Studi Ekperimental Deteksi Fenomena Kavitasi Pada Pompa Distilasi Dengan Menggunakan Sinyal Spektrum Getaran

(1)

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

BAYU SYAHPUTRA NIM.100401097

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

BAYU SYAHPUTRA

NIM.100401097

Diketahui Oleh : KETUA

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN, DOSEN PEMBIMBING,

Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri

(3)

"# $%&

BAYU SYAHPUTRA

NIM.100401097

Telah diperiksa dan disetujui dari hasil seminar skripsi Periode ke-697, Pada tanggal 11 'ktober 2014

D'SEN PEMBANDING I, D'SEN PEMBANDING II,

Ir. A.Halim Nasution, MSc Dr. Ir. Muhammad Sabri, MT

(4)

9: ;<=

BAYU SYAHPUTRA

NIM.100401097

Telah diperiksa dan disetujui dari hasil seminar skripsi Periode ke-697, Pada tanggal 11 >ktober 2014

Diketahui >leh ?

Dosen Pembimbing,

Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri NIP. 1964 1224 1992 111001

(5)

BAYU SYAHPUTRA

NIM.100401.097

Diketahui Oleh: KETUA

DOSEN PEMBIMBING,

Dr. Ins.

Ir.

Ikhwansyah Isranuri NrP. 1964 1224 1992 l I 1001

h

IK MESIN,

ansvah Isranuri NIP. 1964 1224 1992 1 1 1001

(6)

NAMA

NIM

MATA PELAJARAN

SPESIFIKASI

DIBERIKAN TANGGAL

SELESAI TANGGAL

KETUA

TUGAS SARJANA

BAYU SYAHPUTRA 100401097

CONDITION BASED MAINTENANCE

STUDI EKSPERIMENTAL DETEKSI

FENOMENA KAVITASI PADA POMPA DISTILASI DENGAN MENGGLINAKAN SINYAL SPEKTRUM GETARAN

271 021 2014 27 I 09 12014

MEDAN,

Oktober 2014.

DOSEN PEMBIMBING,

(&'

6S+ii^s]

(7)

Sub. Program Studi Bidang Tugas Judul Tugas

Diberikan tanggal Dosen Pembimbing

CATATAN:

1. Kartu ini harus diperlihatkan

Dosen Pembimbing setiap Asistensi

2.Kartu ini harus dijaga bersih dan 3. Kartu ini harus dikembalikan ke

KARTU BIMBINGAN

TUGAS SARJANA

MAHASISWA

No:

/TS/20t4

Teknik P eruw atan/ Mai nt e nan c e Condition Bas ed Maintenance

STUDI EKSPERIMENTAL DETEKSI

FENOMENA KAVITASI PADA POMPA

DISTILASI DENGAN MENGGUNAKAN

SINYAL SPEKTRUM GETARAN

Februai20l4

Selesai

Tgl :27 September20l4

Dr.Ing. Ir. Ikhwansyah Nama

Mhs :

Bayu Syahputra.

Isranuri

NIM

:

100401097

Diketahui, ,ARTEMEN

r

FT UqU

ii

E

TEKNIK MESIN No Tanggal Kegiatan Asistensi Bimbingan Tanda Tangan Dosen

Pembimbins

I 27-02-2014 Spesifikasi tugas skripsi

(2

2 28-03-24t4 Diagram alir penelitian

v

15-04-2014 Asistensi BAB I

v

4 03-05-2014 Asistensi BAB II

,(g

6 04-06-2014 Asistensi BAB

III

V,

7 1,3-06-20t4 Asistensi BAB IV

r

8 n-a6-2014 Perbaiki hasil analis a data

v

9 03-07-2014 Lanjut BAB V dan lengkapi

g

t0 27-09-2014 ACC seminar

(8)

BAYU

SYAIIPUTRA

NrM.100401097

Telah

Disetujui

Oleh

Pembimbing/Penguji

Df.

Ipg.

Ir.Ikhwansvah Isranuri

NIP.

1964

t224

1992 111001

(9)

OLEH:

BAYTI

SYAHPUTRA

NrM.l0M0t097

Telah diperiksa dan disetujui dari hasil seminar skripsi Periode ke.697, Pada tanggal 11 Oktober}0l4

DosEN

*"**y/^rr,

DOSEN PEMBAI\DING

II,

Dr.Ir.

Muhammad Sabri. MT NrP. 19630623 1 989021 001 NrP. 195403 1981022001

(10)

@A B CD @E

Kavitasi merupakan fenomena perubahan phase uap zat cair pada fluida yang mengalir. Perubahan tersebut dapat diakibatkan turunnya tekanan maupun naiknya temperatur fluida, turbulensi dan pulsasi pada pipa isap. Indikasi kavitasi adalah timbulnya gelembung-gelembung uap,getaran dan suara bising. Dampak kavitasi pada pompa adalah turunnya unjuk kerja (performance) dan kerusakan komponen pompa. Pada penelitian ini divariasikan perubahan kapasitas untuk mengamati sirkulasi balik didalam sistem (Internal re-circulation) yang merupakan penyebab terjadinya kavitasi.Untuk mengetahui terjadinya kavitasi parameter yang digunakan dengan mengukur perilaku getaran pompa.Pengukuran dilakukan dengan menggunakanaccelerometerDI-440 SKF dengan arah pengukuran aksial, vertikal dan horizontal pada frequensi domain dan time domain. Hasil penelitian ini menujukan sinyal spektrum getaran pada pompa semakin besar pada kapasitas terendah (70%) dan kapasitas tertinggi (100%) ditandai dengan semakin besarnya amlitudo. Karakteristik spektrum getaran fenomena kavitasi berada di rentang frekunsi 100.000 CPM-200.000 CPM, serta rekomdasi kapasitas pengoprasian pompa mulai rentang 0,00205 m3/s -0,002500 m3/s.

EFGFEH I JK: Pompa Distilasi, Kavitasi , Resirkulasi,accelerometer, Spektrum

(11)

ABSTRACT

Cavitation is a phenomenon of liquid substance vapor phase change in flowing fluid. The change is caused by the lower pressure or the higher fluid temperature, turbulence and pulsation on suction pipe. The indication of cavitation is the existence of steam bubbles, vibration and nois. The effect of cavitation on pump is the drop of pump s performance and damage to pump components. In this research the capacity changing is varied to observe feed circulation inside system (Internal re-circulation) that appear cavitation occurred. To detect the cavitation the used parameter is by measuring pump vibration behavior. Measurement is conducted by using accelerometer DI-440 SKF with axial, vertical and horizontal measurement on frequency domain and time domain. This research result indicate vibration spectrum signal on pump is getting bigger on the lowest capacity (70%) and the highest capacity (100%) signed by the bigger amplitude. Vibration spectrum characteristic of cavitation phenomena in the frequency range of 100.000 CPM- 200.000 CPM, and the cavitation recommendation of pump operation start range

of 0,00205 m3/s -0,002500 m3/s.

Keywords :Distillation pump, cavitation, recirculation, accelerometer,

(12)

LMN MOPQRMQ N MS

Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah Yang Maha Esa, atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian skripsi yang berjudul T UV W XPY Z [ \]X^\_ Uàb \U\YZX c\_d^\_`LèX U `ZXO`W ` Od^[ `bXZUX a `ZX b \_f`_g\_ffV_`Y`_T X _hàT[ \YU ]V ^R\U ` ] `_ .

Secara khusus pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Pembimbing yang telah menuntun dan membimbing hingga skripsi ini dapat disajikan sekarang.

Demikian pula penulis menyampaikan terima kasih kepada Abi Awwabin, Toto Wibowo, Purwatmo, Afrijal Nurfi, Nazwir Fahmi Damanik, Irwan Rosadi, Yogi Aldiansyah, Andika Noveri, Sigit Putra, Fadhlan Yazid dan rekan-rekan angkatan 10 Departemen Teknik Mesin yang telah membantu dan mendukung penulis.

Ucapan terima kasih selanjutnya penulis sampaikan kepada Bapak Zuhri Lubis, Bapak Wahab dan Abangda Fadly khususnya mengenai i jkl mno dan ipqqrlsntkdalam penyelesaian skripsi ini.

Tidak lupa penulis menyampaikan terima kasih kepada kedua orang tua yang selalu mendukung dalam doa, yang selalu memberikan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat kepada siapa saja yang membaca dan mempelajarinya. Amin ya Rabbal alamin. Hanya engkau ya Allah tempat hamba berlindung dan hanya engkaulah tempat hamba memohon petunjuk dan keampunanMu.

Medan, September 2014 Penulis,

(13)

u v wx vy z { z

|}l}m}n v~{x yv... vx vv x vy...

u v wx v yz{z ...v

u v wx v y x v~ ... v

u v wx v yv ~vy... u v wx v y x v {z...xii

z u v v... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan Masalah ... 4

1.3. Batasan Masalah... 4

1.4. Tujuan Penelitian ... 4

1.4.1. Tujuan Umum Penelitian ... 5

1.4.2. Tujuan Khusus Penelitian ... 5

1.5. Manfaat Penelitian ... 5

z z xz v v{x vv... 6

2.1. Analisa Getaran ... 6

2.1.1. Karakteristik Getaran ... 7

2.1.2. Gerak Harmonik ... 9

2.1.3. Gerak Periodik ... 10

2.1.4. Getaran Bebas ( ) ... 12

2.1.5. Getaran Paksa ( )... 16

2.1.6. Penentuan Indikator ... 17

2.1.7. Standart Pengukuran Getaran ... 18

2.2. Pompa... 21

2.2.1. Karakteristik Pompa... 22

(14)

2.2.3.t ... 28

2.2.4.Net Positive Suction Head(NPSH)... 29

2.2.5. Temperatur Fluida... 31

2.2.6. Pola Aliran ... 32

2.2.2. Menentukan Kapasitas Minimum Pengoprasian Pompa ... 33

2.3. Pengolahan Data Vibrasi... 34

2.3.1. Time Domain... 34

2.3.2. Frequensi Domain... 35

¡¢£ ¤ ¥ ¦ ¡ §¥ ... 37

3.1. Tempat dan Waktu ... 37

3.2. Peralatan ... 37

3.2.1. Peralatan Subjek Penelitian... 37

3.2.2. Peralatan pengujian dan pengukuran ... 39

3.3. Metodologi ... 41

3.4. Pengolahan dan Analisa Data ... 43

3.5. Kerangka Konsep Penelitian ... 44

¨ ©§ª ¦£§¥¤ «§©§ª§¥... 46

4.1. Pendahuluan... 46

4.2. Perhitungan Getaran Pompa ... 46

4.2.1. Frekuensi motor penggerak ... 47

4.2.2. Kecepatan sudut sistem yang bergerak... 48

4.3. Tinggi Tekan (Head) sistem ... 49

4.3.1. Tinggi Tekan Statis(Head Static) ... 49

4.3.2.Head lossesyang terjadi pada pipa Isap ... 50

4.3.3.Head lossesyang terjadi pada Pipa Tekan ... 52

4.4. Hubungan Tekanan Tanki Suction dengan NPSHA ...54

4.5. Hubungan Karakteristik Pompa dengan Karakteristik Sistem ... 56

(15)

4.¬®¯ °r°±²³r´st´ ±µ³t°r°n¶ °· °± °¶ °¸ ´t°s 100% · °n t³ ±°¹ °n

°¹ ±´ 1 º°r Abs ... 60

4.7.2. Karakteristik getaran pada kapasitas 90% dan tekanan tanki 1 bar Abs ... 62

4.7.3. Karakteristik getaran pada kapasitas 80% dan tekanan tanki 1 bar Abs ... 63

4.7.4. Karakteristik getaran pada kapasitas 70% dan tekanan tanki 1 bar Abs ... 65

4.8. Verifikasi Karakteristik Time Domain Getran dengan Variasi Kapasitas... 66

4.8.1. Getarantime domain arah axial ... 66

4.8.2. Getarantime domain arah vertikal... 73

4.8.3. Getarantime domain arah horizontal... 79

4.9. Verifikasi Karakteristik Akselerasi Spektrum Getaran dengan Variasi Kapasitas... 86

4.9.1. Spektrum getaran arah aksial... 86

4.9.2. Spektrum getaran arah vertikal... 89

4.9.3. Spektrum getaran arah horizontal... 92

4.9.4. Verivikasi hasil data spektrum getaran dengan variasi Kapasitas ... 94

»¼ ½¾¿ À ÁÂ ÃÄÅÆÄ Å¿ Ä ÇÄ Å... 96

5.1. Kesimpulan ... 96

5.2. Saran ... 96

ÆÄÈÉÄÇ½¾ÁÂ¿ É Ä½ÄÄÅ

(16)

