MODUL 11 KARAKTERISTIK POMPA SERI DAN PARALEL

LAPORAN AKHIR

PRAKTIKUM MEKANIKA FLUIDA 1 2022/2023

MODUL 11

KARAKTERISTIK POMPA SERI DAN PARALEL

Disusun Oleh:

KELOMPOK 3

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PERTAMINA 2022

NIM : 102220059

Asisten Praktikum : Melky Nathanael

Nama : Arya Wannadi Hafizh

KARAKTERISTIK POMPA SERI DAN PARALEL

Arya Wannadi Hafizh^1* Muhammad Qathan Farhas¹ FADLI¹

1Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pertamina

*Corresponding Author: aryawannadi123@gmail.com

Abstrak: Pompa merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk menaikan cairan dari permukaan yang rendah ke permukaan yang lebih tinggi dan dapat memindahkan cairan dari tempat yang bertekanan yang rendah ke tempat yang bertekanan yang lebih tinggi. Memahami prinsip kerja pompa merupakan salah satu hal penting, khususnya bagi seorang engineer. Oleh karena itu, praktikum ini bertujuan untuk memahami prinsip kerja pompa sentrifugal, menganalisis pengaruh keecepatan putaran motor dan debit terhadap head dan efisiensi pompa, dan menganalisis pengaruh rangkaian single, series, dan pararel pump terhadap head. Pada praktikum ini dapat diketahui bahwa debit berbanding terbalik dengan head total, serta pompa seri memiliki nilai head total dan debit terbesar diantara kedua konfigurasi pompa lainnya (tunggal dan paralel).

Abstract: Pump is a tool that can be used to raise liquid from a low surface to a higher surface and can move liquid from a low pressure place to a higher pressure place. Understanding the working principle of a pump is one of the important things, especially for an engineer. Therefore, this practicum aims to understand the working principle of a centrifugal pump, analyze the effect of motor rotation speed and discharge on the pump head and efficiency, and analyze the effect of single, series, and parallel pump circuits on the head. In this practicum, it can be seen that the discharge is inversely proportional to the total head, and the series pump has the largest total head and discharge values among the other two pump configurations (single and parallel).

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pompa merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk menaikan cairan dari permukaan yang rendah ke permukaan yang lebih tinggi dan dapat memindahkan cairan dari tempat yang bertekanan yang rendah ke tempat yang bertekanan yang lebih tinggi. Cairan tersebut contonya adalah air, oli atau minyak pelumas, atau fluida lainnya.

Industri-industri banyak menggunakan pompa sebagai salah satu peralatan bantu yang penting untuk proses produksi. Salah satunya seperti pompa sentrifugal, pompa sentrifugal merupakan sebuah pompa tekanan dinamis yang banyak di gunkan untuk memindahkan fluida yang memilki head tinggi.

Fluida yang dapat dipindahkan adalah fluida incompressible atau fluida yang tidak dapat dimampatkan. Pada pengapliaksian khusus, pompa dapat digunakan untuk memindahkan zat cair, seperti lumpur, pulp (bubur kertas)

Seorang engineer harus mampu mengetahui karakteristik berbagai macam jenis pompa, seperti pompa sentrifugal ini, hal ini dilakukan agar kita dapat menggunakan alat tersebut sesuai dengan kebutuhan pekerjaan kita. Oleh karena itu, pada praktikum ini ditujukan pada mahasiswa agar mampu memahami karakteristik dari pompa, khususnya pompa sentrifugal dan konfigurasinya

1.2. Rumusan Masalah

1. Bagaimana prinsip kerja pompa sentrifugal?

2. Bagaimana pengaruh keecepatan putaran motor dan debit terhadap head dan efisiensi pompa?

3. Bagaimana pengaruh rangkaian single, series, dan pararel pump terhadap head?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Memahami prinsip kerja pompa sentrifugal

2. Menganalisis pengaruh keecepatan putaran motor dan debit terhadap head dan efisiensi pompa

3. Menganalisis pengaruh rangkaian single, series, dan pararel pump terhadap head

1.4. Teori Dasar

1.4.1. Pengertian Pompa

Pompa merupakan suatu alat yang dapat digunakan untuk menaikan cairan dari permukaan yang rendah ke permukaan yang lebih tinggi dan dapat memindahkan cairan dari tempat yang bertekanan yang rendah ke tempat yang bertekanan yang lebih tinggi. Cairan tersebut contonya adalah air, oli atau minyak pelumas, atau fluida lainnya.

