kgm
3
g = gaya gravitasi 9,81 ms
2
H
eff
= head air effektif 5,436 m Q
= kapasitas air 0,0096 m
3
s
Maka, P
air
= 1000. 9,81. 5,436 . 0,0096 P
air
= 511,94 Watt
PAT
= 83,4 100 487,831
x
PAT
= 20,68
Effisiensi PAT untuk H= 5,18 m, debit 0,01038 m
3
s
t
= 1
P
PAT
= 216 0,53 1 0,8 0,8
x x x
P
PAT
= 178,875 Watt
Universitas Sumatera Utara
P
air
= 1000. 9,81. 5,596. 0,01038 P
air
= 569,83Watt
PAT
= 178,875 100 569,83
x
PAT
= 31,39
Effisiensi PAT untuk H= 9,29 m, debit 0,019448 m
3
s V
= voltase yang dihasilkan untuk beban efektif 300 W 241V I
= arus yang diperoleh untuk beban efektif 300 W 1,05A
t
= 0,988 P
PAT
= 241 1,05
0,988 0,8 0,8 x
x x P
PAT
= 400,19 Watt
P
air
= 1000. 9,81. 8,722. 0,019448 P
air
= 1664,03 Watt
PAT
= 400,19 100 1664,03
x
PAT
= 24,05
Dengan cara yang sama seperti di atas, maka diperoleh hasil lengkap perhitungan dalam Tabel 4.3 di bawah ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3 Tabel Hasil Perhitungan Effisiensi dan Daya Pengujian
Pompa 4
Katup Q m
3
s Aktual
Daya PATWatt
Lantai 2 TPA 50cm
50 0.007262
10.15 40.03
75 0.00749
27.55 111.875
100 0.0096
20.68 105.86
Lantai 2 TPA 70cm
50 0.008855
10.21 50.31
75 0.00967
29.62 158.24
100 0.01038
31.39 178.875
Lantai 3 TPA 50cm
50 0.013264
18.55 224.31
75 0.016449
23.34 339.53
100 0.019448
24.05 400.19
4.2 GRAFIK HASIL PENGUJIAN 4.2.1 Grafik Hubungan Q vs
Kategori