ËÌÍÎÌ Ï ÎÌ Ð ÑÒ

ÓÔlÔmÔn

Tabel 2.1 Satuan yang Digunakan Tiap Karakteristik ... 9

Tabel 2.2 Panduan Pemilihan Parameter Pengukuran ... 17

Tabel 2.3 Tipe Kavitasi dan Penyebabnya ... 28

Tabel 3.1 Spesifikasi Pompa Sentrifugal ... 37

Tabel 4.1 Spesifikasi pompa ... 47

Tabel 4.2 Verivikasi Variasi Kapasitas terhadap NPSHA ...55

Tabel.4.3 Hubungan variasihead, tekanan pada manometer tekan dan kapasitas... 56

Tabel 4.4 Karakteristik hasil pengukuranimpeler ...58

Tabel 4.5 Data pengukurantime domain ...60

Tabel 4.6 Hasil perhitungan dan amplitudo ... 61

Tabel 4.7 Karakteristik getaran padatime domain...61

Tabel 4.8 Fungsi karakteristik getaran padatimedomain... 62

Tabe 4.9 Data pengukurantime domain ...62

Tabel 4.10 Hasil perhitungan dan amplitude... 62

Tabel 4.11 Karakteristik getaran padatimedomain...63

Tabel 4.12 Fungsi karakteristik getaran padatime domain ...63

Tabe 4.13 Data pengukurantime domain ...63

Tabel 4.14 Hasil perhitungan dan amplitudo ... 64

Tabel 4.15 Karakteristik getaran padatimedomain ... 64

Tabel 4.16 Fungsi karakteristik getaran padatime domain ...64

Tabe 4.17 Data pengukurantimedomain ...65

Tabel 4.18 Hasil perhitungan dan amplitudo ... 65

Tabel 4.19 Karakteristik getaran padatimedomain...66

Tabel 4.20 Fungsi karakteristik getaran padatime domain ...66

Tabel 4.21 Perbandingan Displesmen pada arah axial terhadap waktu dengan kapasitas yang bervarias ... 66 Tabel 4.22 Perbandingan velositi pada arah axial terhadap waktu

(17)

ÕÖ×ØÙnÚÙpÙÛ ÜtÙs yÙnØÝÖrvÙrÜÙs ...68

Tabel 4.23 Perbandingan akselerasi pada arah axial terhadap waktu dengan kapasitas yang bervarias... 70 Tabel 4.24 Perbandingan Displesmen pada arah vertikal terhadap waktu

dengan kapasitas yang bervarias ... 73 Tabel 4.25 Perbandingan velositi pada arah vertikal terhadap waktu dengan .

kapasitas yang bervarias... 75 Tabel 4.26 Perbandingan akselerasi pada arah vertikal terhadap waktu

dengan kapasitas yang bervarias ... 77 Tabel 4.27 Perbandingan Displesmen pada arah horizontall terhadap waktu

dengankapasitas yang bervariasi ... 79 Tabel 4.28 Perbandingan velositi pada arah horizontal terhadap waktu

dengan kapasitas yang bervarias ... 81 Tabel 4.29 Perbandingan akselerasi pada arah horizontal terhadap waktu

dengan kapasitas yang bervarias ... 83 Tabel 4.30 Perbandingan akselerasi pada arah horizontal terhadap waktu

(18)

Þßàáß â ãß äåß â

æçlçmçn

Gambar 2.1 Sistem Getaran Sederhana... 7

Gambar 2.2 Hubungan antara Perpindahan, Kecepatan dan Percepatan Getaran ... 8

Gambar 2.3 Skematik Phase Getaran... 8

Gambar 2.4 Gerak Periodik Gelombang Sinyal Segiempat dan Gelombang Pembentukannya Dalam DomainWaktu ... 11

Gambar 2.5 Pegas Linier... 12

Gambar 2.6 Benda Tegar ... 12

Gambar 2.7 Redaman... 13

Gambar 2.8 Sistem 1 DOF Tanpa Redaman... 13

Gambar 2.9 Sistem Pegas Massa dan Diagram Benda Bebas ... 14

Gambar 2.10 Sistem Tereksitasi Akibat Gaya Tanpa Redaman ... 16

Gambar 2.11 Sistem Tereksitasi Akibat Gaya Dengan Redaman ... 16

Gambar 2.12 ISO 10816-3Vibration... 19

Gambar 2.13 Ilustrasi Spektrum Untuk Aerodinamis dan Hidrolik ... 20

Gambar 2.14 Ilustrasi Spektrum Untuk Kavitasi ... 20

Gambar 2.15 Pompa Sentrifugal ... 21

Gambar 2.16 Komponen Pompa Sentrifugal ... 21

Gambar 2.17 Kurva Karakteristik Pompa Sentrifugal ... 23

Gambar 2.18. Blade pass frequency...25

Gambar 2.19 Membagi Spectrum ke Wilayah Signifikan ... 25

Gambar 2.20 Proses Kavitasi ... 26

Gambar 2.21 Pitting Akibat Kavitasi padaImpellerdanDiffuser...27

Gambar 2.22 Impelleryang Rusak Akibat Kavitasi ... 27

Gambar 2.23 Grafik Kinerja Pompa Akibat Kavitasi ... 28

Gambar 2.24. Kurva Koefisien Kavitasi ... 31

Gambar 2.25 Karakteristikimpeler...33

(19)

Gambar 2.27 HubunganTimeDomain dengan Frekuensi Domain ... 36

Gambar 3.1 Pompa Sentrifugal ... 38

Gambar 3.2 Pompa dan Instalasinya... 38

Gambar 3.3 DI-440 SKF... 40

Gambar 3.4 USB Cable... 41

Gambar 3.5 Set uppompa dan instalasi pompa ... 42

Gambar 3.6 Posisi Pengambilan data...43

Gambar 3.17 Diagram Alir Penelitian ... 45

Gambar 4.1 Head Statis pada sisi tekan ... 50

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Karakteristik Pompa dan Karakteristik Sistem... 57

Gambar 4.3 Perbandingan displesmen pada arah axial terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 68

Gambar 4.4 Perbandingan velositi pada arah axial terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 70

Gambar 4.5 Perbandingan akselerasi pada arah axial terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 72

Gambar 4.6 Perbandingan displesmen pada arah verikal terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 75

Gambar 4.7 Perbandingan velosicity pada arah verikal terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 77

Gambar 4.8 Perbandingan akselerasi pada arah verikal terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 79

Gambar 4.9 Perbandingan displesmen pada arah horizontal terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 81

Gambar 4.10 Perbandingan velocity pada arah horizontal terhadap waktu pada kapasitas yang bervariasi ... 83

(20)

Gambar 4.11 Perbandingan akselerasi pada arah horizontal terhadap waktu pada

kapasitas yang bervariasi ... 85

Gambar 4.12 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 100% ... 86

Gambar 4.13 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 90% ... 87

Gambar 4.14 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 80% ... 88

Gambar 4.15 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 70% ... 89

Gambar 4.16 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 100%... 90

Gambar 4.17 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 90%... 90

Gambar 4.18 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 80% ... 91

Gambar 4.19 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 70% ... 91

Gambar 4.20 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 100% ... 92

Gambar 4.21 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 90% ... 93

Gambar 4.22 Spectrum getaran pada variasi kapasitas 80% ... 93

(21)

è é êë éì í îë éï ð

ñ òmóôõ ñöt÷ön

A Amplitudo (m)

a Percepatan (m/s2)

B Koefisien induksimagnetic

c Redaman /damping (N/(m/s))

Koefisien redaman kritis

D Diameter saluran (m)

e Tegangan outputjerksensor (Volt)

F Gaya (N)

f Frekuensi (Hz)

Frekuensi getar objek ukur (Hz)

G Koefisien kopling elektro mekanis

Percepatan gravitasi (m/s2₎

h Totalheadpompa (m)

hf Headloss mayor (m)

hm Headloss minor (m)

hs Headisap statis (m)

hls Headlossis pipa isap (m)

hsv NPSH yang tersedia (m)

HN Headtotal pompa (m)

(22)

H(s) ørùúû ùüý þúÿÿ úr ùrþstþú (z)

i ûÿt ÿrus (Ampere)

k Kekakuan /stiffness (N/m)

L Panjang pipa / kawat konduktor (m)

m Massa (kg)

n Putaran pompa (rpm)

N Daya W

Efisiensi (%)

NPSHA NPSH yang tersedia (m)

NPSHR NPSH yang diperlukan (m)

Pa Tekanan pada permukaan cairan (kg/m2)

Pv Tekanan uap jenuh (kg/m2)

QN Kapasitas pompa (m3/s)

RC resistor diferensial dan kapasitor

Re Reynolds number

s Kecepatan spesifik sisi isap (m/s)

t Waktu (s)

Perioda (s)

Tegangan output (Volt)

Tegangan input (Volt)

V Kecepatan fluida (m/s)

Kecepatan sudut (rad/s)

w Berat (N)

Frekuensi natural (rad/s)

Perpindahan /displacement (m)

(23)

̈ rtn / acceleration (m/s

2₎

Z Headstts totl (m)

o rm

smnn (

o₎

Berat jenis fluida (N/kg)

Tingkat kesalahan

Viskositas dinamik (kg/ms)

Viskositas kinematik (m2_/s)

Massa jenis fluida (kg/m3)

(24)

: Pompa Distilasi, Kavitasi , Resirkulasi,accelerometer, Spektrum

(25)

ABSTRACT

of 0,00205 m3/s -0,002500 m3/s.

Keywords :Distillation pump, cavitation, recirculation, accelerometer,

(26)

!"# $#

%&% $'(')*+ ', '- .

/01om 23ntr45u617 18 1719 2 1719 s1tu :3 ;4s p1opm y1n6 <1ny1= 8 4 6un1=1n 8 171m8>;4 1 4 ;8>2?r4 2303rt4 0@A3B 071;?C 03BD4;E1=1;C 0>2 1? 03 ;6@719 1; &

pendistribusian air dan pengolahan limbah. Pompa sentrifugal bekerja dengan prinsip putaran FGHIJJ IK sebagai elemen pemindah fluida cair yang digerakkan

oleh suatu penggerak mula. Cairan akan berputar akibat dorongan sudu-sudu pada impeller yang memberikan gaya sentrifugal sehingga cairan mengalir dari tengah F GHIJ JIKL keluar melalui saluran sudu-sudu, dan meninggalkan FGHIJJ IK

dengan kecepatan tinggi. Cairan dengan kecepatan tinggi ini lalu melewati saluran yang penampangnya makin membesar sehingga terjadi perubahan MINO (tinggi

tekan) kecepatan menjadi head tekanan. Setelah cairan dilemparkan olehF GHIJJ IK,

ruang diantara sudu-sudu menjadi PNQRRG sehingga cairan terhisap masuk dan

terjadi proses pengisapan.

Konstruksi yang sederhana dan mudahnya pengoperasian pompa sentrifugal menjadi salah satu dasar dalam penentuan pompa, sehingga jenis pompa ini banyak dipilih dan diaplikasikan dalam dunia industri. Mengingat peran pompa sentrifugal yang sangat penting dalam rangkaian proses di industri dan secara potensial dapat mengganggu kinerja sistem produksi secara keseluruhan, maka sangat perlu untuk menjaga agar pompa ini dapat beroperasi handal dengan performansi yang tinggi. Salah satu aplikasi pompa sentrifugal dalam dunia industri adalah sebagai pompa distilasi pada OISNJ FT NUFVT HJNTU. Instalasi ini

mengolah air laut menjadi air tawar dengan proses penguapan (IP NHVKNSF). Pada

instalasi ini, pompa berfungsi untuk memompakan cairan distilasi dari tanki distilate, dengan tekanan vakum -0.07 bar dan temperatur 350_{C, ke tanki timbun.}

Pompa sentrifugal yang beroperasi dengan dengan tekanan vakum dan di atas temperatur ambient ini tentu saja berpotensi mengalami gangguan yang dikenal dengan kavitasi. Kavitasi pada pompa sentrifugal akan mengakibatkan penurunan

(27)

WXrYorm Z[\ ] \ X ^ZrZ t] _ Z `t] _ Za bXt] c Zb stZ_] d Zn c ZdZme WXrZ\ ] pomWZ c Zn

Xnurf[ bZnbXgZ[c ZdZn\]stXmh

i X[ X[d]t] Zn] [] _ ZrZwal dari permasalahan yang sering terjadi di unit jkl mno pmqo rp s nmpqPT. PLN Sektor Sicanang, Belawan. Instalasi ini mengolah air

laut menjadi air tawar untuk keparluan pasokan air ke ketel uap. Permasalah sering terjadi pada pompa sentrifugal yang rusak akibat kavitasi sehingga mengganggu peroses produksi. Pompa sentrifugal mengalami kerusakan pada komponen o ts kn nku dan vw ml o px o ts kn nku. Diketahui pada data pengoprasian di

lapangan pada jklmnopmqorp s nmpqy pompa sentrifugal dioprasikan pada kapasitas

70 % hingga kapasitas 80 %.

