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

vi 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)

vii

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..

viii

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.

ix

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

x

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%.

xi

EFFECT OF LONG PIPE INLET TO THE PERFORMANCE OF HYDRAULIC PUMP 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

xii 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

xiii

BAB II 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

BAB III 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

xiv

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.... 31

4.2. Analisa gaya water hammer ... 31

4.3. Hubungan variasi panjang pipa inlet dengan debit pompa... 33

4.4. Hubungan variasi panjang pipa inlet dengan efisiensi pompa... 34

BAB V PENUTUP.. ... 36

5.1. Kesimpulan ... 36

5.2. Saran ... 36

xv

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

xvi

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

xvii

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 (kg)

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)