Sebuah pompa sentrifugal mempunyai diameter impeller 30 cm, menghasilkan laju aliran air 200liter/second, pada putaran 1200 rpm. Diameter pipa isap 30 cm dan diameter pipa keluar 22,5cm. Pengukuran tekanan pada pipa isap dan tekan masing-masing 3,5 m dan 18,5 m diatasatmosfir dan rugi aliran 1 m dengan daya pompa 96 Hp, tentukanlah :a. Kecepatan aliranb. Tinggi angkat (head)c. Momen torsid. Efisiensi overall (ηo)

Pembahasan Soal UTS

Diketahui: Dimp = 30 cm = 0,3 m;Ds = 30 cm = 0,3 m; Dd = 22,5 cm = 0,225 m;Q = 200 liter/s = 0,2 m3/s; N = 1200 rpm; Hf = 1 m; Hs = 3,5 m; Hd = 18,5 m; P = 96 Hp = 71,712 kW

Ditanya: a) Kec. isap (Vs) dan hantar (Vd)b) Hmc) Td) ηo

2

s

2s

2ss

m 0,07065A

0,34πA

D4πA

2

d

2d

2dd

m 03974,0A

0,2254πA

D4πA

Jawab:(a)Langkah 1: mencari luas penampang pipa isap dan pipa hantar

Langkah 2 : mencari kec. air pada pipa isap dan hantar

m/s 833,207065,0

2,0AQV

ss m/s 033,5

03974,02,0

AQV

dd

(b)Langkah 1: mencari nilai head sisi isap (Hs) dan head sisi hantar (Hd)

= Hatm – 3,5 = 10,3 – 3,5 = 6,8 m

= Hatm + 18,5 = 10,3 + 18,5 = 28,8 mmP1

mP

Langkah 2:Dengan menggunakan persamaan bernoulli:

Cara biasa:

f

2211

m H2gV

mP

2gV

mPH

19,81 x 2

833,28,69,81 x 2

5,0338,82H22

m

m 23,882 H1 7,20930,091H

m

m

m 23,882H0,88223H

9,8122,8335,033118,53,5H

HHH HHH:dimana

2gV

HHH

m

m

22

m

fdfsf

dsa

2

fam

(c)Langkah 1: mencari waktu putar (t), kec. sudut mula-mula (ω0 ) dan akhir (ω1 )

s 0,571 t 7536

4302,72 t

60t12003,14271,712

60 tN π2 Ps

rad/s 125,6 ω60

12003,142 ω

60N π2 ω

1

1

1

Langkah 2: mencari percepatan sudut (α) dan momen inertia impeller (I)

2

0

01

rad/s 219,96 αs 0,571rad/s 0-125,6 α

jadi0,ω:dimanat

ω-ω α

2imp

2

imp

2imp

imp

m kg 0,01125 I2

0,151 I

jadipadat,dan pipih bulat bendamerupakan impeller :asumsi2

MR I

% 65,34η

% 10071,71246,856η

(kW) 71,712(m) 23,882 x /s)(m 0,2 x )(m/s 9,81 x (kg/s) 1η

ηmQHP

0

0

32

0

0

m

(d)Langkah 1: mencari efisiensi keseluruhan (ɳo)

Langkah 3: mencari torsi impeller (T)

Nm 2,475T

m kg 0,01125 rad/s 219,96T

I αT

imp

22imp

imp