Kavitasi adalah fenomena perubahan phase uap zat cair pada fluida yang mengalir. Perubahan tersebut dapat diakibatkan turunnya tekanan maupun naiknya temperatur fluida, turbulensi dan pulsasi pada pipa isap. Kavitasi pada pompa sentrifugal terutama akan terjadi pada sisi masuk sudu o ts kn nkupompa, baik pada

sudu-sudu maupun dinding-dinding samping. Selain menyebabkan kerusakan mekanis pada elemen pompa berupa erosi, korosi dan bunyi ketukan yang menyebabkan getaran, kavitasi juga mengakibatkan turunnya performansi pompa yang ditandai dengan turunnya tinggi-tekan dan kapasitas. Respon vibrasi dari pompa yang beroperasi dapat dijadikan indikator yang memberikan gambaran tentang kondisi mekanis pompa tersebut.

Telah banyak dilakukan penelitian dan pengujian terhadap fenomena kavitasi pada pompa sentrifugal dengan penekanan pada aspek yang berbeda, antara lain:

(Fraser W.H. .1981) melakukan eksperimen untuk mendeteksi kavitasi yang terjadi pada sebuah pompa sentrifugal. Pengamatan dilakukan pada karakeristik zts kn ku. Penelitian ini menunjukkan terjadinya kavitasi pada pompa

yang diakibatkan oleh fenomena resirkulasi. (Hanandoko T.B.2000), penelitian ini mengkaji gejala-gejala awal yang muncul terhadap proses terjadinya kavitasi, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kavitasi yang terjadi menyebabkan suara berisik, getaran, turunnya performansi dan terjadinya kerusakano ts knn ku{(Gultom

(28)

|}~t} t }n mn ||}n tnt}n p }r t|} }n}n tmr}tur

r}}p tr}ny} | }~t} r }nosyn} 2002 m }|| }n t }n |p}t}n}r}n }nt}r} }t}n}r}n y}n t }r u }r |}r } |n}|}n t y}n t }| tr| } m}|}t|}n}r}n tr| } mnur | }n| }}t}s p}mo t}n m ||}n }n

||}~t} i) dengan koef isien head ( ) pada pompa sentrifugal. (Delgosha

et al . 2003) melakukan eksperimen dengan visualisasi aliran pada pompa sentrifugal yang berada dalam kondisi kavitasi dan non-kavitasi. Penelitian menunjukkan hubungan antara dengan NPSH. Pada saat NPSH

menurun maka gelembung muncul lebih jelas. (Nakai et al . 2003) melakukan penelitian aliran kavitasi pada sentrifugal model rongga tertutup dengan

analisa stabilitas. Dalam analisis stabilitas, kavitasi yang terjadi di impeller tidak stabil dan tergantung kepada geometri . (Ridha dan Houcine. 2003)

melakukan penelitian numerik untuk prediksi kavitasi pada pompa yang didasarkan pada pemantauan cairan yang melalui . Penelitian ini

menunjukkan efek ¡¢ pada fenomena kavitasi pompa sentrifugal.

(Richmond.2006) melakukan pengujian terhadap pompa sentrifugal pada kondisi operasional yang berbeda. Pengamatan dilakukan pada getaran dan gelembung-gelembung udara yang terjadi.

(Suyanto, I.2007), melakukan penelitian kaji eksperimental fenomena kavitasi pada sudu pompa sentrifugal. Pada penelitian ini parameter yang digunakan untuk mengamati terjadinya kavitasi adalah angka Thoma ( ), disimpulkan bahwa kavitasi pada sudu pompa sentrifugal intensitasnya semakin besar pada angka kavitasi rendah yang disebabkan oleh tekanan isap yang rendah, temperatur fluida tinggi, kapasitas dan putaran besar. (Schiavello B dan Visser F.C.2009) telah melakukan penelitian terhadap pengaruh NPSHR dan NPSHA mengakibatkan

terjadinya kavitasi, dalam penelitian ini digambarkan adanya pengaruh NPSHR

(29)

£¤r¥ ¦§n§¨¥t¥ ¤n ©¦§n§ ¨¥t¥¤n y¤nª « ¬ ¤®¥¨¤¯¬¯¤n° ¨§ ® ±§ ±§r¤¦ ¤ ¦§n§ ¨¥t¥ t§r¤®¬¨ ¬²

§r¨¥®¤t ±¤®³¤¯¤´¥t¤« ¥ ±¥«¤ t§rµ¤¥¯¤r§¶¤¦§ª¤n ru®¯¤¦ ¤«¥t¤s ¦§ªnopr¤« ¥ ¤n pom¦ ¤

¤nª t¥ ¤¯ «§«¬¤¥ ¤t¤u¯§¶¤¥ ¯¤n t§mp§r¤tur ·¤¥r¤n±¤¥ ¯ ¥ ¤¨¤ pmom¦ ¤ m¤upun

¥ ¥nst¤¨¤« ¥ pom¦ ¤¸ ¹nt¬¯ ¥tu ¦§¶¬¨¥s m§¶·° ±¤ m§ ¨ ¤¯¬¯¤n¦§n§ ¨¥t¥¤n unt¬¯

§¶§nt¬¯¤n¯¤¦ ¤« ¥t¤s ¦§¶ªopr¤« ¥ ¤n p¦ ¤om ¸ ¹nt¬¯ m§¶¤¦ ¤t¯¤n ¯¤p¤« ¥t¤s y¤nª ¥¥¶ª¥¶¯¤n m¤¯¤ ¥¨ ¤¯¬ ¯¤n¦§¶ª ¤tur¤n±¬¯¤ ¤n

º»¼ ½¾¿ÀÁÂ Ã¿Ä ÃÂ ¸

Å§¶ª ¤m¤t¤n ¥ ¨ ¤¯¬¯¤n¦ ¤¤ p§r¬±¤® ¤n ¯¤¦ ¤«¥t¤s « §rt¤ ª§t¤r¤n y¤nª¥¥tm±¬¨ ¯¤n ¦ ¤ ¤ pom¦ ¤¸

ÆÇÈÇ ÉÊ ËÌÍÌÎ ÏÐÑÏÎ ÏÒ ÏÓ

Åom¦ ¤«§ntr¥Ôuª¤¨ y¤nª±§r°¦§¤« ¥r ¦ ¤ ¤ ¯ ¤p¤« ¥t¤s y¤nª t ¥ ¤¯« §« ¬¤¥« ¤nª¤t

§¤ntn m§nª ¤¨¤m¥ ¯ ¤´¥t¤« ¥ ¸Å§¶ªr¤« ¥ ¤po n pom¦ ¤ « §ntr ¥Ôuª¤¨ y¤nª t¥¤¯ « §« ¬¤¥ ¯¤p¤«¥t¤s ¤¯¤n m§nª¤¯¥ ± ¤t¯¤n r§«¥r¯¬¨¤« ¥¸ Terjadi pada sisi tekan, dimana fluida

yang keluar dari pompa terbatas sehingga terjadi sirkulasi ulang dari tekanan tinggi di pompa ke tekanan rendah di »ÕÖÂÄ ÄÂ À. Kemudian gelembung uap

mengikuti aliran cairan dan masuk di daerah » ÕÖÂÄ ÄÂ À yang bertekanan lebih

tinggi, sehingga gelembung uap tersebut akan pecah dan menimbulkan suara berisik dan getaran yang spesifik. Dalam penelitian ini akan dilakukan pengujian untuk menentukan kapasitas terbaik yang diajurkan untuk pengoprasian pompa sentrifugal dengan memvariasikanÃ¿ÄÃÂº»¼½¾¿ÀÁÂ.

ÆÇ×Ç ØÏÙÏÎ ÏÐÑÏÎ ÏÒÏÓ

Pada penelitian ini, deteksi fenomena kavitasi dengan menggunakan sinyal getaran menggunakan alat A½½ÂÄÂ ÀÚÕÂÛÂ À DI-440 SKF pada arah aksial, vertikal

dan horizontal. Variasi kapasitas operasi pompa yang diuji adalah kapasitas 100%, 90%, 80% dan 70 %.

ÆÇÜÇ ÝÌÞÌÏÐÉÊ ÐÊÒ ß Ùß ÏÐ

1.4.1. Tujuan Umum Penelitian

Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kapasitas operasi pompa sentrifugal terhadap terjadinya penomena kavitasi.

(30)

à áâãäåäæ çnãátçrç tnárèáéä ê ëìí çåäå çnëánã çn máâãã unçå çnè ìnyçí ãátçrçn ëáâã çn má îçrìçèìå çn å çïçè ìtçs pomïç untäå má nãátçðä ì ïánãçräðâyç táðçëçr p ãátçrçn yçãn tárñ çëìïçëç pomïçò

1òóòôò Tujuan Khusus Penelitian

Tujuan khusus dari penelitian ini adalah menentukan kavasitas terbaik pada pengoprasian pompa, perubahan getaran spesifik yang terjadi dan penurunan tingkat kavitasi, diantaranya:

1. Mengamati pengaruh perubahan kapasitas terhadap getaran spesifik. 2. Mengetahui Kapasitas minimum dari pompa yang dioperasikan

dengan metode eksperimental terhadap terjadinya kavitasi.

3. Menentukan rentang frekuensi terjadinya kavitasi dengan menganalisis spektrum getaran .

õö÷ö øùú û ùùüýþúþÿüùú

Penelitian ini adalah salah satu upaya pihak perguruan tinggi, dalam memberi informasi kepada dunia industri dan dunia pendidikan tentang teknik untuk mengatasi kavitasi pada pompa sentrifugal yang beroperasi dengan mengindentifikasi getaran pada pompa menggunakan sinyal getaran dengan mevariasikan kapasitas pompa.

Manfaat lain dari penelitian ini adalah:

1. Memberikan informasi mengenai teknik penentuan kapasitas operasi yang direkomendasikan pada pompa distilasi.

2. Sinyal getaran dan perubahan kapasitas yang diukur sesuai dengan variasi yang diberikan pada pompa dapat dijadikan sebagai metode menentukan terjadinya kavitasi.

(31)

trr ! " #r y! $ % & "%t" w ' "r " " "( "&r" ! %! r t , $ tr t

'% ! $ t" )) *+,-./t.v, 01 . 23,212/, y ! r

% " (4#$55r, 677 89 .

4 tu!rt y :r! &r s :"y " t u tr

%rt % :t tr y % !r:) $" (% : t )$ ! :;"9 s$

! : tr y tr'% % r :t y % z" " !r t

r : &$rus ' t%"!rwt<

4 " t 5t 5 % & y : r$ : & "

& " : " :r" tr$%! " " t-" " t y y: :" tr -tr , ! rt st ! s- ytu =

>9 ? () = r ! " r & " tt! % "% tur"< 4 : $ y #): & " :w !r :$ % "% st$r t tu "(r y % t& )$ % st y % " .

69 @"" Ast.BB2,ss C"9 = % ke" t tertenn tu yng dipersyrtkn

em:kkokgnntu mem:)""l n struktur de n jrk tertent < Dni

m en g u k u

r gy yng diperl " unntuk memperoleh defleksi tertentu

d ise

: & ke"" n

(

tunny dlmE A m<

F9 G10 *.2H Are%mn Cc9 = setelh mem" set ip :gintu struktur ke %lm g"(er :igntu r strutuk"n memiliki me"nisme inheren

u n tu k

memperlm:t gerk Ckece

!t9< @rkteristik ini untuk

m en g u r

ngi ke ce!tn ger"n dise: & re%mn (t nny %lm EACmA9 < 4e: im dise: & "n di t( efek : gn untuk mehn pe ruh

k e

(32)

sistemIJIn mon yerespI dgniKLriJIn keJMItIn eksterNIlO PINIerhed nyI Q cIIct

RIlIm mesin mK IemIwSLI JINr SLtIrINO TIU UI, JLJI JMINRIN rL RI VIN V LN WXKI MN Y MJVL ZIwINSLtIrINyINS R[ ULKIK JINX ZL \WI WIt. Jika getaran akibat cacat jauh

lebih besar dari pada tiga karakteristik tersebut maka getaran yang dihasilkan akan lebih tinggi dan cacat dapat terdeteksi.

2.1.1 Karakteristik Getaran

Getaran secara teknik didefenisikan sebagai gerak osilasi dari suatu objek terhadap posisi objek awal/diam, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Sistem Getaran Sederhana (Mobley, 2008)

Kondisi suatu mesin dan masalah-masalah mekanik yang terjadi dapat diketahui dengan mengukur karakteristik getaran pada mesin tersebut. Karakteristik getaran yang penting antara lain adalah (Pain, 2005) :

1) Frekuensi adalah karakteristik dasar yang digunakan untuk mengukur dan menggambarkan getaran.

