dengan head pompa teoritis dengan jumlah sudu tak berhingga. Besarnya efisiensi hidrolis dapat ditentukan dengan cara interpolasi dari data pada tabel 3.6.
Besarnya kecepatan spesifik dapat dicari dengan menggunakan persamaan [ Turbin, Pompa dan Compresor. Fritz diesel hal: 258 ]:
1 4
3 −
= menit
H Q
n n
q
Dimana:
q
n
= kecepatan spesifik menit
1 Q = kapasitas pompa
s m
3
n = kecepatan kerja putar pompa
b. Efisiensi Volumetris
Kerugian volumetris disebabkan adanya kebocoran aliran setelah melalui impeler, yaitu adanya aliran balik menuju sisi isap. Efisiensi volumetris dapat
ditentukan berdasarkan interpolasi antara kecepatan spesifik impeller pada tabel 3.6 dengan menggunakan rumus n
s
pada BAB III. Namun kerugian volumetris dapat dihitung dari persamaan berikut [AJ Stepanov, Centrifugal And Axial Flow pump, hal
199] η
v
= Dimana:
Q = Kapasitas pompa m
3
s Q
L
= Jumlah kebocoran pipa yang terjadi pada instalasi 0,02 ÷ 0,1 Q, diambil 0,1 Q
c. Efisiensi Mekanis
Besarnya efisiensi mekanis sangat dipengaruhi oleh kerugian mekanis yang terjadi yang disebabkan oleh gesekan pada bantalan, gesekan pada cakra dan gesekan
pada paking. Besarnya efisiensi mekanis menurut M. Khetagurov berkisar antara 0.9 – 0.97. Dalam perancangan ini diambil harga efisiensi mekanis 0,95.
Dari perhitungan diatas , maka didapat nilai efisiensi total pompa:
Universitas Sumatera Utara
total
η =
h
η
v
η
m
η Setelah mendapatkan nilai efisiensi total dari pompa maka daya pompa dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut : N
p
= Dimana
γ = Berat jenis fluida pada temperature 20
C = 9790 Nm
3
H = Tinggi tekan head pompa
Q = Kapasitas pompa
η
t
= Efisiensi total pompa Dari persamaan – persamaan diatas, maka hubungan antara kapasitas dengan
efisiensi dan daya pompa dituliskan pada table 5.2 berikut: Tabel 5.4 Hubungan Kapasitas dengan Efisiensi dan Daya Pompa Berdasarkan Hasil
Simulasi
Q m³s
W
0,0148 76,9
3595 0,0256
88,4 5409
0,0444 82,1
10114 0,0518
81,1 11945,5
Dari hasil-hasil tabulasi diatas dihasilkan dalam bentuk grafik-grafik karakteristik pompa berikut :
Gambar 5.3 Grafik Karakteristik Head vs Kapasitas berdasarkan hasil perhitungan
Universitas Sumatera Utara
Titik Operasional Pompa : [ Q m
3
s ; H m ] [ 0,0258 m
3
s ; 18 m ] Dengan memperhatikan grafik diatas dapat dianalisa Hubungan antara Kapasitas
dengan Head System serta Kapasitas dengan Head Actual pada analisa Perhitungan Pompa.
1.Hubungan antara Kapasitas dengan Head system dapat disimpulkan berbanding lurus yaitu semakin besar kapasitasnya, head systemnya semakin tinggi pula
dan sebaliknya. 2.Sementara hubungan antara Head Actual dengan Kapasitas juga berbandingan
lurus pada kapasitas tertentu dan memiliki titik balik pada titik tertentu. Namun hubungannya menjadi hubungan terbalik yaitu kapasitas semakin besar maka
head actual semakin kecil pula. Nilai titik balik inilah yang disebut dengan nilai titik operasional pompa. Grafik antara Kapasitas dengan Head actual
merupakan siklus berulang. Dari grafik diatas dapat dilihat titik perpotongan antara Head Actual dengan
Head System. Dimana titik perpotongan tersebut dinamakan titik operasional pompa. Titik operasional dapat didefenisikan sebagai titik kerja pompa maksimum atau
dengan kata lain kemampuan pompa tersebut untuk menaikkan fluida dari ground tank ke roof tank.
Gambar 5.4 Grafik Karakteristik Head vs Kapasitas berdasarkan hasil simulasi
Titik Operasional Pompa : [ Q m
3
s ; H m ] [ 0,0446 m
3
s ; 19,764 m ]
Universitas Sumatera Utara
Dari Grafik dapat dilihat bahwa : 1.Hubungan antara Kapasitas dengan Head system dapat disimpulkan berbanding
lurus yaitu semakin besar kapasitasnya, head systemnya semakin tinggi pula dan sebaliknya.
