Gambar 2.15 Instalasi pompa dengan posisi pompa di atas tangki isap tertutup
Besarnya NPSH yang tersedia untuk empat sistem di atas dapat dirumuskan sebagai berikut:
Ls s
v a
h h
g P
P NPSHa
− ±
× −
=
γ
30 di mana:
P
a
=
tekanan atmosfer P
v
=
tekanan uap jenuh h
s
=
head isap statis + untuk kondisi pompa di bawah permukaan cairan yang dihisap
- untuk kondisi pompa di atas permukaan cairan yang dihisap h
Ls
=
head kerugian isap
γ =
berat jenis fluida Kavitasi akan terjadi apabila tekanan zat cair yang dipompa berada dibawah tekanan uap
jenuh zat cair tersebut, untuk menghindari terjadinya kavitasi maka diusahakan agar tidak ada satu daerahpun dalam proses pemompan yang memiliki tekanan dibawah tekanan uap jenuh
cairan pada temperatur operasi pemompaan. Terjadinya kavitasi mempunyai kaitan dengan kondisi pompa pada sisi isap. Tekanan isap minimum yang dimiliki pompa sehingga mampu
memasukkan cairan kepompa disebut net positive suction head NPSH. Besarnya NPSH dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain :
1. Tekanan absolut pada permukaan cairan yang dipompa. 2. Tekanan uap jenuh dari fluida yang dipompa pada temperatur cairannya.
3. Ketinggian cairan dari poros pompa. 4. Kerugian yang disebabkan oleh gesekan atau turbulensi aliran dalam pipa isap
antar permukaan cairan hingga ke pompa.
2.9.2 Net Postive Head Required NPSHr
Head isap positif netto yang diperlukan atau NPSH Required NPSHr adalah head minimal yang diperlukan untuk mencegah kavitasi pada laju aliran fluida yang diberikan.
Besarnya harga NPSHr biasanya ditentukan dari pabrik pembuat pompa melalui beberapa pengujian.
Agar pompa dapat beroperasi dengan aman dan terhindar dari peristiwa kavitasi, maka sebagai syarat utama adalah harga NPSH yang tersedia NPSHa harus lebih besar
daripada NPSH yang diperlukan NPSHr. Besarnya NPSH
r
berebdaa untuk setiap pompa. Untuk suatu pompa tertentu, NPSH yang diperlukan berubah menurut kapasitas dan
pompanya. Adapun persamaan untuk menghitung NPSH
r
yaitu : 31
Dimana : NPSH
r
= NPSH yang diperlukan = Koefisien kavitasi Thoma
= Head Total pompa Dimana, dalam mencari koefisien kavitasi Thoma, digunakan grafik yang terdapat
pada gambar 2.16 dengan cara interpolasi. Selain mempergunakan koefisien thoma, sering juga dipergunakan bilangan kecepatan spesifik isap S sebagai pengganti perhitungan dengan
. Harga S untuk pompa-pompa berbentuk umum adalah 1200. Harga ini tidak tergantung pada n
s
. Sehingga persamaan NPSH
r
menjadi : 32
Dimana : NPSH
r
= NPSH yang diperlukan = kapasitas pompa
n = kecepatan spesifik pompa rpm
S = bilangan kecepatan spsesifik isap 1200
Gambar 2.16 Hubungan antara koefisien kavitasi dan kecepatan spesifik
2.10 NPSH dan Performansi Pompa
Ada dua cara untuk memeriksa secara eksperimental pengaruh NPSH pada performansi pompa, antara lain:
1. Kapasitas dijaga tetap, harga NPSH yang tersedia divariasikan. Kemudian perubahan
head total pompa, daya poros, dan efisiensi diperiksa. 2.
Mengukur efisiensi pompa dengan memakai NPSH sebagai parameter kemudian memeriksa perubahan kurva performansi pompa karena perubahan NPSH
Perubahan performansi pompa terhadap perubahan NPSH tergantung pada n
s
pompa yang bersangkutan. Pompa dengan n
s
rendah mempunyai kurva yang cenderung menurun secara tiba-tiba di daerah kapasitas besar dimana NPSH menjadi kecil . pada kedua metode tersebut,
NPSHr pada titik dimana terjadi penurunan performansi sebenarnya itulah nilai dari NPSHr. Namun, pengukuran tersebut sangat sulit dilakukan sehingga untuk mengukur NPSHr
dilakukan dengan melihat penurunan performansi pada titik 3.
2.11 Computational Fluid Dynamics CFD
Dalam aplikasinya, aliran fluida baik cair maupun gas adalah suatu zat yang sangat kentara dengan kehidupan sehari – hari. Misalnya pengkondisian udara bagi bangunan dan
