i
POMPA HIDRAM LINIER 3 INCI DENGAN VARIASI
LUASAN LUBANG KATUP HANTAR
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagai persyaratan
mencapai gelar Sarjana Teknik Mesin
Program Studi Teknik Mesin
Oleh :
PRASETYO EDI WIBOWO
105214008
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
THREE INCH LINEAR HYDRAULIC RAM PUMP WITH
EXTENT HOLES DELIVERY VALVE VARIATON
THESIS
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain Sarjana Teknik of Engineering In Mechanical Engineering Study
Program
By:
PRASETYO EDI WIBOWO
105214008
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
POMPA HIDRAM LINIER 3 INCI DENGAN VARIASI
LUASAN LUBANG KATUP HANTAR
Disusun oleh:
PRASETYO EDI WIBOWO
NIM : 105214008
Tanggal : 4 Februari 2015
Telah disetujui oleh :
Yogyakarta, 4 Februari 2015,
Pembimbing Utama,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
POMPA HIDRAM LINIER 3 INCI DENGAN VARIASI
LUASAN LUBANG KATUP HANTAR
Yang dipersiapkan dan disusun oleh :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Skripsi dengan
judul :
POMPA HIDRAM LINIER 3 INCI DENGAN VARIASI
LUASAN LUBANG KATUP HANTAR
Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk menjadi
Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh yang saya ketahui
bukan merupakan tiruan dari skripsi yang sudah dipublikasikan di Universitas
Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali bagian
informasinya dicantumkan dalam daftar pustaka.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYAILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta :
Nama : PRASETYO EDI WIBOWO,
Nomor Mahasiswa : 105214008.
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah saya yang berjudul :
POMPA HIDRAM LINIER 3 INCI DENGAN VARIASI
LUASAN LUBANG KATUP HANTAR
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata
Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,
mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis
tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya
selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARI
Salah satu kebutuhan pokok bagi makhkuk hidup yang sangat penting
adalah air. Masyarakat membutuhkan pompa hidram linier untuk memompakan
air dari sumber air yang letaknya lebih rendah dari tempat tinggal penduduk.
Pompa hidram linier adalah sebuah pompa yang energi atau tenaga penggeraknya
berasal dari tekanan atau hantaman air yang masuk kedalam pompa melalui pipa.
Dalam kerjanya alat ini, tekanan dinamik yang ditimbulkan memungkinkan air
mengalir dari ketinggian vertikal yang rendah ke tempat yang lebih tinggi. Pada
penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh tinggi input, terhadap luasan
lubang katup hantar, pemberat dan tinggi output yang berbeda pada pompa hidram
linier.
Pada penelitian ini pompa hidram linier yang dipakai berukuran 3 inci
berbahan PVC. Memakai luasan lubang katup hantar 25%, 50%, dan 70%.
Pemberat pada katup limbah pompa sebesar 50 gram, 100 gram, dan 150 gram.
Dengan ketinggian input pada 0,7 m, 1,2 m, dan 1,7 m. tinggi outputnya pada
ketinggian 4,1 m, 5,1 m, dan 6,1 m.
Pada penelitian ini, luasan lubang katup hantar, pemberat pada katup
limbah, tinggi input, dan tinggi output mempengaruhi kinerja pompa. Pada variasi
luasan lubang katup hantar 25% debit hasil terbaik sebanyak 13,077 l/menit, pada
ketinggian input 1,7 m, pemberat 150 gram, dan output 4,1 m. Pada variasi luasan
lubang katup hantar 50% debit hasil terbaik sebanyak 13,220 l/menit, pada
ketinggian input 1,7 m, pemberat 100 gram, dan output 4,1 m. Pada variasi luasan
lubang katup hantar 70% debit hasil terbaik sebanyak 13,863 l/menit, pada
ketinggian input 1,7 m, pemberat 150 gram, dan output 4,1 m.
Pada luasan katup hantar 25% efisiensi terbaik sebesar 45,704% diperoleh
pada ketinggian input 1,2 m, ketinggian output 4,1 m pada pemberat 50 gram.
