5.3.2.2 Karakteristik pompa
5.3.2.2.1 Karakteristik pompa berdasarkan hasil perhitungan
a. Hubungan Head Euler Dengan Kapasitas Pompa
Karakteristik sebuah pompa perlu diketahui sebelum pompa dioperasikan, karakteristik pompa dapat diketahui dengan
melakukan eksperimen terhadap pompa yang bersangkutan serta dengan melakukan pendekatan teoritis.
1. Head Euler dengan Kapasitas Head Euler merupakan head yang didapat dari suatu persamaan
yang didasarkan pada asumsi yang ideal, yaitu aliran fluida dianggap tanpa gesekan, tanpa turbulensi dan dengan jumlah sudu yang tak berhingga
dengan harapan diperoleh pengarahan pada fluida yang mengalir secara sempurna. Hubungan head Euler dengan kapasitas dapat diperoleh dengan
menggunakan persamaan Fritz Dietzel, Turbin Pompa Dan Kompresor, hal 311 :
H
th ∞
= Dimana :
H
thz
= Head kapasitas euler Q
= kapasitas pompa = 0,0211 m
3
s U
2
= kecepatan keliling sisi keluar impeller = 39,05 ms
D
2
= diameter sisi keluar impeller = 0,256 m
β
2
= sudut sisi keluar impeller = 12,07
o
g = percepatan gravitasi
= 9,81 ms
2
maka: H
th ∞
= = 155, 4 – 2894,8 Q
Universitas Sumatera Utara
2. Head teoritis dan kapasitas Aliran ideal menyatakan bahwa aliran mengalir tanpa gesekan dan
diarahkan dengan sudu yang tak terbatas dan tanpa turbulensi, tetapi dalam praktek yang terjadi adalah sebaliknya, yaitu terjadi gesekan dan jumlah
sudu yang terbatas serta sudu mempunyai ketebalan tertentu, dengan kondisi tersebut maka akan menghasilkan head yang lebih rendah dari
pada head Euler. Head yang dihasilkan ini disebut sebagai head teoritis H
th
. Hubungan antara head Euler dengan head teoritis adalah dinyatakan dalam persamaan M Khetagurov, Marine Auxilary Machinery And
System, hal 267: H
th
= k
2cu
. H
th ∞
Dimana: K
2cu
= faktor sirkulasi Pompa yang direncanakan beroperasi pada kapasitas Q = 0.0211
m
3
s dengan head teoritis H
th
sebesar 85 m, dengan data tersebut maka Head Euler dapat diketahui.
H
th ∞
= 155,4 – 2894,80,0211 = 94,359 m
K
2cu
= =
= 0,9 Maka ;
H
th
= 0,9 155,4 – 2894,8 Q = 139,89 – 2605,32 Q
3. Head aktual dengan kecepatan H
act
= H
th
- H
n
Dengan : H
h
= Rugi – rugi hidrolis selama pemompaan m Kerugian hidrolis disebabkan karena adanya shock loss atau
Universitas Sumatera Utara
turbulence loss hs serta fricton and diffusion loss h
fd
. Besar rugi-rugi hidrolis dinyatakan dengan persamaan :
h
f
= h
s
+ h
fd
Gambar 5.60 kerugian – kerugian hidrolis Sumber : AJ Stephanoff, Centrifugal And Axial Flow Pump, hal 164
Gambar di atas menunjukkan bahwa efisiensi terbaik terletak pada titik dimana rugi-rugi turbulensi sama dengan rugi-rugi gesekan, atau rugi-
rugi turbulensi dan rugi-rugi gesekan sama dengan setengah dari rugi-rugi hidrolis. Titik dimana h
s
= h
fd
adalah titik dimana kerugian hidrolis paling kecil, sehingga pada titik inilah direncanakan kapasitas pompa Q sebesar
0,0211 m
3
s dan head aktual sebesar 78 m, pada titik tersebut akan memberikan gambaran besar rugi-rugi hidrolis h
