PENGARUH TEMPERATUR FLUIDA TERHADAP FENOMENA KAVITASI DAN GETARAN IMPELLER PADA
POMPA SENTRIFUGAL
SKRIPSI
Oleh :
Nyoman Saputra Yase NPM. 15520027
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO
x
5. Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Metro.
llll.
Dengan menyebut nama Allah SWT Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, segala puji dan syukur penulis panjatkan Kehadirat-Nya atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul "Pengaruh Temperatur Fluida Terhadap Fenomena Kavitasi dan Getaran Impeler Pada Pompa Sentrifugal"
Adapun tujuan pembuatan skripsi ini sebagai salah satu syarat akademik yang hams ditempuh mahasiswa fakultas teknik, untuk menyelesaikan skripsi Program Sarjana Teknik.
Dengan terselesaikannya penyusunan skripsi nu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Drs. H. Jazim Ahmad, M.Pd. Selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Metro.
2. Bapak Kemas Ridhuan, S.T., M.Eng. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Metro.
3. Bapak Dwi Irawan, S.T., M.T. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Metro dan Pembimbing 2.
4. Ibu Untung Surya Dharma, S.T., M.Eng. Selaku Pembimbing I yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan proposal
KATA PENGANTAR
Nyoman Saputra Y ase NPM. 15520027
Penyusun Metro, 22 April 2020 pembuatan skripsi ini.
membangun sangatlah diharapkan untuk menyempurnakan kekurangan dalam kekurangan dalam pembuatan skripsi ini. Untuk itu kritik dan saran yang bersifat Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan, keterampilan dan
tugas akhir ini.
7. Rekan - rekan yang telah banyak membantu demi selesainya proposal maupun materil.
6. Kedua Orang Tua yang selalu memberikan dukungannya baik moral
Kata Kunci : Pompa Sentrifugal, Impeller, Kavitasi, Getaran, Nilai NPSH
Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk memindahkan cairan (fluida) dari suatu tempat ke tempat lain atau untuk mengalirkan cairan (fluida) dari daerah bertekanan rendah ke daerah yang bertekanan tinggi dan juga sebagai penguat laju aliran pada suatu sistem jaringan perpipaan. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur fluida terhadap NPSH, mengetahui fenomena getaran yang terjadi akibat kavitasi pada pompa dan mengetahui pengaruh temperatur fluida terhadap head total pompa. Metode pada penelitian ini menggunakan temperatur fluida yang di variasikan 40°C, 45°C, 50°C, 55°C 60°C, Menggunakan pompa sentrifugal dengan daya 125 watt, Fluida yang digunakan adalah air, diameter pipa masuk (suction) 1 in dan pipa keluar (discharge) 1 in. Hasil penelitian pengaruh temperatur fluida terhadap fenomena kavitasi didapatkan. Pada temperatur 40°C memilik:i nilai NPSH tersedia yaitu -0,79 m sedangkan NPSH diperlukan memiliki nilai yaitu 2,57 m, artinya pada temperatur 40°C pompa sudah mengalami kavitasi karena pada ternperatur 40°C NPSH tersedia < NPSH diperlukan, getaran yang terjadi pada temperatur 40°C sebesar 4,36 Hz, dan head total pompa pada temperatur 40°C head total pompa 2,57 m, 45°C head total pompa 2,61 m, 50°C head total pompa 2,62 m, 55°C head total pompa 2,63 m, 60°C head total pompa 2,69 m.
Dari hasil tersebut dapat dilihat bahwa semakin tinggi temperatur fluida maka semakin besar kavitasi yang terjadi pada pompa.
NYOMAN, SAPUTRA Y ASE. 2020. Pengaruh Temperatur Fluida Terhadap Fenomena Kavitasi dan Getaran Impeller Pada Pompa Sentrifugal. Jurusan
Teknik Mesin, Falkutas Teknik, Universitas Muhammadiyah Metro.
Pembimbing (I) Untung Surya Dhanna, S.T., M.Eng. dan Pembimbing (II) Dwi lrawan, S.T., M.T.
ABSTRAK
vi
NIDN.0231128602
NIDN. 0231128602 Untung Surya D arma, S.T.,M.Eng.
NIDN. 0007037801
Pembimbing II, MENYETUJUI
NPM
Program Studi Fakultas Nama Penulis
: Pengaruh Temperatur Fluida Terhadap Fenomena Kavitasi dan Getaran Impeler Pada Pompa Sentrifugal
: Nyoman Saputra Yase : 15520027
: Teknik Mesin : Teknik Judul Skripsi
HALAMAN PERSETUJUAN
as Ridhuan S.T. M. En . ---~IDN.0210096904
Kemas Ridhuan, S.T., M.Eng.
NIDN. 0210096904 Penguji Utama,
Untun S a Dharma S.T. M.En . NIDN. 0007037801
. 0231128602 Tim Penguji:
Telah dipertahankan di depanTim Penguji Pada 22 April 2020.
