BAB IV HASIL SIMULASI
4.1 Pendahuluan
Sistem yang dilakukan dalam analisa memprediksi aliran fluida yang terjadi pada pompa yaitu pengambilan data dari pengujian kapasitas pompa per
menit pada Laboratorium Mesin Fluida Departemen Teknik Mesin. Pengujian tersebut dilakukan dengan bukaan gate valve pada pipa isap 75 closed 25 .
Dari pengujian ini akan diperoleh data yang akan digunakan dalam analisa memprediksi aliran fluida yang terjadi pada pompa dengan menggunakan
perangkat lunak CFD Fluent 6.1.22. Dari analisa aliran fluida ini akan diketahui besar tekanan dan kecepatan disisi keluar outlet sehingga akan tampak bagian -
bagian pada impeller atau rumah pompa yang kemungkinan akan terjadi kavitasi.
4.2 Perhitungan Kapasitas Pompa Setelah Pengujian
Adapun data yang diperoleh dari pengujian dengan gate valve closed 25 untuk mendapatkan besar kapasitas Q yaitu dengan mengetahui beda tinggi air
yang dipompakan dari ground tank ke roof tank per menit. Dari beda tinggi air yang terjadi kita dapat menentukan volume yang terjadi pada saat pompa bekerja.
Tinggi awal air pada roof tank 15 cm Pengujian
Tinggi Air T
∆T Volume Air
V I
23,4 cm 8,4 cm
67,2 Ltr II
32,4 cm 9,0 cm
72 Ltr
Universitas Sumatera Utara
III 41,1 cm
8,7 cm 69,6 Ltr
IV 49,4 cm
8,3 cm 66,4 Ltr
Dari data-data diatas diketahui kapasitas pompa Q ,dimana kapasitas adalah kemampuan pompa untuk memindahkan air ground tank ke roof tank
dalam satu menit.Sehingga untuk nilai kapasitas dapat diperoleh dengan mengambil nilai rata-rata pertambahan volume air pada roof tank pada setiap
pengujian. Volume roof tank =
= 68,8 Ltr Sehingga kapasitas Q pompa dapat diperoleh :
Q =
=
= 0,001147
4.3 Perhitungan Tinggi Tekan Head Pompa
Besarnya tinggi tekan pompa dari sistem adalah penjumlahan dari tinggi tekan statik ead static dan kehilangan tinggi tekan head loss yang terjadi.
Secara matematis tinggi tekan pompa dapat dihitung: H
gate closed 25
= H
V
+ H
S
+ H
L
Dimana: H
gate closed 25
= Tinggi tekan pompa dengan gate valve closed 25 m
Universitas Sumatera Utara
H
V
= Tinggi Tekan head kecepatan m H
S
= Tinggi tekan statik, pada Bab 3 telah dibahas H
S
= 2m
H
L
= kerugian head m Untuk mempermudah perhitungan tinggi tekan, maka dibedakan
kehilangan tinggi tekan pada pipa isap h
s
dan kehilangan tinggi tekan pada pipa tekan h
d
.
4.3.1 Tinggi Tekan Head Kecepatan
Head kecepatan dapat dihitung dengan terlebih dahulu menentukan kecepatan aliran pada pipa isap instalasi yaitu sebagai berikut:
Dimana: V
S
= kecepatan aliran pada pipa isap m
Q =
kapasitas aliran untuk gate valve closed 25 = 0,001147
A =
luas pipa isap dengan diameter d
is
= 0,0266 m V
S
= = 2,062
Kecepatan aliran pada sisi tekan adalah sama dengan kecepatan aliran sisi isap sehingga beda head kecepatan adalah nol.
4.3.2 Tinggi Tekan pada Pipa Isap a. Kerugian Head Akibat Gesekan h
fs
Besarnya kerugian head akibat gesekan pada pipa isap menurut Darcy- Weishbach dapat diperoleh dengan persamaan berikut:
Universitas Sumatera Utara
h
fs
= f g
V d
L
s is
s
2
2
× Dimana:
h
fs
= kerugian karena gesekan m f
= factor gesekan diperoleh dari diagram Moody L
s
= panjang pipa hisap = 1,08 m d
is
= diameter dalam pipa = 0,0266 m V
s
= kecepatan aliran fluida Untuk menentukan factor gesekan f terlebih dahulu ditentukan
alirannya apakah laminar atau turbulen dengan mencari harga bilangan Reynold, dimana:
υ
is s
d V
= Re
Dengan: Re = Reynold number
υ = viskositas kinematik, dimana harganya 1,02 x 10
-6
m
2
s untuk tekanan 1 atm pada suhu 20
C Sehingga diperoleh:
Re = = 53773,72
Aliran yang terjadi adalah “ Turbulen “.
Dari diagram moody untuk bilangan Reynold = 53773,72 dan e d
is
= 0,005639 dengan cara interpolasi maka akan diperoleh factor gesek f = 0,0334.
Sehingga besarnya kerugian gesek sepanjang pipa isap menurut Darcy-Weishbach adalah:
Universitas Sumatera Utara
h
fs
= f g
V d
L
s is
2
2
×
= 0,0334 81
, 9
2 2,062
0,0266 08
, 1
2
× ×
×
= 0,2938 m
b. Kerugian Head Akibat Perlengkapan Instalasi
Kategori