Pada luasan katup hantar 50% efisiensi terbaik sebesar 39,454% diperoleh pada
ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 4,1 m pada pemberat 50 gram. Pada
luasan katup hantar 70% efisiensi terbaik sebesar 43,432% diperoleh pada
ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 4,1 m pada pemberat 100 gram.
Kata kunci : pompa hidram linier, luasan lubang katup hantar, berat pemberat,
tinggi input, tinggi output.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
One of the most important living creatures’ main needs is water. Society
needs linear hydram pump to pump the water from the water resource located
lower than the society residence. Linear hydram pump is a pump that has activator
energy or power from water pressure or blow entered the pump through pump. In
the equipment work, caused dynamic pressure enables the water to flow from
lower vertical height to higher place. This research was done to know the
influence of input height towards delivery valve holes extents, different ballast
and output height on linier hidram pump.
In this research, the linier hidram pump utilized had sized 3 inches made of
PVC material. It utilized delivery valve holes extent 25%, 50%, and 70%. The
ballast of pump waste valve was 50 grams, 100 grams, and 150 grams with the
input height of 0,7 m, 1,2 m, and 1,7 m. The output heights were 4.1 m, 5.1 m,
and 6.1 m.
In this research, the delivery valve holes extents, waste valve ballast, input
and output height influence pump performance. In the delivery valve hole extent
variation 25% the best result discharge was 13.077 1/minutes, on the input height
1,7 m, ballast of 150 gram and output 4.1 m. In the delivery valve hole extent
variation 50% the best result discharge was 13.220 l/minutes, on the input height
of 1,686 m, ballast 100 grams, and output 4.1 m. In the delivery valve hole extent
variation 70% the best result discharge was 13.863 l/minutes, on the input height
1,686m, ballast 150 gram, and output 4.1 m.
In the delivery valve extent 25% the best efficiency was 45.704% was
obtained on the input height of 1,2 m, output height 4.1 m on ballast 50 grams. In
the delivery valve extent 50%, the best efficiency was 39.454 was obtained on
input height of 0,7 m, output height 4.1 m on ballast 50 grams. In the delivery
valve extent 70%, the best efficiency was 43.432% was obtained on the input
height 0,7 m, output height 4.1 m on ballast 100 grams.
Keywords: linier hidram pump, delivery valve hole extent, the ballast weight,
input height, output height
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas lindungan dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dalam mencapai gelar Sarjana S-1
pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam menyusun laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan,
dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa
terima kasih kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. sebagai Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta,
2. Ir. P.K. Purwadi, M.T. sebagai Ketua Program Studi Teknik Mesin
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta,
3. A. Prasetyadi, S.Si., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik,
4. R.B. Dwiseno Wihadi, S.T., M.Si. selaku Dosen Pembimbing Skripsi,
5. Seluruh dosen, staf dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas kuliah, bimbingan, serta
fasilitas yang diberikan selama masa kuliah,
6. Penny Sri Utami selaku orang tua penulis yang telah memberikan
dukungan moril maupun materiil secara penuh hingga saat ini, dan selalu
mendoakan penulis dalam menyelesaikan Skripsi,
7. Alm. Sigit Pramono selaku orang tua penulis yang selalu memberikan
semangat bagi penulis dalam menyelesaikan Skripsi,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
8. Kakak penulis yang selalu mendoakan penulis agar cepat selesai dalam
pengerjaan Skripsi,
9. Aloysius Krisna Askrinda P., Argand Febry Wijaya, Ig. Robby Dwi
Hermawan, Markus Dwi Melandri Saputra, selaku teman satu tim yang
membantu dalam perancangan, pembuatan, perbaikan alat dan
pengambilan data,
10. Seluruh teman - teman Teknik Mesin khususnya teknik mesin angkatan
2010,
11. Monica Sari yang selalu membantu dalam memberi semangat dan
dukungan kepada penulis,
12. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Skripsi ini,
terima kasih.