2) Perpindahan mengindikasikan berapa jauh suatu objek bergetar 3) Kecepatan mengindikasikan berapa cepat objek bergetar

4) Percepatan mengindikasikan suatu objek bergetar terkait dengan gaya penyebab getaran

5) ]^_`a mengindikasikan bagaimana suatu bagian bergetar relatif terhadap

(33)

bcd c e fctuec ctg terhcd cpefctu referensi ctcu terh cd cpicgicn lcin ycng ijrgetcr dencg freknuensi ycngecmck

lengcn mengccubcd c gercmcn pnce ge itckd cbct melcpemjcri mcrckteristik efctu getcrcn dncen n memetcmcn gcerkcnd cri pencs terseifo terhcd cp fungsi

cmou. p jrcmcq icqd fr bjncs d csrbte se s q jtrcr m j ictcs ctcs d cq m ju icrs rcns m j bte se s q jtrcr d cq dsrcq vutmcq mj ic tcs icwchg d cq mjuicrs rc ns mj btes es q jtrcr, ds e jifoectuesmrus njtcrcq(ectub js td jr ). w jtscbm crcmo jrsstsms qs ujqn ncu icrmcq

s q nmct njtcrcqgh fifqncqmcrcmojrssts ms q sd cbct dsrs h ct bcd c ncu icrxk xdcqxk yk

pcuicrxk xz fifqncq{ qo crc |jrbs qd chcqg } j ~j bccqt d cq | jr~jbctcq pjtcrcq

(34)

t y r rst

r ¡

¢£r¤ ¥ ¤

( ¦¢ = 0.001 mm )

mils peak to peak (0.001 in )

Kecepatan mm/s in/s

Percepatan

( lg = 980 cm/s2)

( lg = 5386 in/s2)

Frekuensi cpm, cps, Hz cpm, cps, Hz

Pase derajat derajat

(Sumber : Maintenance Engineering Handbook, Mobley, 2008)

2.1.2. Gerak Harmonik

Getaran dari sebuah mesin merupakan resultan dari sejumlah getaran individu komponen yang muncul oleh gerak ataupun gaya pada komponen mekanikal ataupun proses pada mesin ataupun sistem yang saling terkait. Setiap komponen individu yang bergetar ini memiliki gerak periodik. Gerakan akan berulang pada periode waktu tertentu. Waktu pengulangan dimana getaran berulang disebut perioda osilasi biasanya diukur dalam satuan waktu yaitu detik dan kebalikannya adalah frekuensi (Scheffer, 2004).

Setiap frekuensi komponen mesin dapat dihitung dengan rumus berikut ini :

= (2.1)

dan frekuensi lingkaran atau kecepatan sudut dapat dihitung dengan rumus

(35)

§¨© ªrª« ¬ª© ª«ªy®¯°ur ®ª±ª ² rª®ª«³¨r ®¨t°ªªtu r³© ´ §¨« µ¯°© ¨® ¨r¶ª «ª ®ªr ·¨rª° ³¨r¸®° ª ®ª±ª ¶ ·¨rª° ¶ªr²¸« ° , ³ª ®ª ·¨rª° ¶ªr²¸« ° , ¶¯ ¬¯«·ª« ª« µªrª ³¨r³« ®ª ¶ª« ²ª°©²¯ ²®ª«ª° µw u ®ª ³ªt®«ªytª °ª« ¸± ¨¶¹

= sin (º´ »¼

½² ³± t¯ ®¸ ·¨tªrª« ®ª ³ªt ®«ªyª°ª«t ®ª± ª ² t·ª st±ª ¶ ®ª©ªr yªtu ³¨r³«®ª ¶ª« , ° ¨¾¨³ ªtª«, ®ª« ³¨r¾¨³ªtª«´ ¿¨¾¨³ªª«t ®ª±ª ² ·¨rª° ¶ªr²¸« ° ¬¨r® ª© ªr°ª« ³¨r© ª ²ª ª« (º´ »¼ ®ª ³ªt ® ³¨r¸±¨¶ ®ªr ¶ª© ± ®À¨r¨«© ª± ³¨r³« ®ª¶ ª« t¨r¶ª ®ª ³

ª° µu, yªt¯ ¹

= = cos (º´Á¼

Â ¨®ª«·°ª«³¨¾¨³ªr tª«¶ªr²¸« °®ª ³ªt ®¯«°ª«tur ®ªr³¨r©ª ² ªª«Ãº´Á) © ¨¶ «··ª¹

= = sin (º´ Ä)

º´Å´ »´ Æ¨rª°Ç¨r¸®°

Æ¨rª° ª«·y ¬ ¨¯± ª«·r ®ª± ª² ©¨±ª«· wª° µu yª«· © ª² ª ®© ¨¬¯ µ ·¨rª ° ³¨r¸® °. Æ¨rª° ³¨r¸®° « © ¨±ª±u®ª ³ªt ®«yªª°ª«t ®ª±ª ² À¯«·© © «¯© ªtªu ¾ ¸© «¯© È ¸±¨¶ © ¨¬ª ¬ tu·¨rª° ³¨¸®°r ®© ¨¬¯ µ ·¨rª° ¶ªr²¸« ° . Jika gerak yang

periodik ini bergerak bolak-balik melalui lintasan yang sama disebut getaran atau osilasi. Getaran mesin pada umumnya memiliki beberapa frekuensi yang muncul bersama-sama. Gerak periodik dapat dihasilkan oleh getaran bebas sistem dengan banyak derajat kebebasan, dimana getaran pada tiap frekuensi natural memberi sumbangan. Getaran semacam ini menghasilkan bentuk gelombang kompleks yang diulang secara periodik seperti ditunjukkan pada gambar 2.4.

(36)

ÉÊËÌÊrÍÎÏÉ ÐrÊ Ñ ÒÐrÓ Ô ÕÓ ÑÉÐÖ ÔËÌÊ×ØÙ Ó ×yÊÖ Ù Ð ØÓ Ð ËÚÊt ÕÊ× É ÐÖÔËÌÊ × Ø ÒÐ ËÌÐ ×ÛÜ ÑÊ××yÊ ÝÊÖ Ê ËÝÔËÊÓ×ÞÊ ÑÛu

 ÉÐÖÔËÌÊ × Ø ÚÐrtÊË Ê Ê × Øy ßÊrus ÑÓtÊ Ê ËÊtÓ ÊÕÊÖ Ê ß ØÐÖ ÔËÌÊ × Ø (à). á ÊÖ Ó×Ó ÕÓwÊ ÑÓ ÖÓ ÔÖ Ðß â Êtu â ÓÑÖs .u Ù ÐÌÊ ØÊÓ âÑÊÖÊ wÊ ÑÛu ÊÕÊÖ Êß à s, ÓÊ ËÐ ËÓ ÖÓÑÓ ãrÐ ÑÜÐ ×â Ó àáz.

 ÉÐÖÔËÌÊ × ØÌÐrÓ ÑÜ Û ×Êy u×ÛÜ Ñ ÕÓ ÚÐrtÓËÌÊ ×ØÑÊ × ÊÕÊÖ Êß ØÐÖ ÔËÌÊ × Ø(ä). áÊÖ Ó×ÓÕÊÚÊtÕÓÖ ÓßÊtÌÊß åÊÓ ÊËÐËÓÖ Ó ÑÓtÓ ØÊ â ÓÑÖus ÚÊÕÊÚÐrÓ ÔÕÐ yÊ × Ø â Ê ËÊÕÊÓr ØÐÖ ÔËÌÊ×ØÚ ÐrtÊ ËÊ .Jadi, ia memiliki frekuensi 3 Hz.

 Ketiga adalah gelombang (5). Berikut lima siklus dapat ditelusuri, dan tentunya memiliki frekuensi dari 5 Hz.

 Berikutnya adalah gelombang (7). Ia memiliki tujuh siklus dan karena itu frekuensi 7 Hz.

 Gelombang (9) adalah berikutnya dengan sembilan siklus dan akan

memiliki frekuensi 9 Hz.

Gerak periodik pada gambar 2.4, dapat dinyatakan dalam deretan sinus dan cosinus yang dihubungkan secara harmonik. Jikaæ(ç) adalah fungsi periodik

dengan periode , maka fungsi ini dapat dinyatakan oleh deret Fourier (Pain, 2005) sebagai:

( ) =1

2 + cos + cos + + cos

(37)

d e

èéên = ; = 2

ëêìê gelomíêng segiemîêt íïrl êku

ðñòó= ±A padaò= 0, danò= , dan seterusnya.

Deret ini menunjukkan nilai rata-rata dari fungsi yang diskontinu.

2.1.4 Getaran Bebas (Free Vibration)

Dalam gerak translasi, perpindahan didefinisikan sebagai jarak linier, dalam gerak rotasi, perpindahan didefinisikan sebagai gerakan sudut (Harris dan Piersol, 2002).

Gambar 2.5 Pegas Linier

Pada gambar 2.5 menunjukan perubahan panjang pegas proporsional dengan gaya yang bekerja sepanjang panjangnya, atau :

= ( ) (2.7)

Pegas dianggap tidak memiliki massa, sehingga gaya yang bekerja pada salah satu ujungnya sama dan berlawanan dengan gaya yang bekerja pada ujung yang lain sehingga konstanta proporsional adalah konstan.

(38)

ôõö öõ õdõlõh÷øn dõ teùõr úgõ÷õmr ûüý þ denùõn pÿõerce tõn menurut

h u k u m

kõe øwt ö ø ÷õ ù øùõ røöõt ö øõ ùõyõ yõ ù ÷ø ørõ ÿõõ õö öõ

= (ûü þ

õ÷õrûü øõ õ

öõtõõõõ øö ørøõõ rø õõ yõ ù øõ õùùõÿt õ

ø õ ööõ ö ø ùùõ ÷øsõrõy ùõyõ ÿõ õ øõ ùõy sõ õ õ õrõyõ÷ ørõwõõ öø ùùõ

= ( ) (ûü þ

Free vibration

õ÷õrûü støOF Tanpa Redaman

Persamaan Newton untuk massa. Gaya yang diberikan oleh massa dan pegas massa yang berlawanan dengan gaya diterapkan oleh pegas pada massa.

+ = 0 (2.10)

(39)

= sin + cos !"##$

d im

%&% %'%l%h sudut freksi uen&%tur%l"

= / !"#!$

Osilasi sinusoida massa berulang terus menerus, dan interval waktu untuk menyelesaikan satu siklus periode :

= (2.13)

Dan kebalikan periode adalah frekuensi natural.

= = = = (2.14)

Free vibration

( )* +,*-) ( ,.,*

Gambar 2.9 Sistem Pegas Massa dan Diagram Benda Bebas

Hukum Newton kedua adalah dasar untuk meneliti gerak sistem, pada gambar 2.9 perubahan bentuk pegas pada posisi kesetimbangan adalah dan gaya pegas k adalah sama dengan gaya gravitasi w yang bekerja pada massa m.

= = (2.15)

(40)

= = ( + ) (2.16) dan karena/ =w, diperoleh :

= (2.17)

frekuensi lingkaran = ; sehingga persamaan dapat ditulis :

+ = 0 (2.18)

sehingga persamaan umum dari persamaan diferensial linier orde kedua yang homogen :

= sin + cos = 0 (2.19) Perioda natural osilasi dibentuk dari = 2 ; atau

= 2 (2.20)

dan frekuensi natural adalah :

= = 2 (2.21)

Persamaan homogen untuk gambar 2.9 adalah :

+ + = 0 (2.22)

dan koefisien redaman kritis

= 2 = 2 (2.23)

sehingga rasio redaman adalah :

= (2.24)

Sehingga

(41)

01213 45t6r67869: 6 ( ;<= >?v@ A=BC@ <D )

Force vibrationEFG H FIJK FLFG

4 6M N6r012OP Qst5M R5r69:Qt6: Q S9QN6t4 6y6 R67 8 6T 5U 6M 67 45t6r67 67 Vy t5W 6UQr 9 6r57 6 r67V:67 V 67 V 66y Xu6r UQ:5NYZ V5t6r67 8 69: 6

:58 5rtQ 8 6U6 V6M N6r 012O. Eksitasi ini biasanya dihasilkan oleh ketidak

seimbangan pada mesin-mesin yang berputar.

+ = (2.26)

Force vibrationKJG [FGIJK F LFG

Gambar 2.11 Sistem Teraksitasi Akibat Gaya dengan Redaman

Gambar 2.11 sistem yang teredam karena kekentalan dengan eksitasi harmonik, persamaan diferensial geraknya adalah :

+ + = sin (2.27)

Solusi khusus persamaan diatas adalah keadaan tunak (st?B\] stBC ? ) dengan

frekuensi yang sama dengan frekuensi eksitasi, sehingga dapat diasumsikan menjadi :

(42)

= sin( ) ^_`_ab

= sin + cos ^_`_cb

d e

defn g fhflfhfo omdlitupsilfsi hfn f hflfhij hf ffse simkfngfn terlf hfp

fyf eksitfsimnfof diperolehp

( ) ( ) ^_`qrb

hfn

= ^_`qsb

tengfn memifgi pemiu lfng dfn pivwyeen perxfmffn^_` qrbhfn^_` qsb dedefn km

d ip ero lehp

= ^_`q_b

tan = ^_`qqb

_`s`y. zjdjdwvfd{d huoft|}

zr|xjs kj djdwvfd ud hu oft|} trfd hvxjr yf d e fofd huevd fofd lfrus njnkjrtu nifdeofd

k fr fnjt

jr fk f yf d e out

udeudofd vdw vo hu vo v}. ~ufxfdy f kfrfnjtjr -kfrfnjtjr tjjivwrs f hff lk jrkud hf lfdmojjk ftfdhfdk jrjkftf d `

fij _`_zfd hvfdzjnuulfdzfrfnjtjr zjd evo v}fd

zfrfnjtjr fo w |}kjn uulfd

zjrkud hf lfd

(displacement)

f) rjo vjdx u rjd hf lmhuifwflyrrkn

i b kjdevo vrfd ejtfrfd shaft kf hf njx ud ijrft hjdefd r|w|}

f d e rj ftu rud efd `

) njdeevd fofd transduser velocity hfd tranduser acceleration.

