TUGAS AKHIR Pengaruh Variasi Diameter Katup Buang Terhadap Debit dan Efisiensi Pada Pompa Hidram.
TUGAS AKHIR
PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG
TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI 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
: FARIZ ARDIANSYAH
Nim
: D 200 100 061
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2015
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
“PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG TERHADAP
DEBIT DAN EFISIENSI POMPA HIDRAM” yang dibuat untuk memenuhi
sebagian syarat untuk memperoleh derajat sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sejauh mana penulis
ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau Instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya penulis cantumkan sebagai mestinya
Surakarta, Mei 2015
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul “PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP
BUANG TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI PADA POMPA HIDRAM”.
telah disetujui oleh pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagai
persyaratan memperoleh derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama : Fariz Ardiansyah
NIM
: D 200 100 061
Disetujui Pada :
Hari/Tanggal
: ………………………
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul : “PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP
BUANG TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI POMPA HIDRAM”, telah
dipertahankan di hadapan Tim penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi
sebagai syarat memperoleh derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama
: Fariz Ardiansyah
NIM
: D 200 100 061
Disahkan Pada :
Hari/Tanggal
: ………………………
TimPenguji :
Ketua
: Ir. Subroto, MT
(………………………..)
Anggota 1
: Ir. Sartono Putro, MT
(………………………..)
Anggota 2
: Nurmuntaha A. N., ST. Pg,Dip
(………………………..)
Mengetahui,
iv
v
MOTTO
“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”
(Aristoteles)
“Mencari ilmu itu hukumnya wajib bagi muslimin dan muslimat”
(HR. Ibnu Abdil Bari)
“Berangkat dengan penuh keyakinan Berjalan dengan penuh keikhlasan stiqomah
dalam menghadapi cobaan”
“Apabila anda berbuat kebaikan kepada orang lain, maka anda telah berbuat
baik terhadap diri sendiri”
(Benyamin Franklin)
“Allah akan meningkatkan orang-orang beriman dan berilmu
sampai beberapa derajat”
(Q.S Al-Mujadalah)
vi
PERSEMBAHAN
Dengan ridho Allah SWT serta teriring do’a dan sujud syukur yang
mendalam,
setelah
melewati
berbagai
ujian
dalam
perjuangan,
saya
mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1. Ayah (Solikhin) dan Ibu (Khamidah) dengan segala kasih sayang,
kesabaran,
keikhlasan
dan
pengorbanannya,
serta
senantiasa
mendukung, membimbing dan mendo’akanku.
2. Bapak Ir. Subroto, MT selaku dosen pembimbing utama tugas akhir,
dan Bapak Ir. Sartono Putro, MT selaku dosen pembimbing
pendamping, serta seluruh dosen dan karyawan, saya berterima kasih
banyak atas bimbingan dan fasilitas yang diberikan di Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
3. Keluargaku (Firdaus Amirullah dan Hanum Putri Ayuningtyas
Djatmiko) yang selalu memberikan semangat.
4. Prinata Marmila yang selalu memberikan dukungan dan semangat.
5. Teman-teman Teknik Mesin Angkatan 2010 yang selalu mendukung
dan memberi support.
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur Alhamdulilahhirabbil’alamin, kehadirat Allah SWT atas
segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa dukungan, bimbingan dan
dorongan dari semua pihak sangatlah berarti bagi kelancaran penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis tidak
lepas dari berbagai hambatan dan cobaan akan tetapi berkat bimbingan dan
dorongan dari berbagai pihak akhirnya penulis dapat melalui dan mengatasinya.
Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT.,Ph.D. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar, 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. Ir. Sartono Putro, MT. Selaku Dosen Pembimbing Pendamping yang telah
berkenan meluangkan waktu dan pikirannya dalam memberikan dorongan,
arahan dan bimbinganya atas terselesainya Tugas Akhir ini.
5. Ir. Tri Tjahyono, MT. Selaku Pembimbing Akademik yang memberikan
nasehat.
6. Dosen Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
viii
7. Bapak dan Ibu tercinta yang memberikan kasih sayang dan mendo’akan
penulis untuk menyelesaikan tugas Akhir ini.
8. Aji Ageng Yuwono, Shodiqin, Dwi Siswanto, Dedhi Hendrajati, Trias
Novan, Sudarsono dan Afif Mubarok teman seperjuangan yang membantu
kelancaran pengerjaan Tugas Akhir.
