TUGAS AKHIR Pengaruh Panjang Pipa Inlet Terhadap Kinerja Pada Pompa Hidram.

TUGAS AKHIR

PENGARUH PANJANG PIPA INLET TERHADAP KINERJA
PADA POMPA HIDRAM

Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana S-1 Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :
Nama

: AFIF MUBAROK

Nim

: D200100118

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016


v

MOTTO

“Barang siapa mengerjakan amal salih, baik laki-laki maupun perempuan
dalam keadaan beriman, maka sesungguhnya akan Kami berikan
kepadanya kehidupan yang baik, dan sesungguhnya akan Kami beri
balasan kepada mereka dengan pahala yang lebih baik dari apa yang
telah mereka kerjakan”
(QS. An-Nahl: 97)

“Janganlah kamu bersedih sesungguhnya Allah selalu bersama kita”
(QS. At-Taubah: 40)
“Berdoalah kamu kepada-Ku niscaya akan Kuperkenankan bagimu”
(QS. Al-Mu’minun: 60)
“Wahai orang-orang yang beriman, mintalah pertolongan (kepada Allah)
dengan sabar dan shalat”
(QS. Al-Baqarah: 153)
“Sukses tidak datang tanpa ada usaha, tapi datang dari keyakinan dan

kerja keras kita sendiri”

vi

PERSEMBAHAN

Dengan mengucap syukur Alhamdulillah hamba panjatkan atas
rahmat, hidayah dan karunia ALLAH SWT dan sholawat serta salam
hanya bagi nabi Muhammad SAW, kupersembahkan karya kecilku untuk
orang-orang yang kusayangi :
1. Ayah (Mungin Rosyidi) dan Ibu (Siti Khoiriyah) Tercinta Motivator
terbesar dalam hidupku yang selalu mendo’akan dan memberikan
kasih sayang, pengorbanan jiwa raga, do’a serta semangatnya yang
tak kenal lelah, semoga Allah SWT membalas semua kebaikanya serta
meridhoi setiap tetes keringat serta tetes air matanya. Amin.
2. Bapak Ir. Subroto, MT selaku dosen pembimbing utama tugas akhir,
dan Bapak Nur Aklis, ST. MT selaku dosen pembimbing pendamping,
serta seluruh dosen dan karyawan, saya berterimakasih banyak atas
bimbingan dan fasilitas yang diberikan di Universitas Muhammadiyah
Surakarta.

3. Kakakku Rochmatul Azizah Dan Adib Rofiudin, Serta adikku
Muhammad Badawi Dan Abdur Rozaq. Terimakasih atas Do’a dan
dukunganya yang selalu tercurah untukku.
4. Khoiriyah Spd calon Istriku yang selalu mendoakan,mendukung dan
Menyemati disetiap langkahku..
5. Teman – teman Teknik Mesin Angkatan 2010 yang selalu mendukung
dan memberi support.

vii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur Alhamdulillah berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis
dapat menyelesaikan skripsi penelitian yang berjudul “ Pengaruh panjang
pipa inlet terhadap kinerja pada pompa hidram” sebagai salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar sarjana S-1 Program

Studi Teknik Mesin


Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini kekurangan.
Namun demikian besar harapan penulis semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi mereka yang membutuhkan. Penyusunan skripsi ini juga
mendapat bantuan dari berbagai pihak, dalam kesempatan ini penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D. Selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., Msc., Ph.D. Selaku ketua Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Ir. Subroto, MT selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah
membimbing,

mengarahkan

dan

memberi

petunjuk


dalam

penyusunan Tugas Akhir ini.
4. Nur Aklis, ST. MT selaku Dosen Pembimbing Pendamping dan
Pembimbing Akademik yang telah berkenan meluangkan waktu dan
pikirannya dalam memberikan dorongan, arahan dan bimbinganya
atas terselesainya Tugas Akhir ini.
5. Dosen Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.

viii

6. Bapak dan Ibu tercinta yang memberikan kasih sayang dan selalu
mendo’akan untuk menyelesaikan tugas Akhir ini.
7. Fariz, Jiting, Dedhi, Darsono, Angga, Mrop, dan Odi teman
seperjuangan yang membantu kelancaran pengerjaan Tugas Akhir.
8. Teman – teman Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin khususnya
angkatan 2010, terimakasih bantuan dan persahabatanya.
9. Semua pihak yang telah membantu dalam studi dan penyelesaian

penulisan Tugas Akhir ini, yang tidak bisa disebutkan satu - persatu.
Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas
akhir ini, semoga bantuan yang diberikan menjadi amalan kebaikan disisi
Allah SWT, Amin. Segala saran dan kritikan menjadikan motivasi dan
semangat pada penulis.

Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Surakarta,

September 2016

Penulis

ix

PENGARUH PANJANG PIPA INLET TERHADAP KINERJA PADA
POMPA HIDRAM
ABSTRAKSI


Air merupakan kebutuhan pokok dalam kehidupan sehari-hari
untuk manusia dan hewan maupun tumbuh – tumbuhan. Untuk
memindahkan air dari tempat rendah ke tempat tinggi biasanya
menggunakan pompa motor listrik ataupun motor diesel. Namun, hal itu
menjadikan kesulitan tersendiri bila memasang instalasi kelistrikan karena
jangkauan sumber air dari pemukiman terlalu jauh, dan bahan bakarnya
juga semakin lama semakin mahal. Oleh karena itu diperlukan alat
alternatif salah satunya menggunakan pompa hidram yang bekerja
dengan tekanan air itu sendiri.Tujuan penelitian ini untuk mengetahui
Pengaruh Variasi Panjang Pipa Inlet Terhadap Efisiensi Pompa Hidram.
Penelitian yang dilakukan dengan menggunakan pompa hidram
dengan tinggi permukaan reservoir tetap 3 m, tabung tekan berdiameter 4
inchi dengan tinggi 70 cm.badan pompa berdiameter 1.5 inchi, dan pipa
penghantar berdiameter 0.5 inchi dan tinggi 6 m. Dengan variasi panjang
pipa inlet dengan panjang 3 m, 3.5 m, 4 m, 4.5 m, 5 m. Pengambilan data
debit pompa dengan menggunakan gelas ukur disetiap variasi panjang
pipa inlet.
Dari hasil penelitian variasi panjang pipa inlet berpengaruh
terhadap debit dan efisiensi pompa. Pada variasi panjang pipa inlet 3 m
menghasilkan debit 0.02235 liter/detik dengan efisiensi pompa 23.95 %,

pada variasi panjang pipa inlet 3.5 m menghasilkan debit 0.026 liter/detik
dengan efisiensi pompa 27.85 %, pada variasi panjang pipa inlet 4 m
menghasilkan debit 0.031 liter/detik dengan efisiensi pompa 32.21 %,
pada variasi panjang pipa inlet 4.5 m menghasilkan debit 0.03985
liter/detik dengan efisiensi pompa 41.83 %, dan pada variasi panjang pipa
inlet 5 m menghasilkan debit 0.04565 liter/detik dengan efisiensi pompa
48.91%.

Kata kunci: Pompa Hidram, Panjang Pipa Inlet, Debit Pompa,
Efisiensi Pompa
x

EFFECT OF LONG PIPE INLET TO THE PERFORMANCE OF
HYDRAULIC PUMP
ABSTRACTS

Water is a basic needs in everday life for humans, animals and
plauts. To move water from low high places usually used electric motor
pump or motor diesel. How ever, it makes its own difficulties when
installing the electric installation for the water resources of the settlement

reach too far, and fuel is also becoming incresingly expensive. There fore
reuired an alternative tools one of them using a hydraulic pump. Which
works with water pressure itself. This pesearch purposes is detormine
effect of varition inlet pipe length of efficiency hydraulic pump.
Research conducted using a hydraulic pump with the surface of
reservoir remains high 3 m, press tube diameter 4 inch with a height if 70
cm. 1.5 inch diameter pump body and canductor pipe diameter of 0.5 inch
and a height of 6 m. The vriation of the length inlet pipe with a length of 3
m, 3.5 m, 4 m, 4.5 m, 5 m. Refrieval debit pump by using a measuring cup
every variation in the length of pipe inlet.
The research resuts inlet pipe length variations affect the discharge
and the pump efficiency. The variation of inlet pipe length of 3 m generate
debit 0,02235 liter/second with a pump efficrency 23.95 %. The variation
of inlet pipe 3.5 m. Generate debit 0.026 liter/second with a pump
efficiency 27,85 %. The variation of inlet pipe 4 m. Generate debit 0.031
liter/second with a pump efficiency 32.21 %. The variation of inlet pipe 4.5
m, generate debit 0.03985 liter/second with a pump efficiency 41.83 %
and variation of inlet pipe 5 m generate debit 0.04565 liter/second with a
pump efficiency 48.91 %.
Keywords : Hydraulic pump, length inlet pipe, pump debit, efficiency

pump.