(43)

d e

n rngkin integrtor

t s t t digkn untuk

m en g u k

ur diplcement getrn dengn rngkin

in teg r

tor

eceptn vty

rneg frek uensi ntr 100.000 cpm

b) pengukuranv v getaran mesin

c) untuk melakukan prosedur analisa secara umum

Percepatan ( )

a) pengukuran pada frekuensi tinggi/ultrasonic sampai 600000 cpm atau lebih

b) untuk pengukuran ¡ ¢ pada , , , dan sumber getaran aerodinamis dengan

frekuensi tinggi

Sumber : http://vibrasi.wordpress.com/category/teori-vibrasi

2.1.7 Standart Pengukuran Getaran

Nilai efektif kecepatan getaran digunakan untuk menilai kondisi mesin. Nilai ini dapat ditentukan oleh hampir semua pengukuran perangkat getaran konvensional. Standart yang digunakan untuk pengukuran getaran antara lain ASTM D3580-95(£ ¤st ¥eh¦ §b i ), ANSI S3.40

(¥echaca§b i£¨¡), DIN 31692-3 (§ ¥t) dan ISO

10816 dengan perincian sebagai berikut (www.mantenimientoplanificado.com) : ISO 10816-1 : pengukuran getaran untuk evaluasi mesin oleh non-rotating

bagian umum

ISO 10816-2 : Pengukuran getaran untuk evaluasi mesin non-rotating bagian base turbin uap dan generator yang melebihi 50MW dengan operasi kecepatan 1500 rpm, 1800 rpm, 3000 rpm, 3600 rpm.

(44)

©ªO 10816-3 : Pengukuran getaran untuk evaluasi mesin «¬«® ¬ ¯a¯i«° bagian

industri mesin dengan daya nominal di atas 15 kW dan nominal kecepatan antara 120 rpm dan 15 rpm.

ISO 10816-4 : pengukuran getaran untuk evaluasi mesin «¬«®¬ ¯a¯i«° bagian

turbin gas didorong tidak termasuk pesawat dan turunannya. ISO 10816-5 : pengukuran getaran untuk evaluasi mesin non-rotating bagian

mesinh±d®²³´ic µ¬¶e®° ·« ·®² ¯i«°dan pompa.

ISO 10816-6 : mesin® ·ciµ ®¬¸a¯i«°dengan rating daya 100 kW.

Gambar 2.12 ISO 10816-3 Vibration

Zona A : hijau, vibrasi dari mesin sangat baik dan dibawah vibrasi yang diizinkan.

Zona B : kuning, vibrasi dari mesin baik dan dapat dioperasikan karena masih dalam batas yang diizinkan.

Zona C : orange, vibrasi dari mesin dalam batas toleransi dan hanya dioperasikan dalam waktu terbatas.

Zona D : merah, vibrasi dari mesin dalam batas berbahaya dan kerusakan dapat terjadi pada mesin.

(45)

¹umº»r ¼ ½ ¾¿ÀÁÂ¿ÃÄÅÆ ÆÇ¿ ÂÃ È¾s Of Charlotte É¹Ê ËÉÌÍÎÎÏ

Ð ÑÒºÑrÌÏÎÓÔÕustrÑÖ ×¹Ø»ÙÚÛÒr uÜÚ ÛÙÝ»Þß ×ÜÑÒ×r s ß ÑÜà ×ßáÞ Õ ×Ù

ÊÑâ×tÑÖ × º×ÑÖÑÜyÑ Ò»ÜãäÑÖ×ÕÙ ÑÜ Ö Ø»ÙÚrÛÒ ÑåÑÙÉ ær»ÙÛ»ÜÖ × »Ü»rã× broadband ÑÜãy Õ»º×ä t×Üãã× yÑ Üã Ù ÑßÑÜã -Ù ÑßÑÜã Ò»Õ ÑØ ×s ß»ÜãÑÜ

ær »ÙÛ»ÜÖ × äÑrÒ Þ Ü×s blade. ç×ÑÖÑÜyÑÒ»ÜÛ ÜèÛÙÙ ÑÜ t»Ù ÑÜ ÑÜ ä×ÖÑØ ÑÜãy ÙÛrÑÜã . ÊÑâ×tÑÖ × º×Ö Ñ ÖÑÜãÑt Ò»rÛÖÑÙ ×ÜÚ»rÜÑÕ ØÞÒ Ø Ñ è×Ù Ñ ß ×º× ÑÙ ÑÜr t×ß ÑÙ ß ×ÙÞá»ÙÖ×. ÔÜ× t»rutÑÒ Ñ º×Ö Ñ Ò»Üã×Ù ×s ºÑÕ× Üã -ºÑÕ ×Üã ×ÒØ»ÕÕ»r. ¹ÑÑt t

»r

èÑß × , Ö»r×Üã t »r

ß»ÜãÑr Ö»ÞÕÑä -Þ Õ Ñä

"kerikil" yang melewati pompa. Kavitasi biasanya disebabkan oleh tekanan aliran masuk tidak mencukupi.

Sumber :Technical Associates Of Charlotte, SKF, 2011

(46)

éêéê ëì íî ï

ðomñòòó òlòhô õòtuòlòt yò dngigõöò÷ òn uk mtunemiöó òø÷ ònô õòtu fluió ò

ó òri ôõòtu temñòt ke temñòt lòin deöùòn còrò meöòi÷÷ òn te÷ òöòn còiròn terseúõûü

ýtòöó òrt pomñò seôõòi dengònþ ðÿ ÿýO 5199, DIN 24256 (www.truflo.com).

Gambar 2.15. Pompa Sentrifugal

Gambar 2.16 Komponen Pompa Sentrifugal Komponen pompa antara lain :

a) berfungsi untuk mencegah kebocoran pada daerah dimana poros

pompa menembus casing.

b) ac digunakan untuk mencegah dan mengurangi bocoran cairan dari

(47)

toros psignrfu untuk menerus n momen puntir dri pengge k selm

perrosi n temt ke n !"" !# n gin $ ginrputr

inny%

t s" !!v! rfungsi u mktuni pelindungs orori erosi& rosi ok n keusn stu '() *+ %

, '!sudu dri !"" !#segi temt rlluny cin d !""!# %

- .i'( me knginling l r dri pomp ygnrfungsi se gi

p elin d u n g elemen yngrput%

Eye of Impeller gin sisi msukdh isp impeller% / Impeller ngsi urfuntuk meng h eni mergek nis ri pomp menjdi

en erg

i keceptn ci ynng dmipokn secr kontin y & sehi

0 1 1

irn p sisi isp sec terus menerus n msuk mengisi kekngoson kit perpind / n dri cin yng msuk selumny%

Casing wear ring rfungsi untuk memperkecil ke

2 32 n c i n yng

m ele

t4 140 0 impeller 5 0 140 6 01 impeller, 010

3 55r 3 4636 /07 casing010impeller.

j) Impeller 89r:;< =>? ;<@ ;A B 9<=;8 CD 9<9r=? B9A C<?s ECr? FG BFC B 9<HCE? 9<9r=?A 9I9F CtC< FCECIC ?C <r yC< =E? FG BFCAC <> 9ICrC AG <@? <yu> 9D?< ==C IC?rC <FCEC>?>?? >CF>9ICrC t9rus B 9<9rus CA C <BC> ;AB9<=? >?A9AG >G < =C < CA? 8Ct F 9rF? <EC DC <ECr?IC?C <r yC < =BC >;A>989JuB<yC.

Discharge nozzle5 002K6 s4s46 r .

LMLMNM OCrCA @9r?st? AP G B FC

OCrCA @9r?st? AFG BFCCE CJCDFQ9stC>?FG BF CECJC B89<@ ;A=rC:?AD;8;< =C< C <@CrC head(H), ECyC ( N) EC <9:?>?9<>? ( ) t9rDCECFE 98?t ( Q) s9F 9rt? t9rJ?DCt FCEC =C B8CrLMLR.

(48)

STUVTrWXYZ[ur\T[ TT]^_r r`st`]a bUcTd _e ^r`fghTi

jklm c bUcT TnTi To _e_rh ` c_r pTtgTe V_Trt yTeh oTrus n`p_n`T ]Te ge û] U_ehT i `r]Te p_qg U iTo zTt rT`r yTe h n`_er TeT ]Ter p_pgT ` n_e hTe ]ben`p` èp^T iTp` c bUcT, TtTu t_ ]TeTege ^ g ] U_ehT i`r]Te p_qg U iTo zTt rT `r yTe hnèyTtT ]TenT iT U pTtgTecTeq Te h.

s_egtut u_re bg i iyTnT t`hT UTrT U _e _ rh ` ( vklm)

fig `nT yT`tu_e_rh `

_ ]TeTew _e _rh ` ]è_t`] nTe _e_rh ` c b^_ep`Ti. x Ti è ` nèTytT ]Te c TnT c_rsT UTTe

(WXyz) p_VT hT`V_r` ]g ^ (dg iTrpbwW{{z | }

= + + (WXyz)

n` UTeT}

j } v klmtb^Tic bUcT (U) } v klm_ ]TeTet (U)

} v klm]_r_cTtTe~U)

} v klmTstt`s tb^T i (U)

d _ iT è ]_t`hT vklm t_rp_Vut cTnT èp^T iTp` t_rqTn` ksTe hy n`s_Vg ^ v klm ks. jklm ks T ]`VTt TnTeyT c_ri_eh]Tc Te c `cT n`p_Vg ^ v klm Uè bt

(49)

ngnkit turensi n gesekn diseut mory ierugn

mino r t dicri dgenn perm n

d im

;

: loss minor (m)

: koefisien kerugian dari perlengkapan pipa

s mayor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

Darcy-Weisbach pada persamaan (2.48).

= (2.48)

dimana :

: loss mayor (m)

: panjang pipa (m)

: diameter dalam pipa (m)

: kecepatan aliran (m/s) : percepatan gravitasi (m/s

2₎

Koefisien untuk pipa licin adalah :

= , (2.49)

Sedangkan total s adalah penjumlahan loss mayor dan loss minor yang

dinyatakan pada persamaan (2.50).

= + (2.50)

¡¢ £¤¥¦§¨y(BPF)

¡ ¢ £¤¥¦§¨y pada Gambar 2.18 merupakan karakter dari pompa

(50)

k e

©ªg«sinn y«ng¬««ngt tinigg®«num«mplitudo©¬ «e r ¯ «d«°±² (³ «r´µ ®ª ¶·

¸«¯ «t ¸ª³ «¬ ª ¹ ¶«®ºª ¶« ¯µ´¯ «´»® ¼«¹ «´ª¯ »r© » ¸« «®¶ »½»¯ «t«®¯ «¸«¯ ¾¿«r« ®© «¹ª®¼ © «¹ª®¼¯µ ´¯ «¸ «®¸ª ÀÀ¾¬»r.

BPF = / × (ÁÂÃ)

°±² ¶ «¸«®¼-¶ «¸«® ¼ ¸ «¯«t ´ ¾®½¾¹ ¶»tª ¶« Àr» ¶¾»®¬ ª «¹«´ª ¬ ªst» ´ ´» ®»© «© ¶«®y ¼»t«r«®¿ª ®¼¼ª.

Ä«´© «r ÁÃÅ.ÆÇÈÉÊËÈÌÌÍÎÊ ÏÐÊ ÑÒy

Ó«¹ «´¯µ ´¯ «¬ » ®¿rª Àu¼ «¹, ¯»r©» ¸««®«®¿ ««r ¾º¾® ¼ª ´¯»¹ ¹»r ¸«®Ôµ ¹ut»«t«u

¸ªÀÀ¾¬»r ª ®¹»t «¸«¹«³ ´»´ª¹ª¶ª ¯»¬ » ®¿«¬ »r t»» ®¿rt u (©»r¶ªs«r «®¿«r« Õ -Ö × ¸ª «´»t»r ª´¯» ¹¹»r), t»r¼«®¿¾®¼ ¯ « ¸« ¶» ½»¯«t«® ¯µ ´¯ «. Jika perbedaan kurang dari nilai

yang direkomendasikan, dapat menghasilkan suara yang menyerupai kavitasi. Namun, plot FFT segera akan menyoroti frekuensi pass baling-baling impeller. Juga pada saat BPF (harmonik) dapat terjadi saat kondisi sistem pada frekuensi alami dan akan menyebabkan getaran yang tinggi.untuk lebih jelas bisa lihat gambar 2.19 di bawah ini.