9. Teman-teman Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin khususnya angkatan
2010, terima kasih bantuan dan persahabatanya.
10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam studi dan penyelesaian
penulisan Tugas Akhir ini, yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi 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, Mei 2015
Penulis
ix
PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG
TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI PADA POMPA HIDRAM
Fariz Ardiansyah, Subroto, Sartono Putro
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta
E-mail : farizardiansyah16@yahoo.com
ABSTRAKSI
Air merupakan sarana terpenting dalam kehidupan sehari-hari
khususnya manusia, sedangkan di Indonesia banyak daerah perbukitan
yang sumber airnya berada di bawah permukiman. Untuk mendapatkan
air dari bawah dibawa kepemukiman tentunya memerlukan suatu alat
yaitu pompa. pompa pada umumnya memerlukan motor listrik sebagai
sumber utama. Untuk itu dibuatlah pompa hidram suatu alat pompa yang
tidak menggunakan sumber aliran listrik, akan tetapi dengan
memenfaatkan daya tekan dari air itu sendiri. Tujuan penelitian ini untuk
mengetahui variasi luas penampang katup buang terhadap debit, head
dan efisiensi pompa hidram.
Penelitian yang dilakukan dengan menggunakan pompa hidram
dengan tinggi tampungan air (reservoir) terhadap pompa yaitu 2 m dan
panjang pipa inlet 4 m dengan diameter 0.0635 m (2,5 inchi) dan badan
pompa berdiameter 1,5 inchi dengan variasi diameter katup buang
terhadap luas penampang dan head pipa penghantar.
Dari penelitian didapatkan Debit pompa hidram sebesar 0.07
liter/detik dan efisiensi sebesar 37.802 %. pada ketinggian pipa
penghantar 6 m. pada ketinggian pipa penghantar 7 m dihasilkan debit
sebesar 0.052 liter/detik dengan efisiensi sebesar 27.167 %. sedangkan
pada ketinggian pipa penghantar 8 m dihasilkan debit sebesar 0.0362
liter/detik dengan efisiensi sebesar 19.157 % pada diameter katup 3.
Kata kunci : Pompa Hidram, Diameter Katup Buang, Debit, Head,
Efisiensi
x
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
..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
xiv
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xvi
DAFTAR NOTASI .................................................................................
xvii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ............................................................
1
1.1.
Latar Belakang .....................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ...............................................
3
1.3.
Batasan Masalah ..................................................
3
1.4.
Tujuan Penelitian ...............................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ...............................................
4
1.6.
Sistematika Penulisan ..........................................
4
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................
6
2.1.
Penelitian Terdahulu .............................................
6
2.2.
Dasar Teori ............................................................
7
xi
BAB III
2.2.1.
Pompa hidram ..........................................
7
2.2.2.
Komponen utama dan fungsinya .............
9
2.2.3.
Fluida dan jenis aliran .............................
12
2.2.4.
Aliran air didalam pipa .............................
14
2.2.5.
Persamaan momentum .............................
16
2.2.6.
Efisiensi pompa hidram ...........................
18
METODOLOGI PENELITIAN ......................................
19
3.1.
Rancangan Penelitian ............................................
19
3.2.
Instalasi Pengujian ................................................
23
3.3.
Lokasi Penelitian ...................................................
24
3.4.
Alat dan Bahan Penelitian ......................................
24
3.4.1. Alat yang digunakan .................................
24
3.4.2. Tempat yang digunakan untuk penelitian ...
27
Prosedur Penelitian..................................................
27
HASIL DAN PEMBAHASAAN ......................................
29
4.1.
Perhitungan gaya angkat katup buang....................
29
4.1.1. Kecepatan aliran pipa .................................
29
4.1.2. Perhitungan kerugian tenaga (Head Loses) .
30
4.1.3. Perhitungan tekanan pada katup buang ......
32
4.2.
Analisa gaya water hammer ...................................
33
4.3.
Hubungan head dengan debit pompa hidram ........
35
4.4.
Hubungan head dengan efisiensi pompa ...............
37
4.4.1. Efisiensi menurut D’Aubuisson.................
37
3.5.
BAB IV
xii
BAB V
PENUTUP ........................................................................
40
5.1.
Kesimpulan ...........................................................
40
5.2.
Saran ....................................................................
40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian-Bagian Pompa Hidram ............................................
8
Gambar 2.2 Komponen Utama Pompa Hidram .........................................
