PROSEDUR KERJA
5.4. Analisa Data
a. Debit aktual Vs head pompa
1. Pompa tunggal 1 dan pompa tunggal 2
0.053 0.045 0.046 0.047 0.042 0.04 0.038 0.036 0.034 0
0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025
0.00020242910.0002049180.00020833330.0002145923 0.0001592357
0.0001362398 0.0000954198
0.0000704225 0.0000448833
Debit Aktual Vs Head pada Pompa Tunggal 1
Pompa Tunggal 1 Head Pompa (m)
Debit Aktual Pompa (m^3/s)
Gambar 5. 1 Debit Aktual Vs Head pada Pompa Tunggal 1
Pada gambar 5.1 di atas, dapat dilihat bahwa awalnya debit aktual pompa memang naik, tetapi semakin lama pompa bekerja semakin turun besar debit aktualnya. Setelah titik puncak, debit dan head menurun, yang menandakan bahwa pompa telah mencapai batas efisiensi maksimal dan mengalami penurunan performa. Titik tertinggi pada diagram menunjukkan head maksimum yang dapat dicapai pompa pada debit tertentu. Di
mana titik maksimum tersebut menghasilkan debit aktual sebesar 0,000214592 m3 s dengan head 0,047 m.
Setelah titik maksimum, head mulai turun drastis. Hal ini menunjukkan bahwa overload debit atau peningkatan aliran melebihi kapasitas optimal yang menyebabkan kinerja pompa menurun, yang umum terjadi akibat kavitasi atau hambatan aliran.
Untuk sistem perpompaan yang efisien, pompa sebaiknya dioperasikan mendekati titik optimum (head dan debit tertinggi) agar daya yang digunakan tidak terbuang sia-sia.
Pengoperasian di luar titik optimum (terlalu kecil atau terlalu besar debitnya) menyebabkan turunnya efisiensi dan potensi kerusakan jangka panjang pada pompa.
0.052 0.048 0.046 0.044 0.043 0.041 0.04 0.037 0.035 0
0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035
0.00026315790.0002873563 0.0001724138
0.0002314815 0.0001628664
0.000129199 0.0000934579
0.00006605020.0000598802
Debit Aktual Vs Head pada Pompa Tunggal 2
Pompa Tunggal 2 Head Pompa (m)
Debit Aktual (m^3/s)
Gambar 5. 2 Debit Aktual Vs Head pada Pompa Tunggal 2
Pada gambar 5.2 di atas, dapat dilihat bahwa pada pengujian pompa tunggal 2 menghasilkan debit aktual yang grafiknya naik turun sampai titik ke empat. Setelah titik ke empat tersebut, pompa mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya titik pengujian. Titik maksimum pompa yaitu berada pada titik kedua dengan debit 0,000287356 m3
s dan head 0,048 m.
Adanya grafik yang naik turun, disebabkan oleh faktor lingkungan, yaitu adanya kesalahan pengukuran saat pengambilan data, waktu yang digunakan untuk pengambilan debit tidak sesuai, kesalahan praktikan yang kurang teliti sehingga menyebabkan hasil pengukuran yang kurang akurat.
Titik maksimum pada pompa tersebut menandakan bahwa efisiensi yang optimum terjadi pada titik tersebut, namun setelah melewati titik maksimum pompa mengalami
penurunan lalu naik satu titik dan setelah itu mengalami penurunan drastis. Hal ini menandakan bahwa pompa telah melewati titik kerja optimalnya.
Untuk sistem perpompaan yang efisien, pompa sebaiknya dioperasikan mendekati titik optimum (head dan debit tertinggi) agar daya yang digunakan tidak terbuang sia-sia.
Pengoperasian di luar titik optimum (terlalu kecil atau terlalu besar debitnya) menyebabkan turunnya efisiensi dan potensi kerusakan jangka panjang pada pompa.
2. Pompa seri dan pompa paralel
0.051 0.05 0.05 0.05 0.05 0.052 0.051 0.049 0.048 0
0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035
0.00040.0003086419753 08642
0.0003401360544 217690.0003086419753
08642
0.0003378378378 378380.0003067484662
576690.0003048780487 80488
0.0003378378378 378380.0002941176470
588240.0002747252747 25275
Debit Aktual Vs Head pada Pompa seri
Pompa Seri Head Pompa (m)
Debit Aktual (m^3/s)
Gambar 5. 3 Debit Aktual Vs Head pada Pompa Seri
Pada gambar 5.3 di atas, dapat dilihat grafik yang ditunjukkan naik turun hingga ke titik akhir pengujian, namun debit dan head yang dihasilkan berbeda. Grafik yang menunjukkan hasil yang naik turun ini disebabkan oleh faktor lingkungan, yaitu adanya kesalahan pengukuran saat pengambilan data, waktu yang digunakan untuk pengambilan debit tidak sesuai, kesalahan praktikan yang kurang teliti sehingga menyebabkan hasil pengukuran yang kurang akurat.
