13
Ketika pompa beroperasi maka didalam rumah pompa akan terjadi aliran
turbulance.
Aliran turbulance ini terjadi diantara sudu-sudu impeller dan volute pompa. Aliran turbulance akan menghasilkan tekanan dinamis yang
mengakibatkan terjadinya getaran pada impeller dan poros pompa [11]. Frekuensi getaran yang terjadi karena fluktuasi aliran fluida tersebut dapat dirumuskan
sebagai berikut :
f =
................................................................................................... 2.17 [14] Keterangan:
n = putaran spesifik pompa N = jumlah sudu impeller
Aliran turbulensi fluida juga dapat terjadi didalam pipa. Fluktuasi yang terjadi dipengaruhi oleh kecepatan aliran fluida didalam pipa dan geometri pipa.
Fluktuasi ini menyebabkan resonansi ke bagian-bagian lain dari sistem perpipaan. Fluktuasi aliran fluida didalam pipa akan menghasilkan getaran dan kebisingan.
Frkuensi getaran yang dihasikan oleh aliran fluida didalam pipa dapat berdampak pada frekuensi getaran yang terjadi di dalam rumah pompa. Pengukuran
eksperimental menunjukkan bahwa aliran turbulance fluida didalam rumah pompa akan semakin besar ketika terjadi resonansi akustik antar frekuensi getaran di
rumah pompa dengan frekuensi getaran pada pipa [11]. Frekuensi yang dihasilkan oleh aliran turbulen di dalam pipa dirumuskan sebagai berikut:
f =
.................................................................................................. 2.18 [11] Keterangan:
= Strouhal number 0,2-0,5 V = kecepatan aliran fluida ms
D = Diameter pipa m
2.2 Putaran Spesifik Pompa
Putaran spesifik adalah putaran yang diperlukan untuk menghasilkan head 1 m dengan kapasitas 1 m
3
s. Putaran spesifik digunakan untuk menentukan jenis impeler yang akan digunakan. Dengan kata lain, nilai putaran spesifik dapat
dipakai sebagai parameter untuk menyatakan jenis pompa [14]. Putaran spesifik dapat dihitung dengan persamaan:
14 n
s
=
............................................................................................. 2.19 [14] Keterangan:
n
s
= Putaran spesifik n
p
= Putaran pompa rpm Q = Kapasitas pompa m
3
s H = Head pompa m
2.3 Teori Gelombang
Pada bagian ini akan diberikan beberapa definisi dan pengertian dasar mengenai gelombang dan bunyi serta hal-hal yang berkaitan dengan teori ini.
Gerak gelombang muncul di dalam hampir tiap-tiap cabang fisika, seperti gelombang air, gelombang bunyi, gelombang cahaya, gelombang radio, dan
gelombang elektromagnetik lainnya. Sebuah perumusan mengenai atom dan partikel-partikel sub-atomik dinamakan mekanika gelombang. Jelaslah bahwa
sifat-sifat gelombang sangat penting di dalam fisika. Gelombang dapat didefenisikan sebagai getaran yang merambat melalui
medium yang dapat berupa zat padat, cair, dan gas. Gelombang terjadi karena adanya sumber getaran yang bergerak terus-menerus. Medium pada proses
perambatan gelombang tidak selalu ikut berpindah tempat bersama dengan rambatan gelombang. Misalnya bunyi yang merambat melalui medium udara,
maka partikel-partikel udara akan bergerak osilasi lokal saja. Gelombang berdasarkan medium perambatannya dapat dikategorikan
menjadi gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik terdiri dari partikel-partikel yang bergetar, dalam perambatannya
memerlukan medium. Contohnya gelombang bunyi, gelombang pada air, gelombang tali. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dihasilkan
dari perubahan medan magnet dan medan listrik secara berurutan, arah getar vektor medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus. Perambatan gelombang
ini tidak memerlukan medium dan bergerak mendekati kelajuan cahaya [6]. Berdasarkan arah getar dan arah rambat, gelombang dibedakan menjadi
dua jenis yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang transversal adalah gelombang yang arah rambatannya tegak lurus terhadap arah
15
getarnya, contohnya gelombang pada tali , gelombang permukaan air, gelombang cahaya. Sedangkan gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah
merambatnya searah dengan arah getarnya, contohnya gelombang bunyi dan gelombang pada pegas. Gelombang ini terdiri dari rapatan dan regangan. Rapatan
adalah daerah-daerah dimana kumparan-kumparan mendekat selama sesaat. Regangan adalah daerah-daerah dimana kumparan-kumparan menjauh selama
sesaatl. Gelombang transversal dan gelombang longitudinal dapat digambarkan secara grafis pada gambar 2.13 dan gambar 2.14
Gambar 2.13 Gelombang Transversal [6]
Gambar 2.14 Gelombang Longitudinal [6] Besaran-besaran yang digunakan untuk mendiskripsikan gelombang antara
lain panjang gelombang λ adalah jarak antara dua puncak yang berurutan,
frekuensi ƒ adalah banyaknya gelombang yang melewati suatu titik tiap satuan waktu, periode T adalah waktu yang diperlukan oleh gelombang melewati suatu
titik, amplitudo A adalah simpangan maksimum dari titik setimbang, kecepatan gelombang v adalah kecepatan dimana puncak gelombang atau bagian lain dari
gelombang bergerak. Pada waktu merambat gelombang membawa energi dari satu tempat ke tempat lain. Saat gelombang merambat melalui medium maka
energi dipindahkan sebagai energi getaran antar partikel dalam medium tersebut.
2.4 Teori Bunyi