10
Gambar 2.3 Penurunan Persamaan Momentum ........................................
17
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ........................................................
19
Gambar 3.2 Variasi Diameter Katup Buang .............................................
21
Gambar 3.3 Instalasi Pompa .....................................................................
23
Gambar 3.4 Tampungan Air (reservoir) ...................................................
24
Gambar 3.5 Badan Pompa Hidram ............................................................
25
Gambar 3.6 Elbow ...................................................................................
25
Gambar 3.7 Rumah Katup Buang ..............................................................
25
Gambar 3.8 Gelas Ukur ..........................................................................
26
Gambar 3.9 katup Buang ........................................................................
26
Gambar 3.10 Tabung Udara .....................................................................
27
Gambar 4.1 Tekanan Pada Pompa Hidram ...............................................
32
Gambar 4.2 Hubungan Antara Head Pada Pipa Penghantar Dengan Debit
Pompa Hidram ......................................................................
xiv
36
Gambar 4.3 Hubungan Antara Efisiensi D’abuission Dengan Variasi
Katup Buang .........................................................................
xv
38
DAFTAR TABEL
Table 1 Hasil percobaan debit pompa dengan variasi katup buang ........
34
Table 2 Variasi debit spill pompa hidram ..................................................
37
Table 3 Efisiensi menurut D’Abuission ..................................................
37
xvi
DAFTAR NOTASI
V
= Kecepatan aliran
(m/s)
D
= Diameter
(m)
ʋ
= Viskositas kinematis
(m2/s)
Re
= Bilangan Reynolds
Hf
= kerugian tenaga gesekan pipa
(m)
He
= kerugian tenaga perubahan penampang
(m)
M
= Massa
(kg)
f
= Friction factor
L
= panjang
(m)
ρ
= Rapat massa zat cair
(kg/m3)
A
= Tampang aliran
(m2)
T
= Waktu
(s)
d
= Diameter
(m)
Q
= Debit spill
(dm3/s)
ȠD
= Efisiensi D’Aubuission
(%)
γ
= Berat jenis zat cair
(N/m3)
h
= Tinggi tekan static diatas rumah pompa
(m)
H
= Tinggi tekan static diatas head reservoir
(m)
xvii
PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG
TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI 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
: FARIZ ARDIANSYAH
Nim
: D 200 100 061
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2015
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
“PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG TERHADAP
DEBIT DAN EFISIENSI POMPA HIDRAM” yang dibuat untuk memenuhi
sebagian syarat untuk memperoleh derajat sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sejauh mana penulis
ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau Instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya penulis cantumkan sebagai mestinya
Surakarta, Mei 2015
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir berjudul “PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP
BUANG TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI PADA POMPA HIDRAM”.
telah disetujui oleh pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagai
persyaratan memperoleh derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama : Fariz Ardiansyah
NIM
: D 200 100 061
Disetujui Pada :
Hari/Tanggal
: ………………………
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul : “PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP
BUANG TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI POMPA HIDRAM”, telah
dipertahankan di hadapan Tim penguji dan telah dinyatakan sah untuk memenuhi
sebagai syarat memperoleh derajat Sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan Oleh :
Nama
: Fariz Ardiansyah
NIM
: D 200 100 061
Disahkan Pada :
Hari/Tanggal
: ………………………
TimPenguji :
Ketua
: Ir. Subroto, MT
(………………………..)
Anggota 1
: Ir. Sartono Putro, MT
(………………………..)
Anggota 2
: Nurmuntaha A. N., ST. Pg,Dip
(………………………..)
Mengetahui,
iv
v
MOTTO
“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua”
(Aristoteles)
“Mencari ilmu itu hukumnya wajib bagi muslimin dan muslimat”
(HR. Ibnu Abdil Bari)
“Berangkat dengan penuh keyakinan Berjalan dengan penuh keikhlasan stiqomah
dalam menghadapi cobaan”
“Apabila anda berbuat kebaikan kepada orang lain, maka anda telah berbuat
baik terhadap diri sendiri”
(Benyamin Franklin)
“Allah akan meningkatkan orang-orang beriman dan berilmu
sampai beberapa derajat”
(Q.S Al-Mujadalah)
vi
PERSEMBAHAN
Dengan ridho Allah SWT serta teriring do’a dan sujud syukur yang
mendalam,
setelah
melewati
berbagai
ujian
dalam
perjuangan,
saya
mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
1. Ayah (Solikhin) dan Ibu (Khamidah) dengan segala kasih sayang,
kesabaran,
keikhlasan
dan
pengorbanannya,
serta
senantiasa
mendukung, membimbing dan mendo’akanku.