Dari grafik tersebut, tampak bahwa hubungan antara head dan debit cenderung berfluktuasi, namun secara umum menunjukkan bahwa head cenderung lebih tinggi dibandingkan konfigurasi pompa tunggal. Dalam konfigurasi seri, dua pompa bekerja
berurutan untuk meningkatkan tekanan (head) pada debit yang sama. Artinya, head total sistem merupakan penjumlahan head masing-masing pompa, sementara debit tetap.
Head relatif stabil di kisaran 0,048 m – 0,052 m, dengan variasi kecil yang bisa disebabkan oleh fluktuasi pengukuran atau variasi beban. Debit aktual bervariasi di kisaran 0,000274 – 0,00034 m³/s, yang menunjukkan bahwa sistem masih mempertahankan debit relatif konstan walaupun terjadi perubahan kecil pada head.
Dibanding grafik pompa tunggal sebelumnya, terlihat bahwa head pada konfigurasi seri lebih tinggi meskipun debitnya mirip atau sedikit lebih tinggi. Hal ini mengindikasikan bahwa pompa seri lebih cocok digunakan ketika dibutuhkan head tinggi, seperti dalam sistem pemompaan vertikal atau untuk mengatasi perbedaan ketinggian besar. Karena grafik tidak menunjukkan puncak tajam atau penurunan head drastis, bisa diasumsikan sistem ini bekerja cukup stabil.
0.062 0.061 0.058 0.057 0.056 0.054 0.052 0.05 0.046 0
0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 0.0008
0.0004807692307 69231
0.0006849315068 49315
0.0005319148936 17021
0.0005681818181 818180.0004629629629
62963
0.0004629629629 629630.0004424778761
061950.0003048780487 804880.0001879699248
1203
Debit Aktual Vs Head pada Pompa Paralel
Pompa Paralel Head Pompa (m)
Debit Aktual (m^3/s)
Gambar 5. 4 Debit Aktual Vs Head pada Pompa Paralel
Dari grafik, terlihat bahwa head menurun secara bertahap saat debit meningkat, dengan titik puncak debit pada awal grafik. Dalam konfigurasi paralel, dua pompa bekerja berdampingan untuk meningkatkan debit pada head yang relatif tetap. Head pada sistem akan mengikuti pompa dengan head terkuat (biasanya sama jika pompa identik).
Debit tertinggi tercatat sekitar 0,000684932 m³/s pada head sekitar 0,061 m. Setelah titik tersebut, debit menurun seiring penurunan head, menunjukkan bahwa sistem mulai mengalami penurunan performa. Hal ini bisa disebabkan oleh peningkatan losses atau ketidakseimbangan antar pompa, dan juga faktor lingkungan, seperti adanya kesalahan pengukuran saat pengambilan data, waktu yang digunakan untuk pengambilan debit tidak
sesuai, kesalahan praktikan yang kurang teliti sehingga menyebabkan hasil pengukuran yang kurang akurat.
Dibanding konfigurasi pompa tunggal dan seri, pompa paralel memberikan debit tertinggi, yang sesuai dengan tujuannya. Namun, sistem ini cenderung lebih sensitif terhadap perbedaan tekanan kecil antar pompa. Bila pompa tidak identik atau sinkron, satu pompa bisa menghambat yang lain.
b. Debit teoritis vs head pompa
1. Pompa tunggal 1 dan pompa tunggal 2
0.053 0.045 0.046 0.047 0.042 0.04 0.038 0.036 0.034 0
0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012
0.00140.0012542478383 1307
0.0008825685504 19802
0.0009247901027 80934
0.0009682009343 28465
0.0007629284047 56050.0006889090137
026920.0006193745451 177940.0005542305548
895380.0004933805214 72092
Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Tunggal 1
Head Pompa (m)
Debit Teoritis (m^3/s)
Gambar 5. 5 Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Tunggal 1
Pada gambar 5.5 di atas, dapat dilihat bahwa seiring bertambahnya titik pengujian debit teoritis yang dihasilkan juga semakin menurun dan begitu juga head pompa. Namun debit maksimum terjadi pada titik awal pengujian yaitu 0,001254248 m³/s dan head 0,053 m.
Penurunan debit saat head berkurang menunjukkan bahwa energi yang dimiliki fluida untuk mengalir juga menurun. Ini mencerminkan hubungan terbalik antara head dan kecepatan aliran pada sistem tertutup. Dibandingkan dengan grafik Debit Aktual vs H ead, terlihat bahwa debit teoritis selalu lebih tinggi dari debit aktual. Selisih ini disebabkan oleh adanya kerugian energi (rugi-rugi mekanis, gesekan, turbulensi, kebocoran) yang terjadi di sistem nyata.