Pompa beroperasi dengan menggunakan prinsip perbedaan tekanan antara bagian hisap (suction) dan bagian tekan (discharge). Perbedaan ini berasal dari sebuah mekanisme putaran roda impeler yang membuat keadaan sisi hisap nyaris vakum. Hal inilah yang mengisap cairan sehingga dapat berpindah dari suatu reservoir ke tempat lain.

1.4.2. Jenis-Jenis Pompa

A. Pompa Positive Displacement (tekanan statis)

Pompa jenis ini terbagi menjadi 2 jenis penekan fluida yaitu reciprocating dan rotary pump. Pompa jenis ini memiliki daya hisap pompa yang rendah, walaupun begitu pompa ini dapat memindahkan

fluida dengan viskositas tinggi. Berikut macam-macam pompa positif displasment bedasarkan macamnya.

1. Rotary pump, yaitu Gear pump dan Screw pump

2. Reciprocating pump, yaitu Pompa diaphragm dan Pompa torak

Gambar 1. 1 Pompa diaphragm dan Pompa torak

B. Pompa tekanan dinamis.

Pompa bertekanan dinamis merupakan jenis pompa yang memberikan tekanan secara menerus sesuai dengan daya putaran impeller pompa. Pada pompa ini, impeler berfungsi sebagai begian pengerak fluida cair. Pompa dinamis di bedakan menjadi 3 macam berdasarkan jenis impelernya.

1. Pompa sentrifugal (impeler radial/francis) 2. Pompa aliran campuran (impeler mix flow) 3. Pompa aliran aksial. (impeler aksial)

1.4.3. Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa bertekanan dinamis.

Pompa ini bekerja dengan tekanan secara menerus serta memiliki elemen utama, seperti motor penggerak dan impeller yang berputar dengan kecepatan tinggi. Pompa sentrifugal berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi kinetik dan energi potensial fluida melalui suatu impeller yang berputar di dalam casing. Kemudian, fluida tersebut melalui lintasan volute yang berfungsi menurunkan kecepatan dan menaikan tekanannya.

Gambar 1. 2 Pompa sentrifugal

1.4.4. Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah salah satu jenis pompa non positive displacement pump dengan prinsip kerja, yaitu pertama-tama fluida memasuki pompa lalu dialirkan dari suction nozzle menuju impeller. Pada keadaan awal masuk, fluida masih berada pada tekanan atmosfer.

Kecepatan putar dari impeller akan memberikan gaya sentrifugal pada fluida.

Gaya tersebut akan menggerakkan fluida sepanjang impeller vane (baling-baling impeller) dan keluar menuju sisi sempit, lalu fluida akan memiliki gaya yang melawan dinding volute yang kemudian keluar melalui discharge nozzle.

Setelah itu fluida akan mengalami reduksi tekanan pada saat fluida masuk, sehingga fluida dialirkan ke pompa pada kondisi yang kontinu.

Bentuk dari volute akan semakin melebar ketika menuju discharge nozzle daripada posisi awal fluida saat memasuki volute.

Ketika fluida dari impeller menabrak sisi volute, maka kecepatan dari fluida tersebut akan meningkat.

Percepatan yang terjadi pada kondisi ini sangat berhubungan dengan energi kinetiknya. Kemudian bentuk volute yang lebar pada posisi keluar fluida dari impeller akan memperlambat gerakan dari fluida.

Pada saat fluida mencapai poisisi akhir volute, energi kinetik akan ditransformasikan menjadi tekanan. Tekanan inilah yang akan menggerakkan fluida keluar dari pompa melalui discharge nozzle yang kemudian mengalir menuju pipa keluaran.

Gambar 1. 3 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal

1.4.5 Komponen Pompa Sentrifugal

Secara umum bagian-bagian utama dari suatu pompa sentrifugal terbagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut:

A.