2.Sementara hubungan antara Head Actual dengan Kapasitas juga berbanding lurus pada kapasitas tertentu dan memiliki titik balik pada titik tertentu. Namun
hubungannya menjadi hubungan terbalik yaitu kapasitas semakin besar maka head actual semakin kecil pula. Nilai titik balik inilah yang disebut dengan nilai
titik operasional pompa. Grafik antara Kapasitas dengan Head actual merupakan siklus berulang.
Gambar 5.5. Grafik Perbandingan Efisiensi Pompa Pada grafik efisiensi pompa dapat dilihat bahwa efisiensi pompa hasil simulasi dengan
efisiensi pompa hasil perhitungan tidak berbeda jauh namun efisiensi pompa hasil perhitungan lebih tinggi dari efisiensi pompa hasil simulasi pada setiap titik-titik .
Galat error : x 100 = 1,04
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.6 Grafik Perbandingan Daya Pompa Galat error :
x 100 = 1,08 Pada grafik perbandingan daya pompa hasil perhitungan dengan daya pompa hasil
simulasi dapat dilihat bahwa daya pompa hasil simulasi tidak jauh berbeda dengan hasil perhitungan, namun daya pompa hasil simulasi selalu lebih tinggi
Berdasarkan grafik – grafik karakteristik pompa di atas, tinggi tekan actual pompa, efisiensi serta daya pompa sangat dipengaruhi oleh kapasitas pompa yang
dialirkan dari tangki bawah ke tangki atas.
Universitas Sumatera Utara
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dan perencanaan serta simulasi yang telah dilakukan pada bab – bab sebelumnya, maka diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Spesifikasi pompa yang direncanakan dalam instalasi:
Kapasitas Pompa Q :
0,0256 m
3
s Head Pompa H
: 18 m
Jenis Pompa :
Pompa Radial Putaran Operasi
: 1500 rpm
Putaran Spesifik n
s
: 1370,486 rpm
Tipe impeller :
Radial Flow Efisiensi Pompa
P
η :
86,9 2.`
Spesifikasi pompa hasil simulasi :
Kapasitas Pompa Q :
0,0444 m
3
s Head Pompa H
: 19 m
Jenis Pompa :
Pompa Radial Putaran Operasi
: 1500 rpm
Putaran Spesifik n
s
: 1741,33 rpm
Tipe impeller :
Radial Flow Efisiensi Pompa
P
η :
88,4
3. Ukuran-ukuran utama pompa
a. Impeler Pompa
- Diameter poros ds
= 10 mm -
Diameter hub d
h
= 48 mm -
Diameter mata impeler d = 101,6 mm
- Diameter sisi masuk d
1
= 127 mm -
Diameter sisi keluar d
2
= 312 mm -
Lebar impeler pada sisi masuk b
1
= 8 mm -
Lebar impeler pada sisi keluar b
2
= 8 mm -
Sudut tangensial pada sisi masuk = 26,6
- Sudut tangensial pada sisi keluar
= 19,18
Universitas Sumatera Utara
- Jumlah sudu Z
= 6 buah -
Tebal sudu pada sisi masuk t
1
= 19 mm -
Tebal sudu pada sisi keluar t
2
= 8 mm 4.
Dengan menggunakan program CFD FLUENT versi 6.1.22 ini mempermudah dalam menghitung performansi dari rancangan pompa serta mampu
menunjukkan daerah – daerah kemungkinan terjadinya kavitasi. Dan sebagian besar Kavitasi terjadi di daerah saluran keluar rumah pompa.
5. Berdasarkan dari hasil karakteristik pompa yang telah dibuat dengan bentuk
impeler dan putaran pompa yang sama, dapat disimpulkan bahwa besar Kapasitas Q berbanding terbalik dengan besar Tinggi tekan H . Semakin
besar kapasitas maka semakin kecil tinggi tekannya, atau sebaliknya semakin kecil kapasitas maka semakin besar tinggi tekannya
6. Kavitasi juga berpeluang terjadi pada komponen-komponen pipia tekan
instalasi pompa terutama di elbow 7.
Akibat losses-losses yang terjadi pada pipa tekan menyebabkan penurunan kecepatan aliran fluida dari mulai keluar pompa sampai keluar ke roof tank,
Ini dapat dilihat pada hasil simulasi
6.2 Saran
