POMPA SENTRIFUGAL KECEPATAN RENDAH JUMLAH SUDU TIGA DENGAN HEAD 2,1METER

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI POMPA SENTRIFUGAL KECEPATAN RENDAH

JUMLAH SUDU TIGA DENGAN HEAD 2,1METER

  Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S-1 Program Studi Teknik Mesin

  Jurusan Teknik Mesin Diajukan oleh :

  FRANSISKUS KALE WUTUN WADAN NIM : 075214024

  Kepada

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2011

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

LOW-SPEED CENTRIFUGAL PUMP NUMBER

BLADES 3 WITH THE HEAD 2,1 METERS

FINAL PROJECT

  A Partial Fulfillment of the requirements to obtain the sarjana teknik degree Mechanical Engineering Study Program

  Mechanical Engineering Department by :

  

FRANSISKUS KALE WUTUN WADAN

NIM : 075214024

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

  

2011

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  ABSTRAK

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Dimasa yang sekarang sudah semakin modern sering kita jumpai energy angin yang dapat dimanfaatkan untuk mengurangi atau menggantikan pemakaian listrik. Pompa bertenaga angin di Indonesia masih jarang ditemui. Cara pemanfaatan energi angin yang digunakan untuk memompa air adalah dengan menggunakan pompa sentifugal yang mengkonversikan energi angin yang ada menjadi energi mekanik untuk memutar pompa sentrifugal.

  Tujuan penelitian ini adalah membuat pompa setrifugal kecepatan rendah, mengetahui putaran minimal dan debit air yang dapat dihasilkan pompa, mengetahui besar rugi-rugi gesekan yang terjadi pada pompa sentrifugal. Penelitian yang dilakukan untuk membandingkan dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Sutrisno, V.T.,. Pompa pipa yang diteliti ₃ mempunyai debit terbesar 0,000163 m /s yang tercapai pada diameter dari ujung pipa output yang satu ke pipa output lainnya 0.75 meter dan head 1.2 meter. Pompa pipa tersebut menghasilkan efisiensi tertinggi sebesar 11.5 % (Sutrisno, V.T,2009)

  Dari hasil percobaan pompa sentrifugal dengan tiga sudu ini mampu menghasilkan putaran yang rendah untuk memompa air.

  Dengan putaran yang rendah sebesar 239 rpm pompa menghasilkan debit air 0,59 l/m. Besar rugi-rugi daya pada saat putaran maksimum sebesar 3,490 watt dan pada putaran rendah 2,442 watt.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena penyertaan, perlindungan,

dan berkat-Nya dalam penyusunan Tugas Akhir ini, sehingga pada akhirnya Tugas Akhir

ini dapat kami selesaikan dengan baik.

  Tugas Akhir merupakan sebagian persyaratan yang wajib ditempuh oleh setiap

mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta. Tugas Akhir ini juga dapat dikatakan sebagai wujud pemahaman

dari hasil belajar mahasiswa setelah mengikuti kegiatan perkuliahan selama di

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  Dalam Tugas Akhir ini akan dibahas mengenai pompa sentrifugal kecepatan

rendah dua sudu dengan head 2,4 meter. Dalam Tugas Akhir ini, penulis berencana untuk

meneliti unjuk kerja dari pompa sentrifugal kecepatan rendah dua sudu.

  Selama pembuatan tugas akhir ini tentu penulis mengalami berbagai macam

hambatan dan cobaan, namun pada akhirnya dapat diselesaikan dengan bantuan saran,

nasihat, ide, maupun bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, dengan

segenap kerendahan hati kami mengucapkan terima kasih kepada:

  

1. Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T., Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

  

2. Budi Sugiharto, S.T., M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

  3. Ir. YB. Lukiyanto, M.T., Dosen pembimbing Tugas Akhir.

  4. Bapakwiseno Wihadi, S.T., M.Si. selaku Dosen Pembimbing Akademik.

  

5. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan materi selama

kuliah di Universitas Sanata Dharma.