Komponen yang bergerak 1. Shaft (Poros)

Komponen ini berfungsi untuk meneruskan momen putar dari penggerak selama pompa beroperasi, komponen ini juga dapat sebagai dudukan impeler dan bagian yang bergerak lainnya.

2. Impeller

Komponen ini berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada fluida yang dipompakan secara kontinu (terus menerus). Adanya proses ini akan mengakibatkan saluran suction (hisap) akan bekerja secara maksimal dan terus menerus sehingga tidak ada kekosongan fluida dalam rumah pompa.

3. Shaft Sleeve

Komponen ini berfungsi untuk melindungi shaft dari erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Komponen ini dapat digunakan sebagai internal bearing, leakage joint dan distance sleever.

4. Wearing Ring

Komponen ini dipasang pada casing (wearing ring casing) dan impeller (wearing ring impeller). Fungsi utama dari komponen ini adalah untuk meminimalisir terjadinya kebocoran akibat adanya celah antara casing dengan impeller.

B.

Komponen yang tidak bergerak

1. Casing (rumah pompa)

Komponen ini adalah bagian terluar dari pompa yang berfungsi sebagai pelindung elemen yang berada di dalamnya, tempat kedudukan diffuser, inlet nozzle, outlet nozzle dan sebagai pengarah aliran dari impeller yang akan mengubah energi kecepatan menjadi energi tekan.

2.

Base Plate

Komponen ini berfungsi sebagai tempat untuk duduk seluruh komponen pompa.

3.

Diffuser

Komponen ini dilekatkan pada pipa dengan menggunakan baut.

Komponen ini berfungsi untuk mengarahkan aliran pada stage berikutnya dan mengubah energi kinetik pada fluida menjadi energi tekanan.

4.

Wearing Ring Casing

Komponen ini dilekatkan pada casing untuk mencegah kebocoran yang terjadi akibat adanya celah pada casing dan impeller.

5.

Stuffing Box

Komponen ini berfungsi untuk tempat kedudukan beberapa mechanical packing yang mengelilingi shaft sleeve. Komponen ini juga dapat mencegah terjadinya kebocoran pada daerah ketika pompa menembus casing, seperti udara yang dapat masuk ke dalam pompa dan cairan yang keluar dari dalam pompa.

6.

Discharge Nozzle

Komponen ini berfungsi untuk tempat keluarnya cairan yang bertekanan dari dalam pompa.

Gambar 1. 4 Komponen Pompa Sentrifugal

1.4.6. Karakteristik Berdasarkan Rangkaian Pompa A. Pompa Tunggal

Pompa tunggal merupakan pompa yang dioprasikan tanpa ada tambahan head dan kapasitas pompa yang lain (independent). Untuk konfigurasi pompa tunggal, koreksi head datum akan bernilai dari jarak outlet dan inlet pompa terhadap datum.

B. Pompa Seri

Suatu pompa dipasang secara seri bertujuan untuk meningkatkan tekanan pada jaringan pipa. Untuk konfigurasi pompa seri, koreksi head datum akan bernilai dari jarak outlet pompa terhadap datum

Gambar 1. 5 Rangkaian Seri

C. Pompa Paralel

Suatu pompa dipasang secara paralel bertujuan untuk menambah kapasitas/debit air dan untuk menghemat listrik dengan mengatur hidup/mati pompa sesuai dengan debit air yang diperlukan. Untuk

konfigurasi pompa paralel, koreksi head datum akan dilihat dari jarak outlet pada manifold dan inlet pompa terhadap datum.

Gambar 1. 6 Rangkaian Pararel

1.4.7. Posisi Datum Head Pompa

Posisi relatif vertikal antara inlet dan outlet pompa dapat dihitung melalui persamaan:

H_d=

(

^z0−z_i

)

^=hd(outlet)−h_d(inlet) Sehingga head aktual yang dihasilkan oleh pompa

h_a=H_d+(h₀−h_i)

BAB II

METODE PENELITIAN

2.1. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum mengenai “Karakteristik Pompa Seri dan Paralel” adalah series-parallel pump apparatus, hydraulic bench, stopwatch, dan obeng. Sedangkan, bahan yang digunakan adalah air.

