70 14,57779
0,127479908 1,858375
80 15,27636
0,128953673 1,969942
90 16,02539
0,129658329 2,077826
100 16,83083
0,129734027 2,183532
Gambar 5.11 Grafik Hubungan antara Head total pompa dengan NPSHr simulasi
Pada gambar 5.11 di atas memperlihatkan adanya kenaikan NPSHr namun kenaikannya tidak terlalu besar untuk tiap bukaan pompa. Pada titik awal kenaikan kapasitas, NPSHr
mengalami kenaikan tidak terlalu besar hanya 0,005 m-0,006 m atau sebesar 4,6, lalu pada titik keempat NPSHr mengalami peningkatan sebesar 0,19 m atau sebesar 15,55.
Bila dilihat secara perhitungan bahwa nilai NPSHa lebih besar dibandingkan dengan nilai NPSHr. Hal ini menunjukan bahwa pada pompa bebas kavitasi. Namun yang perlu
diperhatikan pada perhitungan teoritis bahwa penurunan NPSHa dan kenaikan NPSHr mengindikasikan adanya penurunan tekanan statis namun belum sampai berada di bawah
tekanan uap jenuh. Sedangkan pada hasil simulasi NPSHa mengalami peningkatan seiring meningkatnya tekanan absolut yang didapat dari data hasil simulasi dan sangat jauh nilainya
dari NPSHr hasil simulasi.
5.6.2 Analisa Hasil Simulasi Pada Program CFD Fluent 6.3.26
Pada Lampiran I diperlihatkan untuk plot kurva residu hasil iterasi, countur distribusi tekanan, countur distrbusi energi turbulensi, dan vektor kecepatan aliran yang dilakukan di
program CFD Fluent 6.3.26 pada bukaan 0-100 bisa dilihat dari keterangan warna tentang distribusi tekanannya, energi turbulensi, dan vektor kecepatan alirannya. Pada masing-masing
y = -549,1x
2
+ 77,49x + 0,104 R² = 0,99
0,000000E+00 5,000000E-01
1,000000E+00 1,500000E+00
2,000000E+00 2,500000E+00
0,01 0,02
0,03 0,04
NPSHr hasil simulasi m
NPSHr hasil simulasi
bukaan pada lampiran I menunjukan secara keseluruhan pada awal kapasitas mengalami kenaikan untuk distribusi tekanannya semakin bertambah tekanannya pada bagian rumah
pompa yang ditunjukan dengan warna awal yang hijau sampai orange. Untuk energi turbulensi pada awal bukaan hampir tidak kelihatan, namun pada bukaan 20 sudah
kelihatan adanya energi turbulensi yang kemudian semakin bertambah dan semakin meluas sampai ke daerah discharge.
Untuk melihat ada atau tidaknya kavitasi, bisa dilihat dari warna untuk distribusi tekanan statis fluida. Kavitasi terjadi karena menurunnya tekanan statis aliran fluida turun
sampai di bawah tekanan uap jenuhnya. Pada lampiran I ditampilkan dari keterangan warna dimana biru merupakan daerah bertekanan tinggi sedangkan pada warna biru menunjukan
daerah bertekanan rendah. Untuk melihat ada atau tidaknya kavitasi, maka dapat dilihat dari keterangan angka penunjuk warna dimana syarat terjadinya kavitasi harus berada di atas
tekanan uap fluida yaitu 3290,274 Pa. Pada tabel 5.20 berikut akan diperlihatkan data tentang
tekanan statis aliran fluida pada masing bukaan katup isap untuk lebih mempermudah melihat adanya kavitasi pada pompa.
Tabel 5.20 Tekanan statis aliran Fluida pada masing-masing bukaan katup isap
Pembukaan Katup Pompa
Tekanan statis Fluida Hasil Simulasi Pa
4948,94 10
8143,451 20
14685,68 30
26577,25 40
39636,35 50
57779,78 60
79362,72 70
103324 80
128216,1 90
156493,4 100
191140,8 Dari data yang disajikan pada tabel 5.20 di atas menjelaskan bahwa pada bukaan 0 tekanan
statis alirannya berada pada
4948,94 Pa dimana hampir mendekati tekanan uap fluida yang sebesar 3290,274 Pa. Hal ini dikarenakan pada awal pengoperasian pompa masih adanya
udara yang terjebak pada bagian di dalam pompa dan beberapa instalasi pompa yang
menyebabkan turunnya tekanan. Sedangkan berdasarkan gambar countur untuk energi turbulensi pada lampiran I pada bukaan 0 sampai 100 menunjukan perubahan untuk tiap
kondisi bukaan katup. Pada bukaan katup 0 energi turbulensi masih kecil ditunjukan dengan warna biru gelap
yang merupakan indikator warna untuk energi turbulensi paling rendah yang ditunjukan dengan angka 3,53×10
-3
m
2
s
2
. Pada bagian isapnya dan di sisi impellernya berwarna hijau yang nilainya lebih tinggi yaitu sebesar 1,42 m
2
s
2
. Pada bukaan katup 10 energi turbulensi sudah mulai membesar, ditunjukan dengan memudarnya warna biru gelap ke warna biru lebih