(51)

Øpektrum diÙÚ i mgenjÚdi tigÚ ÙÛÜÚng utÚmÚÝliÞ Út ß Úà ÙÚr áâãä )

 åræ Ú ÜÛ ÙÚwÚÞ çæèéæêë Ûr rìí Úë Û - î ÚærÚÞ ÛêÛ ÜÛ ëæÙéí ï ðñò ïóôõhö÷ ô÷ðï øÛ èÚ ÚÜÚ ùéêúÚè ætøÚÜÛr ÜÛ ÜÚûÚàêÚy, àæræ è Ú úæêÜæréê üÙærÙÚÞ ÚyÚ (àÛ ëÚûêyÚøurêÚûÙÚêíÚûÚêùéëÚrÚêà ÛêyÚèý.

 î ÚærÚÞ ÜÚÛr çræ èéæ êë Û rìí ÚëÛ Þ Û êüüÚ ëæùéûéÞ è ÚûÛ Ûtu - ÜÚærÚÞ çræ èéæ êëÛ ræêÜÚÞèæ üÛ ÚtÚ êyÚêü tærèÚÛt Üæ ê üÚêrìí Úë Û. ß æøÚûÚ ëæ à éÚ èæ ëÚûÚÞ Úê àæ èÚêÛs àæ êÜÚë Úr (éêÙÚûÚêúæ, àÛ ëÚûÛüêàæ êí, èæûìêüüÚrÚêþÜû û) ÙÛÚsÚêyÚ tærøÚÜÛÜÛÜÚærÚÞÛ êÛ.

 î ÚærÚÞ ÜÛ ÚtÚs ãÿ - ÜÚærÚÞ ó ÷ï çræ èéæ êë Û tÛ êüüÛ ÜÚrÛ ÙÚêíÚûÚê rìû úÚúÚt, èæsÚûÚÞ Úê rìÜÚ üÛüÛ,èÚÛtÚsÛ, Üûû tærøÚÜÛ ÜÛ ÜÚærÚÞÛêÛ.

áâáââ ÚÛtÚëÛ

ÚÛtÚëÛ ÚÜÚûÚÞ üæøÚûÚ à æêüuÚùêyÚ zÚt úÚÛr yÚê ü ëæ ÜÚê üàæ ê üÚûÛr, è Úræ ê Ú

æ èÚêÚêêyÚ turéê sÚàùÚÛÜÛ ÙÚwÚÞ tæ èÚê Úê éÚù øæêéÞ êÚy . ÚÛtÚë Û sæùærtÛü Úà Ù Úr áâáã àæréùÚèÚê çæêìàæêÚ yÚêü tæøÚÜÛr èætÛ èÚ uÚù Ùæru ÙÚÞ àæ êøÚÜÛ üæûæà Ùéêü ÜÚê ÙærüærÚèëæùÚêøÚê ü ëæ ÙéÚÞ ÙÚûÛ êü -ÙÚûÛ ê üi eö. ætÛ èÚüæûæ àÙéêü éÚù ÛêÛ ÙærüærÚè sæùÚêøÚê ü ÙÚûÛêü -ÙÚûÛêü i eö, tæ èÚ êÚê ÜÛ ëæ èÛtÚr üæûæ àÙéê ü à éûÚÛ àæ êÛ êüèÚt. ÛûÚ tæ èÚ êÚê ÜÛ ûéÚr üæûæ à Ùéê ü ûæ ÙÛ Þ Ùæ ëÚr Ü ÚrÛ tæèÚê Úê ÜÛ ÜÚûÚà üæûæ à Ùéêü, àÚèÚüæûæ àÙéêüÚè Úê éêíéÞâ

(52)

r tt tt !"#$ $# % &'(( )* #%

r !"#$ $#%y +, tts

-. - , r,/ ,0 t - r 1 t-t -. . 2. -0 rt,

-. - , . y ru/,0 - tr tt y -t . -.

' !"#$$ #%. 3- 2 - - -/ , r -. - , , -. 4uty r,/,0

-. - t, - . --r -5- 2 -/r 5, ..

-rt, -.-, r,/ ,0 - 0 . ,y y 0 s, y t-.0

r - ,r - -r. 6 - 4 u . t,

- /r t 2 -2-r rs . 7 , 1 -4 . 5 1

- r,0 t -r4 082. /-rts - 2 . - r,0

082. r t 2 .0 09 -r4 2 - ,8, r -r4

0r 1 - 0 . : #;< .-0 r- 0 r y 0r s- -rt

(53)

>?@A?rBCBD>r?EF G HF I JrK? L M @N?O GFA?tH?PFt?QF

L ?r?@JtJr ? IRy S?rus TFGJI T?UF G?I ?t?u QJtFT? GI?y TF V GVW T? U? @ J GQ NJF @JIr Q FstJ @?tF G N? T?G?PFt?Q F?? Uw QJA?R?FAJrFGVX (YrJIIJI Z[\\]^_

[C OI RG?`SM @? BC aJyIM UTQbV @AJr DC c?PFt?tFMIb V @AJr dC `J @NJr?tur EUVF T? ]C HV? UFt?s EUVFT?

eC HV? UFt?s NJr@V G? ?I N? T?t (fg hij jik)

aVIX VSIy? RJ U J@AVI R ?T?U?S QVA KJ G Q ?IR?t NJIXF I R G?JI?r @ JIF @AV UG?I GJAFQ FI R?I T?I GJrVQ? G? I @?tJrF? U ?IRy T? N?t TFQJA?A G?I M UJS GJ lJ N?t?I tF I RRF,

J G?I?I,T?IQ VSVy?IR@VI RGF IXF@AV U T?Fr GJS ?I lur?I Ftu .>J UJ @AVIRV? N? IRy

JrAJIX V G Q? @ N?F NJ l? S S?Iy? @J @AVX VS G?I w? GXum Zmm D TJtFGC `J G?I?I @?GQ F @V @ y?IR TFS?Q F UG?I ?G?I @JI K?TF Q JGFt?r [m [m A?r T?I QVSV @?GQ F @V @ ? T? U?Sd× 104 kali suhu.

Penyebab kavitasi menurut (Bachus dan Custodio, 2003) antara lain : Tabel 2.3 Tipe Kavitasi dan Penyebabnya

n o pqrs tsu v sw x w ysz s{xu |xu

}

~hkfzai Operasi / Desain Terjadi pada sisi hisap pompa dimana fluida rendah pada mata impeller maka

(54)

guen n

ir kn meng p

ciai sirkulsi lik

ilm sistem

Operasi / Desain / Maintenance

Terjadi pada sisi tekan, dimana fluida yang keluar dari pompa terbatas sehingga terjadi sirkulasi ulang dari tekanan tinggi di pompa ke tekanan rendah di impeller.

Kebisingan kavitasi akibat ini terdengar keras berderak-derak, memalu, atau suara ketukan, dengan intensitas tertinggi terdeteksi di nosel hisap.

Desain / Maintenance

Pada ujung blade, akibat terlalu sempit celah antara ujung blade dengan cutwater. (4% dari diameter impeller)

¢¢ Desain / Operasi/

Maintenance

Masuknya udara luar ke system/instalasi.

£ ¤ ¥ Desain Akibat perlengkapan pipa

2.2.3. ¦t § tv¨t © (NPSH)

Terdapat 2 jenis NPSH pada pompa yakni ¦t § tv ¨t © ¢ª ¥ (NPSHA) dan ¦ t §tv ¨t © « ¬ (NPSHR). NPSHA

adalah yang dimiliki oleh zat cair pada sisi hisap pompa dikurangi dengan

tekanan uap jenuh zat cair di tempat tersebut atau NPSH yang tersedia pada instalasi pompa (Sularso, 2006). Dinyatakan dengan persamaan (2.52)

= (2.52)

dimana :

: NPSH yang tersedia (m)

(55)

® te¯°±°n²°p jenuh³kgf´m

µ ¶ ® ·¸r°t jenis flui¹°³kgf´m

º ¶ ® »¼½¾i¿°p st°tis ³m¶

® kerugi°n »¼ ½¾d°°lm piÀ° i¿°p³m¶

Jika zat cair dihisap dari tangki tertutup, maka harga Á½ menyatakan tekanan

mutlak yang bekerja pada permukaan zat cair didalam tangki tersebut. Khususnya jika tekanan diatas permukaan zat cair sama dengan tekanan uap jenuhnya, maka

Á½ = ÁÂ. Untuk pompa yang menghisap zat cair dari tempat terbuka, maka

NPSHAdapat ditulis dengan persamaan :

= (2.53)

Jika posisi fluida lebih tinggi dari sisi hisap pompa maka»sbernilai negatif (-) dan

sebaliknya.

Agar tidak terjadi penguapan zat cair, maka tekanan pada lubang masuk pompa dikurangi dengan penurunan tekanan didalam pompa harus lebih tinggi dari tekanan uap zat cair. Ã¼½¾ tekanan yang besar sama dengan penurunan

tekanan ini disebut NPSH yang diperlukan atau NPSHR. Agar pompa dapat

bekerja tanpa mengalami kavitasi maka syarat yang diperlukan adalah NPSH yang tersedia lebih besar dari NPSH yang diperlukan (NPSHA> NPSHR).

Jika »¼ ½¾ total pompa pada titik efisiensi maksimum dinyatakan sebagai Ã

Ä dan NPSH yang diperlukan untuk titik ini Ãsv

Ä, maka (koefisien kavitasi

Thoma ) didefinisikan sebagai :

= (2.54)

dimana :

: koefisien kavitasi / angka Thoma HsvN : NPSH yang diperlukan (m)

(56)

ÅÆÇÈrÉyÈÊË ÆÌÍ ÇÍ ÆÉÊÈ ÎÍtÈ ÇÍÏÐ ËÑÈÒÈ ÓÈt ÒÍtÆÉÔ ÕÊÈ ÉÒÈrÍÖÈÌÍÊr ÓÈ ÒÈ ÖÈÑ × ÈrØÙØÚ, Ç ÆÒÈ ÉÖÊÈ ÉÛÜ Ý Þ yÈ ÉÖÒÍÓÆrß ÕÊÈ ÉÒÍtÈ ÊÇÍr ÇÆ×È ÖÈ Í× ÆrÍ ÊÕÔà

= (ØÙáá)

âÈÑ×Èr ØÙØÚ. ãurÎÈã Ë Æ ÌÍ ÇÍ ÆÉã ÈÎÍtÈ ÇÍ

ã ÆäÆÓÈtÈ ÉÇÓÆÇÍ ÌÍÊÇÍÇÍÍÇÈÓ(Ý) Ò ÈÓÈt åuÖÈ ÒÍÖÕÉÈÊÈ ÉÇÆ×È ÖÈÍÓÆÉÖÖÈ ÉÔÍ ÊËÆÌÍ ÇÍÆÉ ÊÈ ÎÍtÈÇÍ Ï Ð ËÑÈ ÒÈßÈÑ Ñ ÆÉÖÐÍtÕÉÖ ÛÜÝ Þ

æ.

ÞÕ× ÕÉÖÈ ÉÉÈy ÒÈ ÓÈt ÒÍß ÍÐÈt ÓÈ ÒÈ ÓÆrÇÈÑÈ È ÉçØÙ áè).

= (ØÙáè)

ØÙØ.Ú. Ï ÆÑ ÓÆrÈtur éß ÕÍÒÈ

Ý ÈßÈÐ ÇÈtuÌÆÉËÑÆÉÈ ÊÈÎÍtÈ ÇÍ ÓÈÒÈ ÓËÑ ÓÈ sÆÉÔrÍÌÕÖÈß È ÒÈßÈÐ ÓÆrÕ× ÈÐÈÉ Ç ÕÐ ÕÌßÕÍ ÒÈÈ ÊÍ ×Èt ÓêËÇÆs ÓÆÉ ÖÕÈ ÓÈ ÉÓÈ ÒÈ tÆÊ ÈÉÈ ÉÕÈÓåÆÉÕÐ Ù éß ÕÍÒÈÑ ÆÉÖ ÕÈ Ó×Í ßÈ ÑÆÉåÈ ÒÍ ÇÈ ÉÖÈt rÆÉÒÈÐ ÈtÈu tÆÑÓÆrÈÉrtuyÈ ÑÆÉåÈ ÒÍ ÇÈ ÉÖÈt tÍ ÉÖÖÍ. Ï ÆÑÓÆrÈtur

(57)

íîíîïî ðolñòóôrñõ

ö÷ø ÷õyñ ùóøôúñ úôñó ôrûñõ ÷üó ñóøô ýôýñ -ýôýñ þñóurñõ ütrtutø ý ( ÿ ÿt ), þüôõ ñ÷üõ ñûô ñtûñõ

üsü ûñõýñúñúô õúôõ ýôýñ

í turøóüõþô ûñrüõ ñ ürñûñõ üóñr tôù úñóñ÷ ÷óü ûøó ùóøôúñ yñõ úôýüõñøôr óüôþûþôtñs ùóøôúñ, ûüüýñtñõñó ôrñõúñõüõu

û ýôýñ ùóø ûøñþôñó ôrñõñûô ñt ýü÷ñþñõ ñõýüróüõûñýñõýôýñ.