  

6. Laboran yang telah membantu ijin di lab dalam penggunakan fasilitas yang

diperlukan dalam penelitian ini.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  DAFTAR ISI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

HALAMAN JUDUL ……………………………………….…………………. i

HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... ii

PERNYATAAN ……………………………………………………………….. iii

ABSTRAK …………………………………………………………………….. iv

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN ................................................ v

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vi

DAFTAR ISI ………………………………………………………………….. viii

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………. xii

DAFTAR TABEL …………………………………………………………….. xiv

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang ……………………………………………………………

  1 1.2 Rumusan Masalah ……………………………………………………….

  2 1.3 Tujuan Penelitian ………………………………………………………..

  3

  

1.4 Batasan Masalah ......................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian …………………………………………………….

  3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Hukum Kekekalan Energi ........................................................................

  4 2.2 Gaya Sentrifugal . .....................................................................................

  5 2.3 Persamaan-Persamaan yang Bekerja pada Pompa .................................

  6

  BAB III METODE PENELITIAN

  22 4.2.2 Menghitung Torsi . ..........................................................................

  4.2.8 Menghitung besar efisiensi………………………………….. 24 4.2.9 Analisadata………………………………………………………..

  23

  23 4.2.7 Menghitung daya input pompa……………………………………..

  4.2.6 Menghitung daya rugi-rugi …………………………………………

  23

  23 4.2.5 Menghitung kecepatan angular...........................................................

  22 4.2.4 Menghitung Daya Pompa ...............................................................

  22 4.2.3 Menghitung Daya Poros .................................................................

  22 4.2.1 Menghitung debit air yang dihasilkan pompa . ................................

  3.1 Skema Alat ..............................................................................................

  20 4.2 Perhitungan Data Percobaan .................………………………………...

  19 BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Data ...............…………………………………………….......................

  18 3.7 Jalannya Penelitian ....................................................................................

  18 3.6 Analisa Data ..............................................................................................

  12 3.5 Variabel yang Diukur ...............................................................................

  12 3.4 Peralatan Penelitian ...................................................................................

  12 3.3 Variabel yang Divariasikan ........................................................................

  11 3.2 Cara Kerja Alat ................................................…………………............

  25 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  5.1 Kesimpulan ...................……..........................……………………………

  28 5.2 Saran..…………………………………………….………………............

  28 DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………

  29

  DAFTAR GAMBAR

  14 Gambar 3.7 Katup input ...................................................................................

  25 Gambar 4.4 Grafik hubungan antara kecepatan putar dan debit….............. 26 Gambar 4.5 Grafik hubungan antara debit dan daya output...........................

  18 Gambar 4.3 grafik hubungan antara efisiensi dan kecepatan putar

spesifik…………………………………………………….

  17 Gambar 4.2 Pompa air Aquarium......................................................................

  16 Gambar 4.1 Timbangan massa .........................................................................

  16 Gambar 4.0 Gelas ukur ....................................................................................

  15 Gambar 3.9 Digital Light Tachometer ............................................................

  15 Gambar 3.8 Micro Drive Controller .................................................................

  14 Gambar 3.6 Katup output ..................................................................................

Gambar 2.1 Arah aliran fluida pada pompa sentrifugal.....................................

  13 Gambar 3.5 Tempat penampungan ...................................................................

  13 Gambar 3.4 Motor Listrik .................................................................................

  12 Gambar 3.3 Bosch dengan 3 pipa output...........................................................

  11 Gambar 3.2 Skema rangkaian pipa output.......................................……..........

  10 Gambar 3.1b Skema rangka mesin dan pemasangan alat pengukur gaya............................................……............................................

  5 Gambar 3.1a Skema alat dan gambar rancangan..................................................

  5 Gambar 2.2 Gaya Sentrifugal ..........................................................…….........

  27 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Data pengambilan data untuk mengetahui debit rata dari pompa sentrifugal dalam 4 kali pengambilan. ......................................