Dalam penulisan Skripsi ini masih banyak kekurangan, kekeliruan, dan
kurang dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik
yang bersifat membangun demi kemajuan yang akan datang. Akhir kata semoga
Skripsi ini memberi dan menambah informasi yang bermanfaat bagi pembaca
semua.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i
TITLE PAGE .................................................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii
DAFTAR DEWAN PENGUJI ........................................................................ iv
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ......................................................... v
LEMBAR PUBLIKASI .................................................................................. vi
INTISARI ....................................................................................................... vii
ABSTRACT .................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .............................................................................. 3
1.3. Tujuan Penelitian ............................................................................... 3
1.4. Batasan Masalah ................................................................................. 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................. 4
BAB II DASAR TEORI ................................................................................. 5
2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................ 5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
2.2. Landasan Teori ................................................................................... 5
2.3. Persamaan yang digunakan ................................................................ 13
2.3.1 Perhitungan Debit Menggunakan V-notch ............................... 13
2.3.2 Tekanan Hidrostatis pada Fluida ............................................. 13
2.3.3 Hukum Bernoulli ..................................................................... 14
2.3.4 Kecepatan Aliran pada Suatu Titik .......................................... 14
2.3.5 Laju Aliran Fluida .................................................................... 14
2.3.6 Efisiensi D’Aubuission ............................................................ 15
BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 16
3.1. Alat Penelitian ................................................................................... 16
3.2. Tahap Persiapan dan Susunan Alat ................................................... 17
3.3. Variabel Penelitian ............................................................................ 18
3.4. Variasi Katup Hantar ........................................................................ 19
3.5. Variasi Berat Pemberat ..................................................................... 21
3.6. Perbandingan Momen Lengan Beban terhadap Lengan Katup ........ 22
3.7. Ketinggian Input ( H ) dan Output ( h ) ............................................ 23
3.8. Metode Perhitungan Ketinggian Rata – Rata Air yang
diukur Sensor .................................................................................... 24
3.9. Metode Perhitungan Ketinggian Air pada V-Notch ......................... 25
3.10. Diagram Flow Chart ......................................................................... 28
BAB IV HASIL dan PEMBAHASAN ........................................................... 30
4.1. Hasil Penelitian ................................................................................. 30
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
4.2. Perhitungan Debit .............................................................................. 34
4.3. Perhitungan Efisiensi ........................................................................ 36
4.4. Pembahasan ....................................................................................... 42
BAB V KESIMPULAN .................................................................................. 48
5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 48
5.2. Saran ................................................................................................. 49
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 50
LAMPIRAN .................................................................................................... 51
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Pompa hidram linier ................................................................ 6
Gambar 2 Komponen pompa hidram linier ............................................... 8
Gambar 3 Aliran air periode pertama ....................................................... 9
Gambar 4 Aliran air periode kedua .......................................................... 9
Gambar 5 Aliran air periode ketiga .......................................................... 10
Gambar 6 Aliran air periode keempat ...................................................... 11
Gambar 7 Diagram siklus kerja pompa hidram ......................................... 11
Gambar 8 Penampang V- notch ............................................................... 13
Gambar 9 Susunan alat yang digunakan ................................................... 18
Gambar 10 Katup hantar 25% .................................................................... 20
Gambar 11 Katup hantar 50% .................................................................... 20
Gambar 12 Katup hantar 70% .................................................................... 21
Gambar 13 Berat pemberat 150 gram ......................................................... 21
Gambar 14 Berat pemberat 100 gram ......................................................... 22