0.052 0.048 0.046 0.044 0.043 0.041 0.04 0.037 0.035 0
0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012
0.00140.0012034745194 9340.0010128120067
01620.0009247901027 809340.0008415252136
217320.0008016489238 785020.0007253522687
036490.0006889090137 026920.0005862597225
123130.0005232749111 37667
Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Tunggal 2
Pompa Tunggal 2 Head Pompa (m)
Debit Teoritis (m^3/s)
Gambar 5. 6 Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Tunggal 2
Pada gambar 5.6 di atas dapat dilihat bahwa seiring bertambahnya titik pengujian maka semakin menurun debit dan head yang dihasilkan. Hal ini secara teoritis, debit ideal ditentukan dari rumus berdasarkan konservasi energi fluida. Penurunan debit saat head berkurang menunjukkan bahwa energi yang dimiliki fluida untuk mengalir juga menurun.
Ini mencerminkan hubungan terbalik antara head dan kecepatan aliran pada sistem tertutup. Titik maksimum grafik yaitu pada debit 0,001203475 m³/s dan head 0,052 m.
0.051 0.05 0.05 0.05 0.05 0.052 0.051 0.049 0.048 0.0009
0.00095 0.001 0.00105 0.0011 0.00115 0.0012 0.00125
0.0011539548127 09870.0011056782270
54820.0011056782270 54820.0011056782270
54820.0011056782270 5482
0.0012034745194 9340.0011539548127
0987
0.0010586341823 24980.0010128120067
0162
Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Seri
Head Pompa (m)
Debit Teoritis (m^3/s)
Gambar 5. 7 Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Seri
Terdapat sedikit fluktuasi, dengan kenaikan debit teoritis pada titik head sekitar 0,052 m dan debit puncak 0,001203475 m³/s). Setelah titik tersebut, debit mulai menurun secara bertahap. Pada pompa seri, head total meningkat, tetapi debit teoritis tetap dalam rentang kecil karena debit sistemnya tidak bertambah (tetap). Kenaikan mendadak di titik
0,052 m bisa disebabkan oleh anomali data pengukuran head atau perbedaan kondisi eksperimen.
Setelahnya, tren penurunan debit teoritis sesuai dengan penurunan energi potensial dalam sistem atau adanya kerugian head minor. Secara keseluruhan, kurva cukup stabil, menunjukkan bahwa sistem pompa seri memiliki karakteristik debit konstan, yang sesuai teori. Fluktuasi kecil kemungkinan berasal dari faktor lingkungan, yaitu adanya kesalahan pengukuran saat pengambilan data, waktu yang digunakan untuk pengambilan debit tidak sesuai, kesalahan praktikan yang kurang teliti sehingga menyebabkan hasil pengukuran yang kurang akurat.
0.062 0.061 0.058 0.057 0.056 0.054 0.052 0.05 0.046 0
0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018
0.0020.0017693097620 41240.0017067955446
07910.0015272798167 56320.0014700840487
79860.0014141930826 96560.0013062851730
04550.0012034745194 9340.0011056782270
54820.0009247901027 80934
Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Paralel
Head Pompa (m)
Debit Teoritis (m^3/s)
Gambar 5. 8 Debit Teoritis Vs Head pada Pompa Paralel
Debit teoritis awal berada pada nilai tinggi, sekitar 0,00176 m³/s saat head berada di 0,062 m. Terlihat penurunan debit secara bertahap seiring penurunan head, hingga mencapai sekitar 0,00092 m³/s saat head turun ke 0,046 m. Pola kurva menunjukkan tren menurun, yang halus dan konsisten tanpa fluktuasi tajam.
Pada sistem pompa paralel, debit total meningkat karena aliran dari dua pompa digabung, sementara head-nya tetap (sama dengan satu pompa). Karena itulah debit teoritis pada sistem ini relatif lebih tinggi dibandingkan pompa tunggal maupun seri.
Penurunan debit seiring turunnya head mencerminkan penurunan energi potensial dalam sistem.
Pompa paralel menghasilkan debit teoritis terbesar, menunjukkan bahwa sistem ini cocok untuk aplikasi yang menuntut aliran besar pada head rendah. Dibandingkan dengan grafik pompa seri dan tunggal, pompa paralel jelas unggul dari sisi debit teoritis tetapi
tidak dari sisi head. Grafik ini sangat konsisten dengan konsep pompa paralel, yaitu debit meningkat karena kapasitas aliran dari dua pompa digabung.