  20 Tabel 4.2 Data-data dari pompa sentrifugal dengan variasi Rpm........……

  21 Tabel 4.3 Data pompa sentrifugal sehingga mengetahui P rugi-rugi………

  21 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

  Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai energy angin yang dapat dimanfaatkan untuk mengurangi atau menggantikan pemakaian listrik.

  Banyak penelitian dilakukan untuk meningkatkan efisiensi pompa dan mencari sumber energi alternatif untuk mempompa air. Indonesia mempunyai energi angin yang cukup dengan kecepatan rata-rata 3,5 – 5 m/s. Sebagai contoh Pompa sentrifugal dapat digunakan di pinggir pantai di mana angin bertiup cukup kencang.

  Penggunaan pompa bertenaga angin di Indonesia masih jarang ditemui. Cara pemanfaatan energi angin untuk memompa air adalah dengan menggunakan pompa sentifugal yang mengkonversikan energi angin yang datang menjadi energi mekanik.. pompa jenis ini jarang ditemui karena masih banyak yang menggunakan energi listrik untuk memompa air. Selain itu, cara memompa air dengan jenis pompa sentrifugal ini berbeda dengan kebiasaan di masyarakat yang masih menggunakan pompa listrik.

  Memompa air dengan pompa sentrifugal hanya dapat dilakukan dengan ketinggian tertentu, keuntungan dari pompa sentrifugal ini adalah dapat dipakai pada saat kecepatan angin rendah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Berdasarkan latar belakang di atas, penelitian ingin mengetahui efisiensi dari pompa sentrifugal kecepatan rendah yang dapat diterapkan pada masyarakat khususnya daerah pantai. Penelitian yang dilakukan untuk membandingkan dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Sutrisno, V.T., 2009. Pompa pipa yang diteliti oleh Sutrisno, V.T mempunyai debit terbesar 0,000163 m

  3

  /s yang tercapai pada diameter dari ujung pipa output yang satu ke pipa output lainnya 0.75 meter dan head 1.2 meter. Pompa pipa tersebut menghasilkan efisiensi tertinggi sebesar 11.5 % (Sutrisno, V.T,2009)

1.2 Perumusan Masalah

  Untuk memompa air hingga ketinggian 2,1 meter menggunakan pompa sentrifugal, dibutuhkan pipa-pipa yang terbuat dari pipa PVC. Pipa input yang akan digunakan sebagai pipa air masuk, menggunakan pipa PVC dengan ukuran 1 inchi. Pipa output harus dibuat dengan benar, karena saat memancing pompa pertama kali akan sangat susah karena udara akan cepat masuk saat pompa berputar awal. Sehingga pada ujung pipa output diberi katup supaya pompa dapat udara yang masuk dapat di minimalisir sehingga tidak menghambat air yang keluar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

1.3 Tujuan

  Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah : 1. Membuat pompa setrifugal kecepatan rendah.

  2. Mengetahui putaran minimal dan debit air yang dapat dihasilkan pompa.

  3. Mengetahui besar rugi-rugi gesekan yang terjadi pada pompa sentrifugal.

  1.4 Batasan Masalah

  Pada penelitian ini, terdapat beberapa batasan masalah, antara lain :

• Rugi-rugi akibat air yang terbuang dari tempat penampungan air diabaikan.

  1.5 Manfaat Penelitian

  Manfaat yang ingin diperoleh dalam penelitian ini adalah : 1. Menambah referensi kepustakaan teknologi pompa sentrifugal.

  2. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat prototype pompa sentrifugal yang dapat diterima dimasyarakat luas .

3. Mengurangi ketergantungan penggunaan pompa listrik sehingga ikut mengurangi emisi karbondioksida di atmosfer.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB II DASAR TEORI Agar pompa dapat bekerja membutuhkan daya dari motor

  penggerak pompa. Didalam pompa fluida mendapat percepatan sedemikian rupa sehingga fluida tersebut mempunyai kecepatan air keluar dari pipa output. Kecepatan keluar fluida ini selanjutnya akan berkurang dan berubah menjadi kenaikan. Besarnya tekanan yang timbul tergantung pada besarnya kerapatan fluida.