………1.1

…………....…...…1.2

Gambar 2. 1 Hydraulic Bench

Gambar 2. 2 Pump F1-27

Gambar 2. 3 Stopwatch

Gambar 2. 4 Obeng

2.2. Cara Kerja

2.2.1. Operasional Pompa Tunggal

Gambar 1. 7 Konfigurasi Pompa Tunggal

Cara kerja yang digunakan pada operasional ini dimulai dengan memastikan konfigurasi di atas telah dilakukan dengan baik. Setelah itu, pastikan katup saluran pembungan hydraulic bench telah terbuka secara penuh dan tutup katup manifold pembuangan, serta pastikan aparatus seri/paralel pump telah dihidupkan. Berikutnya adalah katup manifold pembuangan dibuka secara perlahan hingga penuh dan biarkan hingga sistem berjalan dengan baik.

Lalu, diambil beberapa pengukuran head dengan mengatur katup manifold pembuangan, termasuk data head ketika katup manifold pembuangan tertutup penuh. Kemudian dilakukan pengukuran debit untuk tiap-tiap head yang diukur dengan menggunakan flowmeter atau tangki volumetrik dengan stopwatch.

Selanjutnya dilakukan pengukuran yang sama, tetapi dengan katup manifold pembuangan terbuka penuh, dan variasi pada katup saluran pembuangan hingga terbuka penuh.

2.2.2. Operasional Pompa Seri

Gambar 1. 8 Konfigurasi Pompa Seri

Cara kerja yang digunakan pada operasional ini dimulai dengan memastikan konfigurasi di atas telah dilakukan dengan baik. Selanjutnya, katup pembuangan air dan katup kontrol aliran pada hydraulic bench, serta katup pada manifold pembuangan ketiganya ditutup. Tekanan pada kedua pompa di setting.

Lalu, pompa hydraulic bench dihidupkan, dan katup kontrol aliran dibuka secara penuh, serta lihat besaran tekanan yang terbaca.

Setelah dibaca tekanan yang terdapat di pompa hydraulic bench, pompa seri/paralel pump dihidupkan, kemudian baca tekanan pada pompa seri/paralel pump. Setelah itu, pastikan kedua pompa memiliki tekanan yang sama, ketika sudah sama nyalakan kedua pompa buka katup kontrol manifold secara penuh dan biarkan aliran mengalir secara stabil.

Beberapa data diambil dengan mengatur bukaan katup kontrol manifold, termasuk data pada saat katup tertutup penuh. Setelah itu, data head inlet dan outlet direkam. Selanjutnya dilakukan pengukuran debit untuk setiap head. Head outlet diukur pada outlet series/parallel pump, sedangkan head inlet diukur pada tangki pembuangan hydraulic bench, serta jangan lupa untuk melakukan koreksi head.

2.2.3. Operasional Pompa Pararel

Gambar 1. 9 Konfigurasi Pompa Paralel

Cara kerja yang digunakan pada operasional ini dimulai dengan memastikan konfigurasi di atas telah dilakukan dengan baik. Katup pembuangan dibuka dan katup control aliran pada hydraulic bench ditutup serta katup kontrol manifold pada hydraulic bench juga ditutup. Selanjutnya, tekanan pada kedua pompa di setting dan pompa hydraulic bench, dihidupkan. Kemudian katup kontrol aliran dibuka secara penuh, lihat besaran tekanan yang terbaca. Setelah dibaca tekanan yang terdapat di pompa hydraulic bench, pompa seri/paralel pump dihidupkan, kemudian baca tekanan pada pompa seri/paralel pump. Setelah itu, memastikan kedua pompa memiliki tekanan yang sama, ketika sudah sama nyalakan kedua pompa buka katup kontrol manifold secara penuh dan biarkan aliran mengalir secara stabil. Katup manifold dibuka secara penuh dan biarkan aliran mengalir dengan stabil. Beberapa data diambil dengan mengatur bukaan katup kontrol manifold, termasuk data pada saat katup tertutup penuh. Data head inlet dan outlet direkam. Lalu, lakukan pengukuran debit untuk setiap head. Head outlet diukur pada outlet manifold tangki pembuangan hydraulic bench, sedangkan head inlet diukur pada inlet seri/parallel pump. Jangan lupa untuk melakukan koreksi head. 12. Untuk aliran di bawah 1.4 l/s, debit dapat diukur dengan stopwatch kenaikan volumetrik tank. Sedangkan jika aliran di atas 1.4 l/s, maka diperlukan pengukuran dengan orifice. Lakukan pencopotan bola penyumbat dan beban dari tangki, dan dilakukan pemasangan pelat orifice pada lubang pembuangan. Pada setiap penyetelan, biarkan aliran menjadi stabil terlebih dahulu sebelum melakukan pengukuran. Setelah stabil, bacalah nilai dari skala atas pada hydraulic bench.

