memungkinkan tabung udara pecah. Oleh karena itu, katup udara harus memiliki ukuran yang tepat.
5. Pipa Masuk Driven Pipe Pipa masuk adalah bagian yang sangat penting dari sebuah pompa hidram.
Dimensi pipa masuk harus diperhitungan dengan cermat, karena sebuah pipa masuk harus dapat menahan tekanan tinggi yang disebabkan oleh menutupnya
katup limbah secara tiba-tiba. Untuk menentukan panjang sebuah pipa masuk, bisa digunakan referensi yang telah tersedia seperti di bawah ini:
6H L 12H Eropa dan Amerika Utara L = h + 0.3 hH Eytelwein
L = 900 HN2D Rusia L = 150 LD 1000 Calvert
Dengan : L = Panjang pipa masuk
H = Head supply h = Head output
D = Diameter pipa masuk N = Jumlah ketukan katup limbah per menit
Menurut beberapa penelitian yang telah dilakukan, referensi perhitungan panjang pipa masuk oleh Calvert memberikan hasil yang lebih baik.
2.2.2 Sistem operasi pompa hidram
Berdasarkan posisi katup limbah dan variasi kecepatan fluida terhadap waktu, sistem operasi sebuah pompa hidram dapat dibagi menjadi 4
periode,seperti yang digambarkan pada diagram di bawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Perubahan kecepatan terhadap waktu pada pipa masuk. Sumber: Tefery Taye, 1998
Penjelasan gambar 2.5 :
A. Katup limbah terbuka dan air mulai mengalir melalui pipa masuk, memenuhi badan hidram dan keluar melalui katup limbah. Karena
pengaruh ketinggian supply tank, air yang mengalir tersebut mengalami percepatan sampai kecepatannya mencapai Vo. Posisi delivery valve
masih tertutup. Pada kondisi awal seperti ini, tidak ada tekanan dalam tabung udara dan belum ada air yang keluar melalui delivery pipe.
Gambar 2.6 Skema pompa hidram pada kondisi A Keterangan:
A : Pipa pemasukan B : Katup buang
A B
C D
E
Universitas Sumatera Utara
C : Katup hantar D : Pipa discharge
E : Udara pada tabung B. Air telah memenuhi badan hidram, ketika tekanan air telah mencapai nilai
tertentu, katup limbah mulai menutup. Pada pompa hidram yang baik, proses menutupnya katup limbah terjadi sangat cepat.
Gambar 2.7 Skema pompa hidram pada kondisi B.
C. Katup limbah masih tertutup. Penutupan katup yang dengan tiba-tiba tersebut menciptakan tekanan yang sangat besar dan melebihi tekanan
statis pipa masuk. Kemudian dengan cepat katup penghantar terbuka , sebagian air terpompa masuk ke tabung udara. Udara pada tabung udara
mulai mengembang untuk menyeimbangkan tekanan , dan mendorong air keluar melalui delivery pipe
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.8 Skema pompa hidram pada kondisi C. D. Katup penghantar tertutup. Tekanan di dekat katup penghantar masih
lebih besar dari pada tekanan statis pipa masuk, sehingga aliran berbalik arah dari bodi hidram menuju supply tank. Peristiwa inilah yang disebut
dengan recoil. Recoil menyebabkan terjadinya kevakuman pada bodi hidram, yang mengakibatkan masuknya sejumlah udara dari luar masuk
ke bodi hidram melalui katup pernapasan air valve. Tekanan di sisi bawah katup limbah juga berkurang, dan juga karena berat katup limbah
itu sendiri, maka katup limbah kembali terbuka. Tekanan air pada pipa kembali ke tekanan statis sebelum siklus berikutnya terjadi lagi.
Gambar 2.9 Skema pompa hidram pada kondisi D
Universitas Sumatera Utara
Secara sederhana bentuk ideal dari tekanan dan kecepatan aliran pada ujung pipa pemasukan dan kedudukan katup limbah selama satu siklus kerja
pompa hidram terjadi dalam lima periode yaitu: Periode 1.
Akhir siklus yang sebelumnya, kecepatan air melalui ram mulai bertambah, air melalui katup limbah yang sedang terbuka timbul
tekanan negatif yang kecil dalam ram. Periode 2.
Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup imbah yang terbuka dan tekanan dalm pipa-pipa masuk juga bertambah secara
bertahap. Periode 3.
Katup limbah mulai menutup dengan demikan menyebabkan naiknya tekanan dalam ram. Kecepatan aliaran dalam pipa
pemasukan telah mencapai maksimum. Periode 4.
Katup limbah tertutup, menyebabkan terjadinya water hammer yang mendorong air melalui katup penghantar. Kecepatan dalam
pipa pemasukan berkurang dengan cepat. Periode 5.
Denyut tekanan terpukul kedalam pipa pemasukan, menyebabkan timbulnya hisapan kecil dalam ram. Katup limbah terbuka karena
hisapan dan beban dari katup limbah. Air mulai mengalir lagi melalui katup limbah dan siklus hidraulik ram terulang lagi.
Universitas Sumatera Utara
Gambar2.10 diagram satu siklus kerja pompa hidram. Sumber :
Watt,1974
Universitas Sumatera Utara
2.3 Fluida