h
yang terjadi yaitu sebesar :
h
h
= h
th
- h
act
= 85 – 78 = 7 m
Dan pada kondisi ini berlaku juga : h
s
=h
fd
= 0,5 h
h
= 3,5 m Besar shock loss atau turbulence loss dapat diketahui dengan
menggunakan persamaan M Khetagurov, Marine Auxilary Machinery And System, hal 267:
h
s
= dengan :
Universitas Sumatera Utara
k
sh
= faktor percobaan yang dibatasi besarnya antara 0,6 – 0,8 dalam hal ini ditentukan 0,7
U
1
= kecepatan keliling pada sisi masuk impeller 11,42 ms U
2
= kecepatan keliling pada sisi keluar impeller 39,05 ms K
2cu
= faktor sirkulasi 0,9 D
3
= diameter kerongkongan rumah pompa 0,25806 m D
2
= diameter sisi keluar impeller 0, 27 m Q
= kapasitas pompa 0,0211 m
3
s Q
s
= Kapasitas pompa tanpa shock loss g
= percepatan gravitasi 9,81 ms
2
maka: 3,5
= Q
s
= 0,0227 m
3
s
Maka harga shock loss untuk sembarang harga Q adalah : H
s
= = 48,47 – 4270,21 Q + 94063,3 Q
2
kemudian besar friction loss dan diffusion loss h
fd
dapat dinyatakan dengan persamaan AJ Stepanov, Centrifugal And Axial Flow pump, hal
164: H
fd
= h
f
+ h
d
= k
3
Q
2
Dengan; K
3
= suatu konstanta, yang mana pada kondisi normal harga k
3
dapat dinyatakan dengan :
K
3
= =
= 7861,46 Maka,
h
fd
= 7861,46 Q
2
Universitas Sumatera Utara
kerugian hidrolis untuk sembarang harga Q, adalah : h
h
= h
s
+ h
fd
= 48,47 – 4270,21 Q + 101924,8 Q
2
Maka hubungan antara head aktual dengan kapasitas pompa : h
act
= h
th
- h
h
= 91,42 +1664,89 Q – 101924,8 Q
2
4. Head instalasi dengan kapasitas Head instalasi H
ins
dibagi menjadi dua bagian yaitu bagian dinamis dan bagian statis. Dimana bagian dinamis terdiri dari head losses dan
perbedaan head kecepatan yang terjadi di instalasi. Dan bagian statis dari head instalasi tersebut ialah head statis instalasi tersebut. Head
instalasi merupakan fungsi kuadrat terhadap Q dengan H
ins
= F Q dan membentuk kurva parabola dengan koordinat titik puncak
minimumnya pada nilai sumbu Y pada head statis 0, 62 dan salah satu titik sembarang pada titik Kapasitas, Head aktual = 0.0211 , 78
. Maka dengan demikian fungsi kuadrat untuk Head instalasi ialah sebagai berikut:
y = a x - x
puncak 2
+ y
puncak
dengan mengganti y = f x diatas menjadi H ins = f Q , H
ins
= a Q – Q
puncak 2
+ H
statis
78 = a 0,0211 – 0
2
+ 62 a
= 35955,1 dengan mensubtitusikan nilai a pada persamaan awal maka didapat
fungsi H
ins
ialah H
ins
= 35955,1 Q – 0
2
+ 62 = 35955,1 Q
2
+ 62 Dan hasil perhitungan head instalasi dan head aktual pada berbagai
kapasitas dapat dilihat dalam tabel 5.1.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 5.1 Hasil perhitungan head instalasi dan head aktual pada berbagai kapasitas pompa.
NO Q m
3
s H
ins
m H
act
m 1
99.121 62
2
0,00422 98.6307
62.6403
3 0,00846
98.21 64.5734
4 0,01268
96.1431 67.7809
5 0,01688
90.4815 72.2448
6 0,0211
81.1712 78.0076
7 0,02532
68.2308 85.0509
b. Hubungan efisiensi dan daya pompa terhadap kapasitas pompa
Kategori