MENGHITUNG TOTAL HEAD POMPA
1. Data yang diperlukan
Fluida yang dialirkan : Air sungai (H2O) Suhu fluida : 20° C (asumsi)
Densitas, 𝜌 : 998,2 kg/m3 = 62,3155 lb/ft3 Viskositas, 𝜇 : 0,001 kg/m.s
Laju alir volumetrik, 𝑄 : 700 L/menit = 0,41 ft3/s = 0,01 m3/s = 184,92 gal/menit Panjang sistem perpipaan : 200 m
Tinggi elevasi : 96 m
2. Menghitung diameter optimum pipa
𝐷 = 3,9 × 𝑄 , × 𝜌 , (inch)
= 3,9 × 0,41 , × 62,3155 ,
= 4,46 inch, (dibulatakan jadi 5 inch)
- Input data properties dari perhitungan pipa optimum yang didapat
Dari data tabel diatas diperoleh data sebagai berikut
NPS : 5 inch
SCH Num : 40
OD : 5,563 inch
ID : 5,047 inch = 0,1281 m = 0,4205 ft Wall thickness : 0,258 inch
Flow area (Af) : 4,304 inch2 = 0,0027 m2
3. Menghitung kecepatan linear fluida 𝑣 =
Dimana : 𝑣 = velocity (m/s)
𝑄 = Laju alir volumetrik (m3/s) 𝐴 = Flow area (m2)
= ,
,
= 3,70 m/s = 12,1391 ft/s
4. Menghitung bilangan reynold 𝑁 = × ×
Dimana : 𝑁 = Bilangan reynold 𝜌 = Densitas fluida 𝑣 = velocity 𝐷 = Diameter pipa 𝜇 = Viskositas
= , × , × ,
,
= 473.116
Jika, bilangan reynold di atas 2100 maka termasuk aliran turbulance, di bawah 2100
5. Menghitung faktor friksi pada pipa
a. Faktor friksi adalah kehilangan akibat gesekan yang terjadi antara fluida dan pipa b. Nilai faktor friksi tergantung dari nilai kekasaran pipa (relative roughness) dan
bilangan reynold
c. Kekasaran pipa dapat dihitung dengan menggunakan rumus atau pun grafik d. Untuk menghitung kekasaran pipa kita perlu menentukan jenis pipa yang digunakan
(absoulute roughness) (ε)
e. Rumus untuk menghitung kekasaran pipa 𝜀 𝐷 Dimana : 𝜀 = absolute roughness (mm) (m)
𝐷 = diameter pipa (mm) (m)
= ,
,
= 0,00035
f. Menentukan nilai fraktor friksi menggunakan grafik
Dari data grafik di atas, maka didapatkan nilai faktor friksi adalah 0,016
6. Menentukan panjang pipa ekivalen
Jumlah (Ʃ) L/D Le = Ʃ x L/D x D (m)
Pipa - 200
Elbow 90° 1 30 3,81
Elbow 45° 2 16 4,064
Valve (foot valve) 1 420 53,34
Total 261,196
Jadi panjang equivalent dari sistem sambungan adalah 261,196 m = 856.9422 ft
6 m = 19,6850
90 m = 295,2755
7. Menghitung friction loss
- Friction loss adalah jumlah energi yang hilang akibat hambatan – hambatan - Data yang diperlukan adalah :
Faktor friksi, f
Kecepatan linear, v = ft/s Panjang equivalent, Le = ft
Persamaan gravitasi, g = 32,17 ft/2 Diameter dalam pipa, ID = ft
ℎ =𝑓 × 𝐿𝑒 × 𝑣 2𝑔 × 𝐼𝐷
=0,016 × 856,9422 × 12,1391 2 × 32,17 × 0,4205
= 0,7467 ft
8. Menghitung total head
Σ𝐻 = 𝐻 + 𝐻 + 𝐻 + 𝐻
- Karena tekanan yang bekerja pada pipa input dan pipa keluar adalah sama sama tekanan atmosfer maka nilai 𝐻 dianggap 0
- Kecepatan fluida pada pipa input dan kecepatan pipa keluar adalah sama maka nilai 𝐻 dianggap 0
- 𝐻 adalah nilai head statis, jarak tinggi pompa ke penampung dikurangi jarak tinggi permukaan ke pompa
Maka,
Σ𝐻 = 0 + 0 + (295,2755 − 19,6850) + 0,7567
= 276.3472 ft
= 84,231 m