ðüróüõ ûñýñõýôýñ÷ üõü ñûñõy tuøõõr ñyüõürôúñrôùóøôúñ türþüø yñõ þürô õ úôsüø úüõñõ ûüruô ñõ tôõ ô tü ûñõ ( ) ñtñuýüõøøõñõ tü ûñõ ñõ

( ) üúøñ ùñû ôõô ÷ürø ýñûñõ ýüõ ñrø yñõ úôtô÷øóûñõ ûñrüõñ ýüõ ñrø ü þüûñõ ùóøôúñ (ÿt ) úñõ ýüru ñ ñõ ýóñ ñó ôrñõ tür ñúô ûñüõñr ùóøôúñ ñrus ÷üõôûø ô üõø û þñóurñõõñy. ütôûñ ýôýñ utñ÷ñ úôñó ôrô ùóøôúñ yñõ ürþôùñt turøóüõ ÷ñûñùóøôúñúñó ñ÷ýôýññûñõ÷üõ ñóñ÷ô ñtñuýürø ñ ñõ ýó ññó ôrñõyñõúôýüõñøôr óüûüüýñtñõñó ôrñõ.

òó ôrñõ ùóøôúñ úñóñ÷ ýôýñ yñõ üüõø ûr ó ôõûñrñõ türñ ô ÷üõ ñúô úøñ,

ñôtuñóôrñõ óñ÷ôõ ñr úñõ tuøóüõ îr ð óñ ñóôrñõ ô õô úñýñt úôñ÷ ñrûñõ ÷üó ñóøô ôóñõ ñõüyõ óú þyñõ÷üõøõø ûûñõ ñ ñýüõøõ ñõur tü ûñõ ñõtürñõøõ ýñúñ ýñrñ÷ütür ûürñýñtñõ( ), ûüüýññõt (V), úô ñ÷ütür ( D) úñõôþ ûþôtñs úôõ ñ÷ôû ( ). ürúñþñrûñõüõ óú þy õø ÷ür (!øóñrþí""# ÷ñûñ

Re< 2300 adalah laminar

2) 2300 <Re< 4000 adalah transisi 3) Re> 4000 adalah turbulen

Persamaan Reynolds number dinyatakan sebagai persamaan (2.57).

= = (2.57)

dimana :

Re : Reynolds number

(58)

$ % di&meter '&lur&n(m) % m& ''& jenis flui*&(kg+m

, ) % viskosit&s d-&i mik(kg+m')

: viskositas kinematik (m2/s)

2.2.6. Menentukan Kapasitas Minimum Pengoprasian Pompa

Penomena kavitasi terjadi salah satunya karena adanya sirkulasi balik didalam system (Internal re-circulation) terjadi pada sisi tekan, dimana fluida yang keluar dari pompa terbatas sehingga terjadi sirkulasi ulang dari tekanan tinggi di pompa ke tekanan rendah di impeller. Untuk menghindari terjadinya resirkulasi maka kita harus menentukan kapasitas minimum dari pompa. Penentuan kapasitas minimum pompa dipengaruhi oleh karakteristik impeler seperti luas sisi masuk fluida ke impeller, celah pada sisi masuk impeller,celah antara bilah impeller pada sisi masuk , jumlah bilah sudu impeler seperti terlihat pada gambar 2.25 di bawah ini.

(59)

.= B x W x Vane (2.58)

Sin 1 = ,

( ) ( ) (2.59)

Qmin = ( )

( , ) ( / ) (2.60)

Dimana:

F = Luas sisi masuk fluida ke impeller (m)

B = Celah pada sisi masuk impeller (m)

w = Celah antara bilah impeller pada sisi masuk (m) Vane = Jumlah bilah sudu/012324

D1 = Diameter mata/ 01 2 3 324(m)

D2 = Diameter5/6 7894 : 2/0123 324(m)

H1 = Diameter poros yang melalui mata/012 33 24(m)

U1 = Kecepatan peripheral mata/0123 324(m)

Vc = Kecepatan fluida arah aksial di mata/012 3 324(m)

1 = Sudut vektor diagram/ ; 32t(diagram/; 32tposisi sudut 1)

<=>= ?@A BCD EF EAG EH EIJK LEMJ

2.3.1. Time Domain

Pengolahan data secara time domain melibatkan data hasil pengukuran objek pemantauan sinyal getaran, tekanan fluida kerja, temperatur fluida kerja maupun aliran fluida kerja. Dalam kasus pengukuran temperatur dengan thermometer yang konvensional karena karakteristik alat ukurnya, maka tidak dapat dilakukan pengukuran temperatur secara dinamik. Demikian pula halnya dengan pengukuran aliran fluida kerja, sehingga untuk memungkinkan

(60)

p en g u k u r

NnOPQek pemNntNR NnPSrupN sin Nyl diTNmiUV NU Nm diperlRU Nn sensor

Ng mnemiliki U NrN dkteristikiTNmik tertentRW

XNYPNrZWZ[\NrNU]Sr^st^U _ ^TyN` _tNt^ UaNTb ^TNY ^U

cNd^` eS T fRUR gNT OPQ SU eSYNT]NR NT aN`NY aOYN^T wNU]udS eSrt^ fNYP Nr ZWZ[aNeNt PSrR e Nd^TyN`h

ij _ ^TyN` stNt^UV N^ytud^TyN` yN T f U NrNU]Sr^st^U TyN (Y ^dN`h NYe` ^tRaOV NrNk USrQ NTyN) t^ aNUPSrR P Nk]SrkNaNewNU]u.

Zj _ ^TyN` a^TNY ^UV yN^tud^TyN` yNT f U NrNU]Sr^st^U TyN PSR P Nkr tSrk NaNe

NU]u, dS k^T ffN t^ aNUU OTd]NTW

_ ^TyN` a^TNY Û yN T f dSr^Tf a^tSYR^ aN`NY eg NUtSU PSrNsN` aNr^ d^TyN` fStNrNTV PNÛ NT fy a^RUR g YS T ffR TNUNT lmmno np qrntn p , s^PgOYStSr, YNR eR T dSTd Og d^YeNTfNT fStNrNTW t TtRU US eSr`R NT eSTfO`Nk NT d^TyN` fStNrNT aN`NY t^YS aOYN^TV eSrùaêSrkNtÛ NT U NrNU]Sr^stÛ d^TyN` fStNrNT yNT f aâSSU d^t O`S k

YNd^Tf-YNd^T f dS Td Og eSruS eNtNT , USuS e NtNTV aNT d^YeNTfNT fStNrNT

(vw xy olm nrnz{).

ZW|.ZW }rSURSTd^bOYN^T

~S TfO`Nk NTaNtNrSUR S T d^aOYN^TRYRYTyNa^`NURU NTaS T fNT]R QR NTh N) t T]RUYSYSr^U dNNe NU NkNYe` ^tRaOdR Ntu SURS T d^r aOYN^TaN`NYPNtNs

NTf

a^ ^z^TU NTO`S kd]NTaNrt Pj

t T]RUYSYSr^U dN

Ne NU Nk

NYe` ^tRaOR T]RUgS T]NTf r

SURS Td^ t Srt

S T]u

(61)

ntuk tujn keperl n dinosisg

ecr ktsepno l olpenghn sifrekuen domin diln dengn

m en g k o n v ersi

nt time domin ke lm ensufrek idomilm prktikny

p ro

ses konversi ini diln menggkn proses (st r r r)

tu r r t rt tr t r.

r r t wur r t y tr s

r rst -sytry t r t s. rt r r, y tr t - y y ry r r -rsr ry.

Time Domain

Frekuensi Domain

F F T

(62)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan sejak tanggal 27 Februari 2014 pengesahan usulan oleh pengelola program studi sampai dinyatakan selesai yang direncanakan berlangsung selama ± 4 bulan. Tempat pelaksanaan penelitian adalah di Research Center Noise/Vibration Control and Knowledge Based in Engineering, Program Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3.2 Peralatan

3.2.1 Peralatan Subjek Penelitian

Subjek penelitian ini adalah pompa sentrifugal yang dipasang sesuai model instalasi sederhana skala laboratorium.

Tabel 3.1 Spesifikasi Pompa Sentrifugal

Merek Aquavane KSB

Head 9 m

Kapasitas 3 Ltr / det

Daya 746 Watt

Voltage 230 Volt

(63)

Gambar 3.1 Pompa Sentrifugal

(64)

3.2.2. Peralatan pengujian dan pengukuran

Pemodelan instalasi pompa distilasi pengolahan air di buat dengan menggunakan pompa yang telah ada. Untuk menyesuaikan dengan pemodelan instalasi, pada penelitian ini ada beberapa peralatan dan instrumen tambahan yang digunakan, antara lain; tanki suction tertutup, pompa vakum, pipa transparan yang terbuat dari acrylic agar dapat diamati secara visual efek pada aliran bila terjadi kavitasi. Adapun alat yang digunakan dibagi 2 macam yaitu:

A. Peralatan pengujian

1. Sump tank dengan kapasitas maksimal 600 liter untuk menampung air yang disirkulasikan;

2. Suction tank tertutup dengan kapasitas maksimal 227 liter untuk menampung air yang akan dipompakan;

3. Satu set pompa sentrifugal merk; Aquavane KSB A32-160 dengan kapasitas aliran 3 liter/s;

4. Instalasi pipa acrylicdiameter 2” pada suction;

5. Instalasi pipa acrylic diameter 1/2” pada venting line sebelum suction.

B. Peralatan Pengukuran

1. Flow meter dengan kapasitas pengukuran 4 liter/s, digunakan untuk mengukur kapasitas air yang dipompakan ke tangki penampung; 2. Pressure Gauge (Manometer gauge) dengan range 0 – 6 kg/cm2 yang

digunakan untuk mengukur tekanan air yang di pompa;

3. Pressure Gauge (Manometer vacum), digunakan untuk mengukur tekanan air di sisi suction;

(65)

4. Valve pengatur 2” disisi pipa suction, digunakan untuk mengatur tekanan dan kecepatan aliran masuk ke pompa;

5. Valve 2” disisi discharge, digunakan untuk memvariasikan tinggi

tekan (head) dan kapasitas aliran yang menuju tangki penampung; 6. Digital thermocouple, untuk mengukur temperatur cairan di tanki

suction;

7. Alat ukur getaran yang digunakan untuk percobaan ini adalah a. Accelerometer DI-440 SKF dengan spesifikasi sebagai berikut:

Gambar 3.3 DI-440 SKF

b. USB cable

USB cable data digunakan untuk metransfer data hasil pengukuran ke PC (gambar 3.4).

(66)

Gambar 3.4 USB Cable

3.3 Metodologi

Penelitian terhadap karakteristik vibrasi yang muncul pada pompa sentrifugal yang dilakukan secara eksperimental dengan tahapan sebagai berikut:

A. Untuk Pengukuran Getaran Pompa

1. Set up pada pompa sentrifugal:

a. Pemasangan Pressure Gauge pada sisi suction dan discharge pompa untuk mengamati tekanan pada titik tersebut;

b. Set up instalasi pompa pada pipa suction, pemasangan venting valve pada line venting;

c. Pengisian dan pemanasan cairan pada tanki penampung serta pengisian tanki suction;

d. Pastikan kesiapan pompa untuk dapat dioperasikan, periksa apakah dapat bekerja dengan sempurna;

(67)

Gambar 3.5 Set up pompa dan instalasi pompa.

2. Metode pengukuran vibrasi

a. Pasang tranduser pada alat pengukuran vibrasi DI-440 SKF; b. Pasang tranduser pada casing pompa;

c. Operasikan pompa hingga pompa beroperasi dengan normal;

d. Aktifkan alat pengukuran vibrasi DI-440 SKF; e. Posisi pembukaan katup isap adalah 100%;

f. Pada posisi pembukaan katup discharge 100% dan tekanan tanki vakum 1 atm, amati tekanan cairan yang masuk ke

suction pompa pada manometer vacum , discharge dan

(68)

g. Melaksanakan pengambilan data vibrasi secara time domain

pada sumbu X dengan variasi waktu 0,1 detik;

h. Setelah pengambilan data untuk sumbu X, dilanjutkan dengan

sumbu Y dan Z;

i. Lakukan pengambilan data vibrasi untuk tekanan suction tanki pada 1 bar absolut;

j. Prosedur ini diulangi untuk kapasitas pompa 90%, 80% dan 70%.