2.1 Hukum Kekekalan Energi

  Persamaan energi untuk aliran tunak pada pompa air yang masuk sistem di titik 1 dan keluar sistim di titik 2 dengan mengabaikan rugi-rugi energi (karena sangat kecil) yang diakibatkan oleh gesekan fluida di dalam saluran (White, Frank M.,1979, p.162)

  (meter) ............................(2.1) Dengan : P = Tekanan fluida ( watt )

  3

  ρ = massa jenis air ( kg/m )

  2

  g = percepatan gravitasi ( m/s ) V = kecepatan aliran fluida ( m/s ) z = tinggi titik ( m ) hl = tinggi tekan (head lost) pompa air ( m )

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 2.1 Arah aliran fluida pada pompa sentrifugal

2.2 Gaya Sentrifugal

Gambar 2.2 Gaya sentrifugal Vn

  ^{2 Vn 1 Vt 2 Vt 1 r 1 r 2 Permukaan air bak 1 2 2} H

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Setiap benda yang bergerak membentuk lintasan lingkaran harus tetap diberikan gaya agar benda tersebut terus berputar. (Halliday.,Resnick, 1985:84). Pada pompa sentrifugal, pompa diputar secara terus menerus untuk menghasilkan gaya sentrifugal.

  Besarnya gaya tersebut, dapat dihitung dengan Hukum II Newton untuk komponen radial : Dengan : m = massa benda a = percepatan sentripetal

  r

  r = jari-jari

1.3 Persamaan – Persamaan Yang Bekerja Pada Pompa

  Debit air yang dihasilkan pompa : Debit digunakan untuk menghitung besar daya yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal. Debit air yang dihasilkan pompa dapat dihitung dengan persamaan 2.3 (Giles R. V., 1986:79)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  (l/m) Keterangan : V = volume air yang keluar ( l ) t = waktu ( m )

• Torsi Torsi atau momen putar adalah hasil perkalian antara gaya dengan panjang lengan gaya. (Soedarjana,1962:32). Pompa sentrifugal membutuhkan torsi yang besarnya sama dengan torsi yang dikeluarkan oleh motor listrik.

  (Nm) Keterangan :

  F = gaya yang bekerja pada pompa ( N ) r = panjang lengan gaya ( m )

  r

  1

2 Keterangan :

  1. Motor listrik

2. Tali / benang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

• Daya yang dibutuhklan pompa

  Pada poros, bekerja daya. Daya yang dihasilkan poros akan diberikan kepada pompa sentrifugal, dan digunakan untuk menghitung efisiensi pompa sentrifugal. (Cengel,2006:66) atau P = ω . T

  Keterangan : F = gaya terukur pada pompa sentrifugal ( N ) s = jarak tempuh ( m ) r = jarak antara gaya dan pusat motor ( m ) n = putaran poros ( rpm )

  = jumlah putaran poros dalam selang waktu tertentu ( rpm ) T = torsi pada pompa ( Nm )

  = kecepatan anguler (rad/s)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

• Kecepatan Ang
• Daya yang dihasilkan pompa

  Daya yang dihasilkan pompa adalah daya yang bisa digunakan dan dipindahkan ke fluida. Daya yang dihasilkan pompa digunakan untuk menghitung besar efisiensi pompa sentrifugal.

  Keterangan :

  3

  = massa jenis air ( kg/m )

  ρ

  2

  g = percepatan gravitasi di atas bumi ( m/s ) H = tinggi kenaikan pada pompa ( m ) Q = debit air ( l/m )

• Efisiensi pompa

  Efisiensi pompa adalah perbandingan antara daya yang dibutuhkan pompa dengan daya yang dihasilkan poros.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Skema Alat

  Pompa sentrifugal pada penelitian ini mempunyai 2 komponen utama:

  1. Pipa input

  2. Pipa output Gambar 3.1a Skema alat dan gambar rancangan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Gambar 3.1b Skema rangka mesin dan pemasangan alat pengukur gaya

  3.2 Cara kerja alat

  Pompa sentrifugal adalah bekerja berdasarkan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal yang bekerja pada pipa output akan menyebabkan air naik ke atas.