2. Bapak Ir. Subroto, MT selaku dosen pembimbing utama tugas akhir,
dan Bapak Ir. Sartono Putro, MT selaku dosen pembimbing
pendamping, serta seluruh dosen dan karyawan, saya berterima kasih
banyak atas bimbingan dan fasilitas yang diberikan di Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
3. Keluargaku (Firdaus Amirullah dan Hanum Putri Ayuningtyas
Djatmiko) yang selalu memberikan semangat.
4. Prinata Marmila yang selalu memberikan dukungan dan semangat.
5. Teman-teman Teknik Mesin Angkatan 2010 yang selalu mendukung
dan memberi support.
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur Alhamdulilahhirabbil’alamin, kehadirat Allah SWT atas
segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa dukungan, bimbingan dan
dorongan dari semua pihak sangatlah berarti bagi kelancaran penulis dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis tidak
lepas dari berbagai hambatan dan cobaan akan tetapi berkat bimbingan dan
dorongan dari berbagai pihak akhirnya penulis dapat melalui dan mengatasinya.
Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT.,Ph.D. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar, 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. Ir. Sartono Putro, MT. Selaku Dosen Pembimbing Pendamping yang telah
berkenan meluangkan waktu dan pikirannya dalam memberikan dorongan,
arahan dan bimbinganya atas terselesainya Tugas Akhir ini.
5. Ir. Tri Tjahyono, MT. Selaku Pembimbing Akademik yang memberikan
nasehat.
6. Dosen Teknik Mesin beserta Staf Tata Usaha Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
viii
7. Bapak dan Ibu tercinta yang memberikan kasih sayang dan mendo’akan
penulis untuk menyelesaikan tugas Akhir ini.
8. Aji Ageng Yuwono, Shodiqin, Dwi Siswanto, Dedhi Hendrajati, Trias
Novan, Sudarsono dan Afif Mubarok teman seperjuangan yang membantu
kelancaran pengerjaan Tugas Akhir.
9. Teman-teman Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin khususnya angkatan
2010, terima kasih bantuan dan persahabatanya.
10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam studi dan penyelesaian
penulisan Tugas Akhir ini, yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan skripsi 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, Mei 2015
Penulis
ix
PENGARUH VARIASI DIAMETER KATUP BUANG
TERHADAP DEBIT DAN EFISIENSI PADA POMPA HIDRAM
Fariz Ardiansyah, Subroto, Sartono Putro
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta
E-mail : farizardiansyah16@yahoo.com
ABSTRAKSI
Air merupakan sarana terpenting dalam kehidupan sehari-hari
khususnya manusia, sedangkan di Indonesia banyak daerah perbukitan
yang sumber airnya berada di bawah permukiman. Untuk mendapatkan
air dari bawah dibawa kepemukiman tentunya memerlukan suatu alat
yaitu pompa. pompa pada umumnya memerlukan motor listrik sebagai
sumber utama. Untuk itu dibuatlah pompa hidram suatu alat pompa yang
tidak menggunakan sumber aliran listrik, akan tetapi dengan
memenfaatkan daya tekan dari air itu sendiri. Tujuan penelitian ini untuk
mengetahui variasi luas penampang katup buang terhadap debit, head
dan efisiensi pompa hidram.
Penelitian yang dilakukan dengan menggunakan pompa hidram
dengan tinggi tampungan air (reservoir) terhadap pompa yaitu 2 m dan
panjang pipa inlet 4 m dengan diameter 0.0635 m (2,5 inchi) dan badan
pompa berdiameter 1,5 inchi dengan variasi diameter katup buang
terhadap luas penampang dan head pipa penghantar.
Dari penelitian didapatkan Debit pompa hidram sebesar 0.07
liter/detik dan efisiensi sebesar 37.802 %. pada ketinggian pipa
penghantar 6 m. pada ketinggian pipa penghantar 7 m dihasilkan debit
sebesar 0.052 liter/detik dengan efisiensi sebesar 27.167 %. sedangkan
pada ketinggian pipa penghantar 8 m dihasilkan debit sebesar 0.0362
liter/detik dengan efisiensi sebesar 19.157 % pada diameter katup 3.