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL . ....................................................................... .

i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ...........................................

ii

HALAMAN PERSETUJUAN ..........................................................

iii

HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................


iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ....................................................

v

MOTTO ..........................................................................................

vi

PERSEMBAHAN ............................................................................

vii

KATA PENGANTAR .....................................................................

viii

ABSTRAKSI .................................................................................

x

DAFTAR ISI

.................................................................................

xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................

xv

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................

xvi

DAFTAR NOTASI .........................................................................

xvii

BAB I

PENDAHULUAN ......................................................

1

1.1.

Latar Belakang ..............................................

1

1.2.

Rumusan Masalah ........................................

2

1.3.

Batasan Masalah ...........................................

2

1.4.

Tujuan Penelitian ..........................................

3

1.5.

Manfaat Penelitian .........................................

3

1.6.

Sistematika Penulisan ...................................

4

xii

BAB II

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA ..............................................

6

2.1. Penelitian Terdahulu .........................................

6

2.2. Dasar Teori ......................................................

7

2.2.1. Pompa hidram ....................................

7

2.2.2. Komponen utama dan fungsinya ........

9

2.2.3. Fluida dan jenis aliran .........................

11

2.2.4. Aliran air di dalam pipa .......................

14

2.2.5. Gaya water hammer ..........................

16

2.2.6. Efisiensi pompa hidram ......................

17

METODOLOGI PENELITIAN ..................................

18

3.1.

Rancangan Penelitian ...................................

18

3.2.

Instalasi Pengujian ......................................

22

3.3.

Lokasi Penelitian ...........................................

24

3.4.

Alat dan Bahan Penelitian ............................

24

3.4.1.Alat yang digunakan .............................

24

3.4.2. Bahan yang digunakan untuk penelitian... 26
3.5.

Prosedur Penelitian .....................................

xiii

27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAAN ..................................

28

4.1.Perhitungan gaya angkat katup buang ................

28

4.1.1.Kecepatan aliran pipa.. ..........................

28

4.1.2. Perhitungan kerugian tenaga (Head Loses).29
4.1.3.Perhitungan tekanan pada katup buang....
4.2.

Analisa gaya water hammer ..........................

4.3.

Hubungan variasi panjang pipa inlet dengan debit
pompa...............................................................

4.4.

31

33

Hubungan variasi panjang pipa inlet dengan
efisiensi pompa.................................................

BAB V

31

PENUTUP.. .................................................................

34

36

5.1.

Kesimpulan....................................................

36

5.2.

Saran .............................................................

36

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian – bagian Pompa Hidram .................................

8

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian................................................

18

Gambar 3.2 Instalasi Pengujian ......................................................

22

Gambar 3.3 Tampungan Air (reservoir) ..........................................

24

Gambar 3.4 Tabung Tekan .............................................................

25

Gambar 3.5 Badan Pompa Hidram .................................................

25

Gambar 3.6 Elbow.............................................................................

25

Gambar 3.7 Katup Buang ...............................................................

26

Gambar 3.8 Rumah Katup Buang ..................................................

26

Gambar 4.1 Istalasi kerugian tenaga ..............................................

30

Gambar 4.2 Grafik hubungan antara variasi panjang pipa inlet dengan
debit pompa....................................................................

33

Gambar 4.3 Grafik hubungan antara variasi panjang pipa inlet dengan
efisiensi pompa..............................................................

xv

34

DAFTAR LAMPIRAN

Flange Badan Pompa Hidram
Badan Pompa Hidram
Flange Badan Pompa Hidram
Katup Searah
Rumah Katup Buang
Tabung Tekan Volume 5677.41 cm3
Penampang Katup Buang
Poros Katup Buang
Beban Katup Buang
Diagram Moody

xvi

DAFTAR NOTASI
V

= Kecepatan aliran

(m/s)

D

= Diameter

(m)

ʋ

= Viskositas kinematis

(m2/s)

Re

= Bilangan Reynolds

Hf

= kerugian – kerugian pada pipa

M

= Massa

K

= Konstanta

f

= Friction factor

L

= panjang

(m)

ρ

= Rapat massa zat cair

(kg/m3)

A

= Penampang aliran

(m2)

T

= Waktu

(s)

d

= Diameter

(m)

Q

= Debit input

(dm3/s)

ȠD

= Efisiensi D’Aubuission

(%)

h

= Head hasil pompa

(m)

H

= Head reservoir

(m)

Ɣ

= Berat jenis zat cair

(N/m3)

(kg)

xvii