  3.3 Variabel yang divariasikan

  Variabel yang divariasikan meliputi variasi kecepatan putar yaitu 273.3 rpm, 263.5 rpm, 251.4 rpm, 243.7 rpm, 239 rpm, 234 rpm.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3.4 Peralatan Penelitian

  Pompa sentrifugal kecepatan rendah

  3.4.1

  1. Pipa output Merupakan tempat air keluar, memiliki diameter 1 inchi dan jari- jari antar pipa output 70 cm. Pipa output memiliki diameter luar D = 8,4 mm dan memiliki diameter dalam D = 7 mm.

  1 Gambar 3.2 Skema rangkaian pipa output

  2. Pipa input Digunakan sebagai pipa air masuk, memiliki diameter 1 inchi. Pipa input memiliki diameter luar D = 31,8 mm dan memiliki diameter dalam D 1 = 29 mm.

  3. Bosch Bosch dibuat menggunakan bahan alumunium. Digunakan untuk menghubungkan pipa input dengan pipa output.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 3.3 Bosch dengan 3 pipa output

4. Motor Listrik

  Motor listrik yang digunakan adalah motor listrik merk MEZ UD0808/1163807-018-85, membutuhkan tegangan DC 220/380V

  50 Hz dan dapat menghasilkan putaran 1720 rpm. Digunakan untuk menggerakkan pompa sebagai pengganti angin.

Gambar 3.4 Motor listrik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  5. Tempat penampungan Tempat penampungan dibuat dengan bahan acrilyc yang dibentuk tabung dengan diameter 90 cm. Digunakan untuk menampung air keluar dan menghitung debit yang dihasilkan pompa sentrifugal.

Gambar 3.5 Tempat penampungan

  6. Katup output Katup digunakan untuk mencegah udara masuk kedalam pipa output pompa sentrifugal.

Gambar 3.6 Katup output

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  7. Katup input Katup berfungsi menahan air dalam pompa sentrifugal agar tidak mengalir keluar dari pipa input

Gambar 3.7 Katup input

  Alat-alat

  3.4.2

  1. Micro Drive Controller Digunakan untuk mengatur frekuensi motor atau putaran motor.

Gambar 3.8 Micro Drive Controller

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2. Tachometer Digunakan untuk menghitung putaran pada poros. Tachometer ini memancarkan sinar untuk membaca sensor berupa pemantul cahaya pada poros.

Gambar 3.9 Digital Light Tachometer

  3. Stopwatch Digunakan untuk menghitung selang waktu pengambilan data.

  4. Gelas Ukur Digunakan untuk menghitung volume air yang dihasilkan pompa pada selang waktu tertentu. Gelas ukur mempunyai kapasitas 0.7 liter.

Gambar 4.0 Gelas ukur

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  5. Ember Digunakan untuk menampung sumber air yang akan dipompakan.

  6. Timbangan Massa Digunakan untuk menghitung besar gaya yang dihasilkan pompa.

  Gaya yang terukur digunakan untuk menghitung torsi.

Gambar 4.1 Timbangan massa

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

7. Pompa Air Aquarium

  Digunakan untuk menjaga kesetabilan ketinggian air ember pada pipa input.

Gambar 4.2 Pompa air Aquarium

3.5 Variabel yang Diukur

  Variabel yang diukur dalam penelitian ini adalah :

  1. Volume air yang dihasilkan pompa sentrifugal

  2. Massa yang bekerja pada motor listrik

  3. Putaran poros

3.6 Analisa Data

  a. Menghitung debit yang dihasilkan pompa (Q) dalam selang waktu tertentu (t).

  b. Menghitung gaya yang dihasilkan (F), menghitung torsi yang dihasilkan (T), dan menghitung daya yang dibutuhkan poros (P in ).

  c. Menghitung debit air (Q), dan daya yang dihasilkan pompa (P out ).

  d. Menghitung efisiensi pompa (η)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

3.7 Jalannya Penelitian

  1. Menyiapkan pompa air sentrifugal dengan menggunakan jumlah pipa output 3 buah, dengan diameter antar pipa output 70 cm.