Kata kunci : Pompa Hidram, Diameter Katup Buang, Debit, Head,
Efisiensi
x
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
..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
xiv
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xvi
DAFTAR NOTASI .................................................................................
xvii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN ............................................................
1
1.1.
Latar Belakang .....................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ...............................................
3
1.3.
Batasan Masalah ..................................................
3
1.4.
Tujuan Penelitian ...............................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ...............................................
4
1.6.
Sistematika Penulisan ..........................................
4
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................
6
2.1.
Penelitian Terdahulu .............................................
6
2.2.
Dasar Teori ............................................................
7
xi
BAB III
2.2.1.
Pompa hidram ..........................................
7
2.2.2.
Komponen utama dan fungsinya .............
9
2.2.3.
Fluida dan jenis aliran .............................
12
2.2.4.
Aliran air didalam pipa .............................
14
2.2.5.
Persamaan momentum .............................
16
2.2.6.
Efisiensi pompa hidram ...........................
18
METODOLOGI PENELITIAN ......................................
19
3.1.
Rancangan Penelitian ............................................
19
3.2.
Instalasi Pengujian ................................................
23
3.3.
Lokasi Penelitian ...................................................
24
3.4.
Alat dan Bahan Penelitian ......................................
24
3.4.1. Alat yang digunakan .................................
24
3.4.2. Tempat yang digunakan untuk penelitian ...
27
Prosedur Penelitian..................................................
27
HASIL DAN PEMBAHASAAN ......................................
29
4.1.
Perhitungan gaya angkat katup buang....................
29
4.1.1. Kecepatan aliran pipa .................................
29
4.1.2. Perhitungan kerugian tenaga (Head Loses) .
30
4.1.3. Perhitungan tekanan pada katup buang ......
32
4.2.
Analisa gaya water hammer ...................................
33
4.3.
Hubungan head dengan debit pompa hidram ........
35
4.4.
Hubungan head dengan efisiensi pompa ...............
37
4.4.1. Efisiensi menurut D’Aubuisson.................
37
3.5.
BAB IV
xii
BAB V
PENUTUP ........................................................................
40
5.1.
Kesimpulan ...........................................................
40
5.2.
Saran ....................................................................
40
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian-Bagian Pompa Hidram ............................................
8
Gambar 2.2 Komponen Utama Pompa Hidram .........................................
10
Gambar 2.3 Penurunan Persamaan Momentum ........................................
17
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ........................................................
19
Gambar 3.2 Variasi Diameter Katup Buang .............................................
21
Gambar 3.3 Instalasi Pompa .....................................................................
23
Gambar 3.4 Tampungan Air (reservoir) ...................................................
24
Gambar 3.5 Badan Pompa Hidram ............................................................
25
Gambar 3.6 Elbow ...................................................................................
25
Gambar 3.7 Rumah Katup Buang ..............................................................
25
Gambar 3.8 Gelas Ukur ..........................................................................
26
Gambar 3.9 katup Buang ........................................................................
26
Gambar 3.10 Tabung Udara .....................................................................
27
Gambar 4.1 Tekanan Pada Pompa Hidram ...............................................
32
Gambar 4.2 Hubungan Antara Head Pada Pipa Penghantar Dengan Debit
Pompa Hidram ......................................................................
xiv
36
Gambar 4.3 Hubungan Antara Efisiensi D’abuission Dengan Variasi
Katup Buang .........................................................................
xv
38
DAFTAR TABEL
Table 1 Hasil percobaan debit pompa dengan variasi katup buang ........
34
Table 2 Variasi debit spill pompa hidram ..................................................
37
Table 3 Efisiensi menurut D’Abuission ..................................................
37
xvi
DAFTAR NOTASI
V
= Kecepatan aliran
(m/s)
D
= Diameter
(m)
ʋ
= Viskositas kinematis
(m2/s)
Re
= Bilangan Reynolds
Hf
= kerugian tenaga gesekan pipa
(m)
He
= kerugian tenaga perubahan penampang
(m)
M
= Massa
(kg)
f
= Friction factor
L
= panjang
(m)
ρ
= Rapat massa zat cair
(kg/m3)
A
= Tampang aliran
(m2)
T
= Waktu
(s)
d
= Diameter
(m)
Q
= Debit spill
(dm3/s)
ȠD
= Efisiensi D’Aubuission
(%)
γ
= Berat jenis zat cair
(N/m3)
h
= Tinggi tekan static diatas rumah pompa
(m)
H
= Tinggi tekan static diatas head reservoir
(m)
xvii