Skripsi oleh Nyoman Saputra Yase,
HALAMAN PENGESAHAN
iv
(Vincentius Eko. C)
"Kesalahan yang paling besar bukanlah kegagalan, tetapi berhenti dan menyerah sebelum merasakan kerberhasilan"
(Ega Mentari)
"Jangan pernah takut pada kegagalan-kegagalan yang terjadi, karena pada akhirnya kesuksesanlah yang akan datang menghampiri kita"
(Siti Urnroh Soraya)
"Jangan biarkan orang lain mengatur kesuksesan kita, tetapi lakukanlah sesuatu untuk kesuksesanmu sendiri"
MOTTO
ix
Skripsi ini dibuat sebagai tanda bukti penulisan kepada:
1. Kedua orang tua ku (Bapak Made Tumbuh dan Ibu Made Suriti) yang selalu men do' akan dan memberi semangat serta nasehat demi keberhasilan studiku.
2. Yang tersayang kakak ku (Putu Suarmini dan made suaryani) yang selalu memberikan semangat demi keberhasilanku.
3. Yang tercinta kekasih ku (Ida Ayu Made Ari Dwipayani) yang telah memberi motivasi dan do'anya untuk menyelesaikan skripsi ini.
4. Semua saudara dan keluarga besar Bapak dan Ibu yang selalu mendukungku.
5. Rekan-rekan (Eko Budi Riyanto, Angga handika, I Nyoman Kertayasa, Wayan Juli Yanto, Muhamad Amran, Dkk) yang telah membantu dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini.
6. Keluarga Besar Mahasiswa Falkutas Teknik yang tercinta.
7. Yang penulis banggakan khususnya angkatan 2015 Falkutas Teknik yang telah memberi motivasi dan bantuannya untuk menyelesaikan skripsi ini.
8. Almamater Universitas Muhammadiyah Metro tercin PERSEMBAHAN
Nyoman Saputra Yase NPM. 15520027 Metro, 22 April 2020 Yang membuat pemyataan, ahwa skripsi dengan judul "Pengaruh Temperatur Fluida ena Kavitasi dan Getarao Impeller Pada Pompa ... -. ... -r ="'-'=• .... karya saya dan bukan plagiat.
remudian hari terdapat unsur plagiat dalam skripsi tersebut,
~~rua menerima sanksi pencabutan gelara kademik sarjana dan akan -a:,e:-:r::::::::=J , abkan secara hukum.
urat pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya.
dibawah ini :
: Nyoman Saputra Yase : 15520027
: Teknik Mesin : Teknik Mesin : Teknik
T PERNYATAAN ORISINALITAS
Swaditya Rizki, S.Si., M.Sc.
NIDN. 0224018703 Metro, l l Maret 2020
Demikian kami sampaikan untuk digunakan sebagaimana mestinya.
T elah dilakukan validasi berupa Uji Kesamaan (Similarity Check) dengan menggunakan aplikasi Turnitin. Dokumen yang telah diperiksa dinyatakan telah memenuhi syarat bebas uji kesamaan (similarity check) dengan persentase kesamaan ~ 20%. Hasil pemeriksaan uji kesamaan terlampir.
PENGARUH TEMPERATUR FLUIDA TERHADAP FENOMENA KAVITASI DAN GETARAN IMPELER PADA POMPA SENTRIFUGAL Judul:
Noma : NY OMAN SAPUTRA Y ASE
NPM : 15520027
Jenis Dokumen : SKRIPSI
Unit Publikasi llmiah Universitas Muhammadiyah Metro dengan ini menerangkan bahwa:
Nomor: 995/11.3.AU/F/UPI-UK/2020
SURAT KETERANGAN
UJI KESAMAAN (SIMILARITY CHECK)
2.1 Penelitian Terdahulu 5
2.2 Pompa Sentrifugal 9
B.AB II LAND ASAN TEO RI ...•...•...•...•.•..•.•...•.•.••.•...•...•.••... 5 BAB I PENDAHUL UAN .•..•...••....•.•.•..•....•.••••••.•.•....•....•..••••••••...•..•••.•.•.•.•••... 1 DAFT AR LAMP"m.AN •..•••..••.••.•...•...••••.••...•.•...•...•..•...•..••.••..•.•.•...•.••...•.. xvii DAFT AR GAMBAR ••••••••••••••••.••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.•.••••••••••••••• xvi DAFTAR TABEL •...•...•..•..•...•.•.•..••••.••...••.•..•...•... xv DAFT AR ISi •...•.•.•.•....•••...•.•...•..•••••••.•...••.•.••••.•••.••...•..••.•.••••••..••..• xii KATA PENGANTAR ••••••••••••.••••••••••••••.•.•••••••••••••••••••••.•••••.•••••••.•••••••••••••••.•••.•••••• x