  2. Mengatur pompa sentrifugal dengan head diatas 2 meter.

  3. Memancing pompa air sentrifugal dengan cara mengisi pipa output dengan air hingga penuh.

  4. Mengatur timbangan gaya agar tegak lurus dengan motor listrik.

  5. Menghidupkan motor listrik dengan putaran 273.3 rpm menggunakan micro drive controller.

  6. Setelah putaran motor dan debit air keluar stabil kemudian mengukur debit air yang keluar dari pompa per 1 menit.

  7. Membaca besar massa yang dihasilkan oleh pompa sentrifugal.

  8. Mengukur banyak putaran pada poros penggerak pompa sentrifugal.

  9. Mengulangi langkah 3 sampai 8 dengan putaran 273.3 rpm, 263.5 rpm, 251.4 rpm, 243.7 rpm, 239 rpm, 234 rpm.

  10. Menghitung debit air yang dihasilkan.

  11. Menghitung torsi yang dihasilkan motor.

  12. Menghitung daya input yang dibutuhkan pompa pipa.

  13. Menghitung daya output yang dibutuhkan pompa pipa.

  14. Menghitung efisiensi yang dihasilkan oleh pompa pipa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data

  Pompa sentrifugal diameter 80 cm dengan jumlah pipa output 2 buah :

• Data debit air pompa sentrifugal dua sudu dengan head 2,1 meter n(Rpm)

  3

  0.59 234

  0.88

  0.96 239

  0.75

  0.65

  0.55

  0.43

  0.00

  1.00

  0.00

  0.00

  0.00

  0.00 Gambar 4.1 Data pengambilan data untuk mengetahui debit rata dari pompa sentrifugal dalam 4 kali pengambilan.

  1

  Q (debit) l/menit

  0.92

  1.05

  4 Q rata-rata 273.3

  1.45

  1.95

  1.95

  1.90

  1.90

  1.93 263.5

  1.50

  1.40

  1.16 243.7

  1.35

  1.43 251.4

  1.18

  1.10

  1.18

  2

  1.20

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

• Data pompa sentrifugal dua sudu dengan head 2,1 meter n(Rpm)

  F (dg air) (kg) F (tanpa air)(kg) r (m)

  τ= r.F (air)

  τ= r.F (tanpa air) 273.3 0.105 0.075 0.166 0.171 0.122 263.5 0.095 0.07 0.166 0.155 0.114 251.4 0.085 0.065 0.166 0.138 0.106 243.7

  0.08 0.06 0.166 0.130 0.098 239

  0.07 0.06 0.166 0.114 0.098 234 0.065 0.055 0.166 0.106 0.089

Gambar 4.2 Data-data dari pompa sentrifugal dengan variasi Rpm.

• Data perhitungan pompa sentrifugal dua sudu dengan head 2,1 meter.

  P dg air P rugi- rugi

  Pin P out ฀ (%)

  4.886 3.490 1.396 0.6603 47.296 4.262 3.141 1.122 0.4888 43.576 3.639 2.782 0.856 0.3987 46.575 3.320 2.490 0.830 0.3298 39.739 2.849 2.442 0.407 0.2037 50.045 2.590 2.191 0.398 0.0000 0.000

Gambar 4.3 data pompa sentrifugal sehingga mengetahui P rugi-rugi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

4.2 Perhitungan Data Percobaan Sebagai contoh perhitungan data, digunakan perhitungan data pertama.

4.2.1 Menghitung debit air yang dihasilkan pompa

  Q =

• Menghitung besar torsi yang dihasilkan ( pada saat pompa

  4.2.2 bekerja) = 0.105 kg x 0.166 m x 9.8 = 0.171 kg/m

• Menghitung besar torsi yang dihasilkan ( pada saat pompa tidak bekerja dan dalam pipa input tidak ada air )