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Perlakuan Katup

Volume air

Waktu pengumpulan

Head inlet Head outlet

Head

Datum Debit Head

total

V (L) t (s) h0 atau h1 h0 atau

hm Hd (m) Q (m³/s) H (m air) (m air) (m air)

POMPA TUNGGAL

1 10 14 -1 19 0,16 0,00071429 20,16

2 10 7 -3 14 0,16 0,00142857 17,16

3 10 6 -5 11 0,16 0,00166667 16,16

4 15 8 -6 8 0,16 0,001875 14,16

5 15 8 -7 7 0,16 0,001875 14,16

6 15 7 -7,5 6 0,16 0,00214286 13,66

POMPA SERI

1 10 10 -2 35 0,18 0,001 37,18

2 10 5 -5 23 0,18 0,002 28,18

3 10 4 -9 15 0,18 0,0025 24,18

4 20 9 -8 11 0,18 0,00222222 19,18

5 20 9 -9 9 0,18 0,00222222 18,18

6 20 9 -8 11 0,18 0,00222222 19,18

POMPA PARALEL

1 10 13 -2 15 0,95 0,00076923 17,95

2 10 8 -3 10 0,95 0,00125 13,95

3 10 7 -4 8 0,95 0,00142857 12,95

4 10 5 -5 5 0,95 0,002 10,95

5 10 5 -5 3 0,95 0,002 8,95

6 10 5 -5,5 2 0,95 0,002 8,45

Tabel 3. 1 Hasil Pengamtan Pompa Tunggal, Seri dan Paralel

Pompa Tunggal

Q=∀ t =

10L × 1m³ 1000L

14s =¿ 0,00071429 m³/s Ha = Hd + (h0 – hi) = 0,16 + (19 – (-1)) = 20,16 m

Pompa Seri

Q=∀ t =

10L × 1m³ 1000L

10s =¿ 0,001 m³/ Ha = Hd + (h0 – hi) = 0,18 + (35 – (-2)) = 37,18 m

Pompa Paralel

Q=∀ t =

10L × 1m³ 1000L

13s =¿ 0,00076923 m³/s Ha = Hd + (h0 – hi) = 0,95 + (15 – (-2)) = 17,95 m 3.2 Pembahasan

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 5 10 15 20 25

20.16

17.16

16.16

14.16 13.66

f(x) = − 362980.7 x² − 3855.76 x + 23.17 R² = 0.97

Hubungan Debit terhadap Head Total (Tunggal)

Debit (m3/s)

Head (m air)

Grafik 3. 1 Hubungan Debit terhadap Head Total pada Pompa Tunggal

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5 10 15 20 25 30 35 40

20.16

17.16 16.16

14.16 13.66 37.18

28.18

24.18 19.18 18.18 19.18 f(x) = − 362980.7 x² − 3855.76 x + 23.17 R² = 0.97

f(x) = 7981627.42 x² − 38781.23 x + 68.31 R² = 0.77

Hubungan Debit terhadap Head Total (Seri)

Seri

Polynomial (Seri) Tunggal

Polynomial (Tunggal)

Debit (m3/s)

Head total (m air)