PERSEMBAHAN ....•....•••..•.•...•....•.••••...•...•••.••••••.•..•...•...•.•.•.•...•.••... ix
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Tujuan Penelitian 4
1. 4 Batasan Masalah 4
MOTTO viii
ABST"RA CT •••••••••••••..•••••••••••••••••.•.••••••••.•.••••••••••••••••••••••••.•••••••••.••.•••••••••••••••••.•.• vii ABST"RAK •.•••.••••••.•••••••••..••.••••••••••••••••.•.•.•.•.••••••••.•••.••.•.•.••••••.••••••••••••.•••••••.••••••••• vi SU"RAT PERNYATAAN ORISIN"ALITAS ••.••••••••.•••••••.•.••.•.•..•..••••••.•••••...••.•.•.•• v HALAMAN PENGESAHAN .•••••..•..••...•••.•.••.•..•.•...•.•...••.•.•.•...••.•...••...• iv HALAMAN PERSETlJJUAN ...•...•...•.•..•...•...•.•.•....•••..•...•..• iii HALAMAN JUD UL ...•.•..•••••...••.•...••.•.••...•.••••.•.•.••.•.•...•.•...•••...• ii HALAMAN SAMPUL .•••...•...•....•...•••.•.•...•...•..•....•.•...•..•.•...•• l
DAFTARISI
xiii
4.1 Data Hasil Penelitian 43
4.1.1 Data rata-rata variasi temperatur dan getaran impeler.. 43
4.2 Perhitungan 44
4.2.1 Kapasitas Aliran Fluida dan Kecepatan Aliran Fluida .44
4.2.2 Head Losses 44
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 43
3.1 Waktu Dan Tempat Penelitian 34
3.2 Alat Dan Bahan 34
3.2.1 Alat 34
3.2.2 Bahan 39
3.3 Prosedur Penelitian 39
3.3.1 Langkah Pembuatan Alat Uji 39
3.3.2 Langkah Pengujian 40
3.3.3 Sketsa Instalasi Alat Uji 41
3 .3 .4 Pengambilan Data Dan Analisa Data .41
3.4 Diagram Alir Penelitian 42
BAB ID METODE PENELITIAN 34
2.3 Sifat-sifat Dasar Fluida 15
2. 4 Laju Aliran 17
2.5 Pengaruh Temperatur Terhadap Kinerja Pompa 18
2.6 Analisa Getaran 19
2.7 Kavitasi Pada Pompa 20
2.8 Pengaruh Kavitasi Terhadap Kinerja Pompa 22
2.9 Persamaan Kontinuitas 24
2.10 Head Losses 25
2.10.1 Head Losses Mayor 25
2.10.2 Head Losses Minor 26
2.11 Net Positive Suction Head (NPSH) 29
2.11.1 NPSH Yang Tersedia 30
2.11.2 NPSH Yang Diperlukan 31
2.12 Head Total Pompa 32
LAMP IRAN
DAFRAR PUSTAKA
5.1 Kesimpulan 55
5.2 Saran 56
BAB V PEN-UTUP 55
4.2.3 HeadPompa 46
4.2.4 Head Total Pompa 47
4.2.5 NPSH Yang Tersedia 49
4.2.6 NPSH Yang Diperlukan 50
4.2 Pembahasan 51
Tabel 2.1 Nilai-nilai koefisien gesekan pipa 28 Tabel 4.1 Data rata- rata temperatur dan getaran impeller .43
Tabel 4.2 Perhitungan head pompa .47
Tabel 4.3 Perhitungan head total 49
Tabel 4.4 NPSH tersedia berdasarkan temperatur yang berbeda 50 Tabel 4.5 NPSH diperlukan berdasarkan temperatur yang berbeda 51
DAFTAR TABEL
xv
Gambar 2.1 Pompa sentrifugal 9
Gambar 2.2 Katup/valve 26
Gambar 2.3 Belokan/Elbow 27
Gambar 2.4 Percabangan/Tee 27
Gambar 2.5 NPSH bila tekanan atmosfir bekerja pada permukaan air
yang diisap 29
Gambar 2.6 NPSH bila tekanan uap bekerja didalam tangki air isap yang
tertutup 30
Gambar 3.1 Pompa sentrifugal 35
Gambar 3.2 Pressure gauge 35
Gambar 3.3 Flow meter 35
Gambar 3. 4 Belokan 36
Gambar 3.5 Pipa acrylic 36
Gambar 3.6 Pipa PVC. 36
Gambar 3.7 Besi 37
Gambar 3.8 Drum 37
Gambar 3.9 Thermometer.. 37
Gambar 3. 10 Alat ukur getaran 3 8
Gambar 3.11 Thermo control 38
Gambar 3.12 Water heater 38
Gambar 3.13 Sketsa instalasi alat uji 41
Gambar 3.14 Diagram alir penelitian 42
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara temperatur, NPSH diperlukan dan
NPSH tersedia 52
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara temperatur dan getaran impeler 53 Gambar 4.3 Grafik hubungan antara temperatur dan head total pompa .. 54
DAFTAR GAMBAR