terang yang mengindikasikan kenaikan energi turbulensi. Pada bagian isap pompa juga meningkat. Ditunjukan dengan memudarnya warna hijau dengan bertambahnya warna kuning
sedkit. Pada bagian discharge dan sisi impeller yang kelihatan perubahan warna tersebut yang menunjukan besarnya energi turbulensi 7,83×10
-1
m
2
s
2
dan pada bagian isap sebesar 1,86 m
2
s
2
. Pada bukaan katup 20 energi turbulensi semakin naik sebesar 2,62 m
2
s
2
pada bagian sisi isap pompa yang ditunjukan dengan warna sedikit orange dan pada bagian discharge
sebesar 1,97 m
2
s
2
yang ditunjukan dengan warna hijau. Pada bukaan katup 30 bagian sisi isap semakin memerah yang menunjukan kenaikan energi turbulensi dan semakin luasnya
daerah yang berwarna biru muda serta perubahan warna pada bagian discharge lebih merah. Pada bagia isap besarnya energi turbulensi sebesar 3,21 m
2
s
2
dan pada bagian discharge sebesar 2,86 m
2
s
2
serta energi turbulensi pada bagian sisi impeller sebesar 1,80 m
2
s
2
. Untuk pembukaan katup 40 , pada bagian isap pompa mengalami peningkatan energi
turbulensi sebesar 3,5 m
2
s
2
dan pada bagian discharge sebesar 4,24 m
2
s
2
sedangkan pada bagaian sisi impeller energi turbulensinya juga semakin besar ditunjukan dengan semakin
meluasnya warna biru muda. Pada bukaan katup 50, kondisi pada bagian isap mengalami peningkatan energi turbulensi sebesar 4,56 m
2
s
2
. Pada bagian discharge terjadi peningkatan energi sebesar 6,3 m
2
s
2
. Untuk bukaan katup 60 energi turbulensi pada pompa sebesar 9,263 m
2
s
2
pada bagian discharge dan 5,63 m
2
s
2
pada bagian sisi isap pompa. Pada bukaan katup 70 energi turbulensi pada pompa sebesar 11,1 m
2
s
2
pada bagian discharge dan 7,2 m
2
s
2
pada bagian sisi isap pompa. Bukaan katup pompa sebesar 80, energi turbulensinya sebesar 14,9 m
2
s
2
pada bagian discharge dan sedikit menurun pada bagian isap menjadi sebesar 9,12 m
2
s
2
. Untuk bukaan katup 90 energi turbulensinya sebesar 19 m
2
s
2
pada bagian discharge dan sebesar 11 m
2
s
2
pada bagian isap. Untuk bukaan 100 energi turbulensinya sebesar 22,5 m
2
s
2
pada bagian discharge dan 11,8 m
2
s
2
pada bagian isap pompa.
Dari hasil analisa di atas, mengindikasikan bahwa daerah yang berkemungkinan terjadi kavitasi adalah daerah discharge dan dan daerah suction pompa dimana energi turbulensi
semakin meningkat yang ditunjukan dengan indikator warna untuk masing-masing bukaan.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan teoritis serta simulasi yang telah dilakukan pada bab – bab sebelumnya, maka diambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Dengan variasi pembukaan katup isap, maka kapasitas pompa adalah :
a. Untuk kapasitas pompa open 0 nilai kapasitas pompa adalah 0,00427m
3
s b.
Untuk kapasitas pompa open 10 nilai kapasitas pompa adalah 0,008536 m
3
s c.
Untuk kapasitas pompa open 20 nilai kapasitas pompa adalah 0,012802 m
3
s d.
Untuk kapasitas pompa open 30 nilai kapasitas pompa adalah 0,017068 m
3
s e.
Untuk kapasitas pompa open 40 nilai kapasitas pompa adalah 0,021334 m
3
s. f.
Untuk kapasitas pompa open 50 nilai kapasitas pompa adalah 0,0256 m
3
s g.
Untuk kapasitas pompa open 60 nilai kapasitas pompa adalah 0,029866 m
3
s h.
Untuk kapasitas pompa open 70 nilai kapasitas pompa adalah 0,034132 m
3
s i.
Untuk kapasitas pompa open 80 nilai kapasitas pompa adalah 0,038398 m
3
s j.
Untuk kapasitas pompa open 90 nilai kapasitas pompa adalah 0,042664 m
3
s. k.
Untuk kapasitas pompa open 100 nilai kapasitas pompa adalah 0,04693 m
3
s. 2.
NPSHa pada perhitungan teoritis berbanding terbalik dengan NPSHr baik sedangkan secara simulasi NPSHa juga mengalami kenaikan seperti halnya NPSHr. Hal ini
disebabkan karena perubahan tekanan absolut pada masing-masing bukaan pada simulasi pompa yang didapat dari data simulasi CFD.
3.
Dengan menggunakan program CFD FLUENT versi 6.3.26 ini mempermudah dalam menunjukkan daerah – daerah kemungkinan terjadinya kavitasi. Dan sebagian besar
Kavitasi terjadi di daerah saluran keluar rumah pompa.