Grafik 3. 2 Hubungan Debit terhadap Head Total pada Pompa Seri

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 5 10 15 20 25

20.16

17.16

16.16

14.16 13.66

17.95

13.95 12.95

10.95 8.958.45 f(x) = − 362980.7 x² − 3855.76 x + 23.17

R² = 0.97f(x) = 1495198.9 x² − 11025.14 x + 25.52 R² = 0.94

Hubungan Debit terhadap Head Total (Paralel)

Paralel Polynomial (Paralel) Tunggal Polynomial (Tunggal)

Debit (m3/s)

Head total (m air)

Grafik 3. 3 Hubungan Debit terhadap Head Total pada Pompa Paralel

A. Pengaruh Debit Terhadap Head Total Pada Setiap Konfigurasi

Berdasarkan ketiga grafik diatas dapat dilihat bahwa adanya penurunan grafik, bertambah besarnya nilai debit membuat nilai Head total menjadi menurun. Hal ini dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai debit, maka akan membuat nilai

Head total menjadi semakin kecil atau dapat dikatakan hubungan debit dengan Head total adalah berbanding terbalik.

Hal ini disebakan karena adanya losses yang mempengaruhi, baik karena gesekan pipa yang disebabkan oleh material pembuatnya, maupun banyaknya sambungan yang digunakan dan banyaknya belokan pipa.

Pada grafik 3.2 dapat menjelaskan perbandingan antara hasil pompa seri dengan pompa tunggal. Berdasarkan grafik tersebut dapat diketahui pompa tunggal memiliki nilai head yang lebih kecil daripada pompa seri, hal ini dapat diketahui pada perhitungan tabel 3.1. Pada grafik 3.2 juga kita dapat mengetahui nilai Ha pompa tunggal pada kondisi x=0 adalah -362981x² - 3855,8x + 23,171=

23,171 m, sedangkan nilai Ha pada pompa seri dengan kondsi x=0 adalah 8E+06x² - 38781x + 68,313= + 68,313 m.

Sedangkan pada grafik 3.3 kita dapat megetahui perbandingan hasil pompa paralel dengan pompa tunggal. Berdasarkan grafik tersebut dapat diketahui pompa tunggal memiliki nilai head yang lebih besar daripada pompa paralel, Hal ini dapat diketahui pada perhitungan tabel 3.1. Pada grafik 3.3 juga kita dapat mengetahui nilai Ha pompa pararel pada kondisi x=0 adalah 1E+06x² - 11025x + 25,525= 25,525 m.

Jadi, dapat disimpulkan nilai debit pada ketiga konfigurasi pompa tersebut memiliki pengaruh yang cukup penting, karena apabila nilai debit membesar akan membuat nilai Head total menjadi semakin mengecil. Hal ini karena nilai debit berbanding terbalik dengan nilai Head. Kita juga dapat mengetahi bahwa pompa seri memiliki nilai Head yang lebih besar dibandingkan pompa tunggal dan paralel.

B. Pengaruh Head Inlet Pada Performa dari Pompa

Besarnya Head inlet memiliki penagaruh terhadap performa pompa khususnya pada nilai tekanan dan debit pompa. Nilai Head inlet yang besar dapat membuat mengecilnya nilai debit yang dihasilkan dan nilai head inlet yang kecil ini dapat membuat nilai tekanannya menjadi besar juga. Hal ini memiliki pengaruh yang sama pada semua jenis konfigurasi pompa (tunggal, seri dan paralel).

Berdasarkan kejadian tersebut dapat kita simpulkan bahwa nilai head inlet memiliki hubungan berbanding terbalik dengan debit dan berbanding lurus dengan tekanan. Jadi, head inlet ini seperti hambatan aliran yang dapat menahan lajunya debit aliran yang mengalir.

C. Efek dari Perubahan Diameter Inlet dan Outlet Pipa yang Diubah dari 25 mm ke 32 mm Terhadap Energi Kinetik Pompa Pada Fluid

Pengaruh perubahan diameter dapat dilihat melalui substitusi persamaan Q=

π

4 D²v dan persamaan E= 1

2g

(

⁴π^Q

)

² ke dalam persamaan EK= v² 2g . Hasil dari substitusi kedua persamaan tersebut akan menghasilkan rumus energi kinetik, yaitu 1

D⁴E .