  = 0.075 kg x 0.166 m x 9.8= 0.122 kg/m Menghitung daya ( dengan air )

  4.2.3

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  4.2.4 Menghitung daya yang dihasilkan pompa =

  4.2.5 Menghitung kecepatan angular =

  = 28.60 (rad/s)

  4.2.6 Menghitung daya rugi-rugi Prugi-rugi = Ttanpa air

  . ω = 0.122 . 28.60

  = 3.48 watt 4.2.7 menghitung daya input pompa

  Pin = P dengan air – P rugi-rugi = 4.86 – 3.48 = 1.38 watt

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

4.2.8 Menghitung besar efisiensi

  Besarnya efisiensi pompa dihitung melalui persamaan 2.8

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  4.2.9 Analisa Data

• Grafik hubungan kecepatan putaran vs efisiensi

Gambar 4.3 grafik hubungan antara efisiensi dan kecepatan putar spesifik

  Pada grafik hubungan antara efisiensi dan kecepatan putar spesifik didapat bahwa untuk kecepatan spesifik yang makin tinggi, efisiensi akan bertambah besar dan pada titik tertentu mengalami penurunan dan naik kembali. Penurunan tersebut terjadi untuk mncapai kestabilan debit air yang dipompa.

  0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 230 240 250 260 270 280

  ƞ (% ) n (rpm)

  

Efisiensi dan kecepatan putar

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Grafik hubungan debit air masuk vs putaran

• Kecepatan putar dan Rata-rata

  debit air

  2.50

  2.00

  1.50 m) l/ (

  1.00 it b

  0.50 e d

  0.00 Q 230 240 250 260 270 280 kecepatan putaran (rpm)

Gambar 4.4 Grafik hubungan antara kecepatan putar dan debit

  Dari grafik hubungan antara kecepatan putar dan debit didapat dengan kecepatan putar yang besar maka diperoleh debit air yang besar.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  Grafik hubungan debit vs daya output

• Debit dan Daya output

  0.7000 0.6000 )

  0.5000 w t ( u

  0.4000 tp u

  0.3000 o a y

  0.2000 a d

  0.1000 0.0000

  0.00

  0.50

  1.00

  1.50

  2.00

  2.50 debit (l/m)

Gambar 4.5 Grafik hubungan antara debit dan daya output

  Dari grafik hubungan antara debit dan daya output didapat semakin besar daya output yang disediakan maka semakin besar pula debit air yang dihasilkan. Pompa dengan jumlah sudu 3 menghasilakan debit air yang konstan dan dengan kecepatan putar yang konstan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

  1. Dari hasil percobaan pompa sentrifugal dengan tiga sudu ini mampu menghasilkan putaran yang rendah sebesar 239 rpm.

  2. Pompa ini pada putaran minimum 239 rpm dengan debit air yang dihasilkan 0,59 l/m. dan pada putaran minimum 234 rpm pompa tidak mengeluarkan air.

  3. Besar rugi-rugi daya pada saat putaran maksimum sebesar 3.490 rpm dan minimal 2.442 rpm.

5.2 Saran

  Berdasarkan dari analisa data dan kesimpulan, saran yang dapat diajukan adalah sebagai berikut:

  1. Mencari alternatif lain dalam hal menyambung antara pipa input dan pipa output.

  2. Membuat tempat penampungan air yang lebih baik untuk meminimalisir rugi-rugi yang terjadi akibat air terbuang dari tempat penampungan air.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  DAFTAR PUSTAKA [1] Cengel, Y.A./Boles.M.A. 2006. Thermodinamics:An Engineering Approach . New York: McGraw- Hill.

  [2] Dietzel, F.D. 1992. Turbin, Pompa dan Kompresor, terjemahan Ir.Dakso Sriyono. Jakarta: PT. Erlangga.

  [3] Sutrisno, V.T. 2010. Pompa Sentrifugal 2 Pipa Output Dengan Variasi Head dan Diameter Antar Pipa Output, Skripsi, Universitas Sanata Dharma.