Gambar 3.6 Posisi Pengambilan data

3.4 Pengolahan dan analisa Data

Data yang diperoleh berupa data dinamis selanjutnya ditransfer ke komputer untuk diolah dan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. Hasil pengolahan data tersebut yang berupa laporan akan dianalisa untuk mengetahui

(69)

pengaruh variasi kapasitas terhadap karakteristik getaran yang terjadi. Adapun variabel yang diamati adalah:

1) Sinyal getaran pada arah aksial, vertikal dan horizontal dengan Vibrometer,

2) Tekanan suction,

3) Variasi Kapasitas pompa,

4) Temperatur cairan,

5) Tekanan pada sisi isap dan tekan.

3.5 Kerangka Konsep Penelitian

Secara garis besar pelaksanaan penelitian ini akan dilaksanakan secara bertahap dan sistematis. Pelaksanaan penelitian dimulai dari studi literatur dan dilanjutkan dengan penyusunan proposal penelitian. Pelaksanaan penelitian ini seperti terlihat pada gambar 3.7 diagram alir penelitian di bawah ini :

(70)

Gambar 3.7 Diagram Alir Penelitian

START

Identifikasi masalah dan menentukan tujuan penelitian

Persiapan

- Pemasangan instalasi baru, alat ukut - Set Up alat ukur

- Melakukan pengujian sisten instalasi pompa

Studi Awal Studi literature

Penyusunan Kerangka Penelitian

Pengolahan data Perhitungan dan statistik

Analisa Data

Kesimpulan Selesai Pengumpulan data - Kapasitas Fluida (m3/s) - Tekanan sisi isap (cm.Hg) - Tekanan sisi tekan (Kgf/cm2)

- Sinyal getaran

(71)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pendahuluan

Pelaksanaan penelitian ini dilakukan dengan membuat pemodelan instalasi pompa distilasi di pusat pengolahan air pada sebuah instalasi pompa yang telah dilengkapi instalasi listrik, bak penampung air, alat ukur aliran air, tekanan air dan temperatur air pada laboratorium Noise and Vibration Control, Universitas Sumatera Utara. Pompa sebagai objek penelitian dipasang dengan nilai NPSHR pompa adalah 10,20 m yang diperoleh dari pabrik pembuat pompa, sedangkan instalasi pompa tersebut dilakukan perubahan pada pipa isap yaitu menambah tinggi pipa isap sebesar 1,5 m.

Pengambilan data yang dilakukan untuk mengetahui terjadinya kavitasi dari karakteristik getaran adalah dengan mengatur kapasitas pompa menjadi 100%, 90%, 80%, 70% dan perilaku getaran berupa displacement, velocity dan accelerasi

berdasarkan time domain serta berdasarkan spektum getaran. Dari hasil pengamatan perilaku getaran diharapkan dapat diketahui saat terjadinya kavitasi.

4.2. Perhitungan Getaran Pompa

Pompa yang digunakan pada penelitian ini adalah pompa yang juga digunakan oleh penelitian sebelumnya dengan spesifikasi pompa sebagai berikut:

Jenis pompa : Sentrifugal

Merk : KSB

Tipe : Aquavane A 32-160

(72)

Tabel 4.1 Spesifikasi pompa

NO Item Sombol Harga Satuan

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Tinggi tekan maksimum Kapasitas maksimum Diameter impeller

Daya Motor Putaran motor Tegangan motor H Q d P n V 9 3 165 746 1450 380 Meter Ltr/det Mm Watt Rpm Volt

(sumber : KSB Aquavane pump)

4.2.1. Frekuensi motor penggerak

Untuk menghitung frekuensi motor pengerak dapat dihitung yang sebelumnya perlu diketahui kecepatan sudut motor penggerak, kecepatan sudut penggerak adalah:

xn 60 2

 

Dimana:

n = putaran motor 1450 rpm

maka kecepatan sudut motor penggerak:

det / 77 , 151 1450 60 2 rad x    

Jadi frekuensi motor dapat dihitung:



 2 ,sehingga

  2  f Maka: Hz

f 24,17

2 8 , 151

2  



  

Sehingga Perioda motor dapat dihitung adalah sebagai berikut: det 04 , 0 17 , 24 1

1 _ _



f T

(73)

4.2.2. Kecepatan sudut sistem yang bergerak

Impeller, poros dan kopling merupakan sistem yang bergerak dalam instalasi pompa ini, maka kecepatan sudut didapat dengan persamaan:

det / 77 , 151 60 1450 . 14 , 3 . 2 60 2 rad

n _ _

 



Perhitungan Kp (kekakuan pegas torsional poros) didapat:

Nm L

G dp

kt 8665,69

) 396 , 0 .( 32 10 . 80 . ) 02571 , 0 ).( 14 , 3 ( . 32

. 4 9

 



Untuk mengetahui momen inersia (Jo) dari impeller, maka perlu diketahui massa dari

impeller ditimbang agar diperoleh berat impeller: Berat impeller = w = 2,0 kg = 19,97 N

Sehingga momen inersia impeller;

2 2

0 0,00687

81 , 9 . 8 ) 165 , 0 ).( 97 , 19 ( Nmdt

J _i  

Dengan menggunakan formula yang sama, maka momen inersia kopling dapat

dihitung dengan terlebih dahulu mengetahui berat dari kopling yaitu: Berat kopling pompa = w = 0,733 kg = 7,19 N

Sehingga momen inersia kopling

2 2 000586 , 0 81 , 9 . 8 ) 08 , 0 ).( 19 , 7 ( Nmdt

Jok  

Torsi yang bekerja pada sistem dianggap mengalami torsi hormanic T(t) = To sin ϖt asumsi ϖt =1

Nm n

T_o 4,91

1450 . 2 746 . 60 2 .

60 _ _



 

Sehingga frekuensi pribadi sistem (ϖn) adalah det / 61 , 1083 00586 , 0 00687 , 0 69 , 665 . 8 rad

n  _ 

(1)

97

3. y

(

(2)

8

!"# $ %

&'()*+ ,

L

-.'/ 0*+12.32 ,4 -5 678 9 6:

U

6:;< =>96: = ?; 6>< @ ABC9D

P

BE F=-

N

GH I2 JK, LM+ GN3GJ -OPPQ

-&GG KR'/ , S -. '/ 4+. 'M , T - UE F<7V@6C

P

BE F@6C WX=>;E

P

;<A 7<E 9 6Y; Z W7B< Y; [77\ A7< U6:B => < X , ] G(2/. L.313 2/ - 02M 2J'.2 ^ _'132/ 'M TG/G H'`MG L/G Ja b c'`2J'12Jb-OPP

d-&GJ Jb, e- L - f78 g 7 UE FD ;E ; 6> Z 6 h A A;Y>@ V; ? 76:@ >@76 i76@ > 7< @ 6C

P

< 7C<9E

U

=@ 6C j@ [< 9>@76 Z 69D X=@ =- kG()/3 ( 'M 4+ +2(3'1G+ lm 0) 'JM2 1 1G , n/ ( - ] oG(3 'M3 + 1+ n/ p JG.3 (13NG q'3/ 1G/ '/(G , q'()3/GJb r3 ' a/2+13 (+ , '/. s3`J '13 2/ TG.*( 13 2/ -] t uvw]4-OP

xx-&JG// G/ , 0- L -0 'N31'132/ '/. &*``MG rb/ 'R3 (+-4RGJ3 K', ly m2J. w/3 NG J+ 3 1b p JG+ + xzz{

-&3 M2+ 2N ', 4 . '/ &3 M2 +, e- j @ [< 9>@76 |@ 9C 67=> @Y = } U6V; => E; 6>= @ 6 h:BY9> @ 76 |;V;D7FE ; 6>} l+1J'N'-O P xO

uJ '+GJ , S - ~ - D78 ;Y@ <YBD 9>@76 U6 ?; 6>< @ABC9D

P

BE=F} F< ; =;:> ;: 9 = 9 F 9 F;< 9> > ; 9 66B9DZ WihE;;>@ 6C}

~ ' 'J , n- ]1*.3 L K+oGJ3 R G/ 1 'M rG 1GK+ 3 u G/2R G / ' t'N31'+ 3 p'. ' p 2R o' ] G/ 1J3 m*a'M qG/ aa*/'K'/ ]3/b'M G1 'J'/ w/ 1* K 02/.3 132/ q2/3 12J3 / a- kG+ 3+ - qG. '/ , w]w-OP xP

-~ 'JJ3 +, 0- n .'/ 4MM'/ - p 3GJ+2M- W 7Y\ Z 6: j@[<9> @ 76 f9 6: [77\, u3m 1) L .3 132/ -4RGJ3 K',q( J 'H~ 3M M02Ro'/3G+-OPPO

-~* 1 ') 'G'/ , T -I-G 1 'J'/ R G K'/3K .3 MG/ aK'o3 oG R2 aJ 'R'/ + 3 R*M '+ 3 .G/ a'/ q'1M'` , I2 a b' K'J 1 ',4/.3p *`M 3+ )GJ -OP xx

(3)

99

s

¡¢ ¡£¤¥¢¦§ ¨ ©

ª« ¬ ® « ¯ ° ±² ³ ´ µ ¶ ®¬«·¸¸¹

µ º¯²»»² ¼ ½ « ¾¼ «¯ ¼

P

¿ À ¡ ¡ Á ¡¿ ¢ ¢ ¡£

P

£ ¥ À¡ ¡¡Â ²¬ ¯²¼ ±«¶ÃÄ½Å² º¯ ± Æ²¶·¸¸Ç

µ È± ¼¶ « ¼ È Å¯ ¼ ÉÊ « Ë É Ê¼²¶ ¼ ²É ±¯ ² É Ì « ²É² ± ¯ ¼ª«¶ Ë² ²É Ì¼¬ Å¼« ³ ¼É¬·¸¸§

Å²¼ ¾²¬¼ ««Í ± « «¼ ¯¬¬ ÊÎ Ï ÏÆ²¬¼ Í ¼«Ê¼²¶¶ º ÉÏ º ¬² Æ¼³Ï ¬²¼ÐÆ²¬¼ Ê «·¸È·¸ÑÇ

ª «¬ ¼ º²¶¶ÈÉÊÍÍÍ ¬¼ È»± º É « «Í±«Ê « ·¸ È·¸Ñ ¸

(4)

ÓÔÕ Ö×ØÔ Ù ÚÛÜ×ÝÔÞ ßà ×ÝÔÞÚ ×Ø

Temp

o

_C

Tekanan Absolut

P

(kPa)

Kerapatan

(kg/m

3 ₎

Vis. Kinematis

(m

2 _/s)

Vis. Dinamis

µ

(kg/m.s)

Panas Spesifik

Cp

(J/kg

o

_C)

0,01

0,6113

999,8

1,792 x

áâ

ãä

1,792 x

áâ ãå

4217

5 0,8721

999,9

1,519 x

áâ

ãä

1,519 x

áâ ãå

4205

10 1,2276

999,7

1,307 x

áâ

ãä

1,307 x

áâ ãå

4194

15 1,7051

999,1

1,139 x

áâ

ãä

1,138 x

áâ ãå

4186

20 2,3390

998 1,004 x

áâ

ãä

1,002 x

áâ ãå

4182

25 3,1690

997 0,894 x

áâ

ãä

0,891 x

áâ ãå

4180

30 4,2461

996 0,801 x

áâ

ãä

0,798 x

áâ ãå

(5)

60 19,94

983,3

0,475 x

æç èé

0,467 x

æç èê

4185

65 25,03

980,4

0,442 x

æç

èé

0,433 x

æç èê

4187

70 31,19

977,5

0,413 x

æç

èé

0,404 x

æç èê

4190

75 38,58

974,7

0,388 x

æç

èé

0,378 x

æç èê

4193

80 47,39

971,8

0,365 x

æç

èé

0,355 x

æç èê

4197

85 57,83

968,1

0,344 x

æç

èé

0,333 x

æç èê

4201

90 70,14

965,3

0,531 x

æç

èé

0,315 x

æç èê

4206

95 84,55

961,5

0,309 x

æç

èé

0,297 x

æç èê

4212

100 101,33

957,9

0,294 x

æç

èé

0,282 x

æç èê

(6)

ëì íîï îðñìòó ô

õö

t

öõ÷

r

÷ø

ùöú ö ø ûöüýþüöÿ ý ö

ú ö öÿ÷ ø ööý ý÷

÷ öú÷ ø ö÷ ö÷

þ ö ý ø öÿ ö÷ ö

öúö ø ý ö÷ ú ö ÷ ù

ø !"#!

$ úö÷ ø ö üý%úý ý& ú ö÷ ú

' ööù ö ö ø (÷ö

ööû öö) ÷÷öø

* # ø þõù ÷ùÿ

#* ø þ )þ õÿ öú ö ) öö ) öú÷ö ö öý

* ø þùþ +ý ý öýö ÿ