Pada pompa dengan dimater sebesar 25 mm, memiliki energi kinetik sebesar

EK = 1

D⁴E = 1

(25x10⁻³)⁴ E = 2560000E joule. Sedangkan dengan diperbesar menjadi 32 mm, memiliki energi kinetik sebesar EK = 1

D⁴ E = 1

(32x10⁻³)⁴E = 953674.31E joule.

Sedangkan nilai galat dari kedua energi kinetik tersebut sebesar

ΔEK=

|

^{EKE K2−E K}1 ¹

|

^{x100 %=}

^|

^{953674.312560000E−2560000E E}

^|

^x100 %=62.75 % . Berdasarkan perhitungan diatas dapat diketahui bahwa penambahan besarnya diameter dapat membuat energi kinetik menjadi menurun sebesar 62.75%. Hal ini disebabkan karena laju aliran akan menjadi mengecil akibat dari adanya penambahan diameter, sehingga membuat energi kinetiknya menjadi kecil juga.

D. Analisis Kesalahan

Kesalahan yang terjadi pada praktikum ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor yang menggangu. Beberapa faktor, seperti adanya perbedaan putaran katup pada perlakuan setiap konfigurasi pompa dan adanya kesalahan dalam menghentikan stopwatch saat melakukan pengukuran debit air yang berputar dalam satuan liter sesuai dengan jarum penunjuk serta susunan selang yang berkelok-kelok juga dapat mempengaruhi terjadinya perbedaan nilai tersebut.

BAB IV PENUTUP

4.1Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa data pengujian pada alat uji pompa tunggal, seri dan paralel dapat di ambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Pompa sentrifugal adalah salah satu jenis pompa non positive displacement pump dengan prinsip kerja, yaitu pertama-tama fluida memasuki pompa lalu dialirkan dari suction nozzle menuju impeller.

Pada keadaan awal masuk, fluida masih berada pada tekanan atmosfer. Kecepatan putar dari impeller akan memberikan gaya sentrifugal pada fluida. Gaya tersebut akan menggerakkan fluida sepanjang impeller vane (baling-baling impeller) dan keluar menuju sisi sempit, lalu fluida akan memiliki gaya yang melawan dinding volute yang kemudian keluar melalui discharge nozzle. Setelah itu fluida akan mengalami reduksi tekanan pada saat fluida masuk, sehingga fluida dialirkan ke pompa pada kondisi yang kontinu.

Bentuk dari volute akan semakin melebar ketika menuju discharge nozzle daripada posisi awal fluida saat memasuki volute. Ketika fluida dari impeller menabrak sisi volute, maka kecepatan dari fluida tersebut akan meningkat. Percepatan yang terjadi pada kondisi ini

sangat berhubungan dengan energi kinetiknya. Kemudian bentuk volute yang lebar pada posisi keluar fluida dari impeller akan memperlambat gerakan dari fluida. Pada saat fluida mencapai poisisi akhir volute, energi kinetik akan ditransformasikan menjadi tekanan.

Tekanan inilah yang akan menggerakkan fluida keluar dari pompa melalui discharge nozzle yang kemudian mengalir menuju pipa keluaran.

2. Besarnya debit memiliki hubungan berbanding terbalik terhadap besarnya head total, nilai debit yang semakin besar akan membuat nilai head total menjadi semakin kecil. Hal ini dapat dilihat pada perhitungan tabel 3.1, pada pompa tunggal perlakuan 1 dan 4. Pompa tunggal perlakuan 1 memiliki nilai head total yang lebih besar daripada perlakuan 4. Pada perlakuan 1 dengan nilai debit 0,00071429 m³/s dan head total 20,16 m, sedangkan perlakuan 4 dengan nilai debit 0,001875 m³/s dan head total 14,16 m. Peristiwa ini juga terjadi pada konfigurasi pompa yang lainnya (seri dan paralel).

3. Pada praktikum ini melalui tabel 3.1 kita dapat mengetahui adanya perbedaan besarnya nilai head total pada ketiga konfigurasi pompa.

Pada perlakuan katup yang sama, yaitu katup 1, pompa tunggal memiliki nilai head total sebesar 20,16 m, pompa seri memiliki nilai head total yang lebih besar dari tunggal dan seri, yaitu sebesar 37, 18 m dan pompa paralel memiliki nilai head yang lebih kecil dari keduanya, yaitu 17,95 m. Hal ini terjadi karena pompa paralel memiliki memiliki 2 pipa inlet sedangkan pompa seri dan tunggal memiliki 1 pipa inlet.

DAFTAR PUSTAKA

Cengel, Yunus A. 2006. Fluid Mechanics Fundamental and Aplications. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.

Darmawan, S. A. (2019). POMPA SENTRIFUGAL. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.

Helmizar, Setiawan, E., & Nuramal, A. (2019). KARAKTERISTIK ALIRAN PADA SUSUNAN POMPA YANG BERBEDA HEAD. Jurnal Rekayasa Mekanik, 31-36.

Lubis, A. A. (2020). KARAKTERISTIK UNJUK KERJA POMPA (PAT)

MENGGUNAKAN DUA POMPA HISAP SUSUNAN PARALEL UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK. Medan: Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.

Modul Praktikum. Mekanika Fluida I. 2022. Jakarta: Universitas Pertamina Ubaedilah. (2016). Analisa Kebutuhan Jenis Dan Spesifikasi Pompa Untuk Suplai

Air Bersih Di Gedung Kantin Berlantai 3 PT Astra Daihatsu Motor.

Jurnal Teknik Mesin, 119-127.

White, Frank M. 2003. Fluid Mechanics, Fifth Edition. New York: Mc Graw Hill

LAMPIRAN

FORMULIR PENGAMATAN

MODUL 11 : KARAKTERISTIK POMPA SERI DAN PARALEL Praktikan: Mahasiswa Program Studi Teknik MESIN-Universitas Pertamina No. Kelompok: 3

No. Nama NIM Tanggal Pratikum

1. Arya Wannadi Hafizh 102220059 Asisten

(...) TANGGAL PENGUMPULAN LAPORAN: 31 Mei 2022

Perlakuan Katup

Volume air

Waktu pengumpulan

Head inlet

Head outlet

Head

Datum Debit Head

total V (L) t (s) h0 atau

h1

h0 atau

hm Hd (m) Q (m³/s) H (m air) (m air) (m air)

POMPA TUNGGAL

1 10 14 -1 19 0,16 0,00071429 20,16

2 10 7 -3 14 0,16 0,00142857 17,16

3 10 6 -5 11 0,16 0,00166667 16,16

4 15 8 -6 8 0,16 0,001875 14,16

5 15 8 -7 7 0,16 0,001875 14,16

6 15 7 -7,5 6 0,16 0,00214286 13,66

POMPA SERI

1 10 10 -2 35 0,18 0,001 37,18

2 10 5 -5 23 0,18 0,002 28,18

3 10 4 -9 15 0,18 0,0025 24,18

4 20 9 -8 11 0,18 0,00222222 19,18

5 20 9 -9 9 0,18 0,00222222 18,18

6 20 9 -8 11 0,18 0,00222222 19,18

POMPA PARALEL

1 10 13 -2 15 0,95 0,00076923 17,95

2 10 8 -3 10 0,95 0,00125 13,95

3 10 7 -4 8 0,95 0,00142857 12,95

4 10 5 -5 5 0,95 0,002 10,95

5 10 5 -5 3 0,95 0,002 8,95

6 10 5 -5,5 2 0,95 0,002 8,45

Pompa Tunggal

Q=∀ t =

10L × 1m³ 1000L

14s =¿ 0,00071429 m³/s Ha = Hd + (h0 – hi) = 0,16 + (19 – (-1)) = 20,16 m

Pompa Seri

Q=∀ t =

10L × 1m³ 1000L

10s =¿ 0,001 m³/s Ha = Hd + (h0 – hi) = 0,18 + (35 – (-2)) = 37,18 m

Pompa Paralel

Q=∀ t =

10L × 1m³ 1000L

13s =¿ 0,00076923 m³/s Ha = Hd + (h0 – hi) = 0,95 + (15 – (-2)) = 17,95 m

DATA GIVEN CALCULATE