Gambar 15 Berat pemberat 50 gram ........................................................... 22
Gambar 16 Perbandingan momen pada lengan beban dan
lengan katup limbah ................................................................. 22
Gambar 17 Ketinggian input (H) dan ketinggian output (h) ...................... 24
Gambar 18 V-Notch pada bak tampung limbah .......................................... 25
Gambar 19 V-Notch pada bak tampung hasil ............................................. 26
Gambar 20 Diagram flow chart .................................................................. 28
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 21 Grafik hubungan antara pemberat dan ketinggian input
terhadap debit hasil pada luasan katup hantar 25% pada
ketinggian output 4,1 m, 5,1 m , 6,1 m .................................... 43
Gambar 22 Grafik hubungan antara pemberat dan ketinggian input
terhadap debit hasil pada luasan katup hantar 50% pada
ketinggian output 4,1 m, 5,1 m , 6,1 m .................................... 44
Gambar 23 Grafik hubungan antara pemberat dan ketinggian input
terhadap debit hasil pada luasan katup hantar 70% pada
ketinggian output 4,1 m, 5,1 m , 6,1 m .................................... 46
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 0,7
meter dan tinggi output 4,1 meter .............................................. 30
Tabel 2 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 0,7
meter dan tinggi output 5,1 meter ......................................... 31
Tabel 3 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 0,7
meter dan tinggi output 6,1 meter ............................................ 31
Tabel 4 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 1,2
meter dan tinggi output 4,1 meter ........................................... 32
Tabel 5 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 1,2
meter dan tinggi output 5,1 meter ........................................... 32
Tabel 6 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 1,2
meter dan tinggi output 6,1 meter ........................................... 33
Tabel 7 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 1,7
meter dan tinggi output 4,1 meter ........................................... 33
Tabel 8 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 1,7
meter dan tinggi output 5,1 meter ........................................... 34
Tabel 9 Hasil penelitian pompa hidram linier dengan ketinggian input 1,7
meter dan tinggi output 6,1 meter ........................................... 34
Tabel 10 Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 0,7 meter dan
tinggi output 4,1 meter ............................................................ 38
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
Tabel 11 Hasil perhitungan Q, q dan pada tinggi input 0,7 meter dan tinggi
output 5,1 meter ...................................................................... 38
Tabel 12 Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 0,7 meter dan
tinggi output 6,1 meter ............................................................ 39
Tabel 13 Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,2 meter dan
tinggi output 4,1 meter ............................................................ 39
Tabel 14 Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,2 meter dan
tinggi output 5,1 meter ............................................................ 40
Tabel 15 Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,2 meter dan
tinggi output 6,1 meter ............................................................ 40
Tabel 16 Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,7 meter dan
tinggi output 4,1 meter ............................................................ 41
Tabel 17 Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,7 meter dan
tinggi output 5,1 meter ............................................................ 41
Tabel 18 Hasil perhitungan Q, q dan pada tinggi input 1,7 meter dan tinggi
output 6,1 meter ...................................................................... 42
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Untuk menunjang kehidupan makhluk hidup, banyak kebutuhan pokok
yang wajib terpenuhi agar siklus kehidupan dapat berjalan dengan baik. Salah satu
kebutuhan pokok bagi makhkuk hidup yang sangat penting adalah air.
Air menutupi 2/3 atau hampir 70% dari seluruh permukaan Bumi. Air
merupakan senyawa yang penting bagi semua aspek kehidupan manusia, hewan
dan tumbuh - tumbuhan. Ketersediaan air yang melimpah cukup untuk memenuhi
kebutuhan makhluk hidup di bumi yang juga cukup banyak. Namun kebutuhan air
yang cukup banyak sering kali menimbulkan permasalahan baru bagi manusia,
khususnya bagi masyarakat yang tinggal jauh dari sumber air. Masyarakat biasa
menggunakan pompa air untuk memompakan air dari sumber air ke tempat
tinggal mereka. Penggunaan pompa air ini juga masih mengalami kesulitan, antara
lain tidak tersedianya sumber tenaga listrik atau sulitnya mendapat bahan bakar
dan mahalnya biaya operasional pompa (Nurromdhoni,2013).
Masyarakat membutuhkan suatu kemudahan untuk mendapatkan pasokan
air yang cukup tanpa mengalami kesulitan. Masyarakat khususnya yang bertempat
tinggal jauh dari sumber air dan jauh dari sumber tenaga listrik membutuhkan
suatu alat yang dapat memompakan air tanpa membutuhkan sumber tenaga listrik.
Pompa hidram memiliki banyak keuntungan sehingga pompa hidram ini dinilai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
merupakan jalan keluar dan solusi yang tepat untuk menyelesaikan permasalahan
bagi masyarakat yang kesulitan untuk mendapat pasokan air. Pompa hidram ini
tidak memerlukan sumber tenaga listrik juga tidak memerlukan bahan bakar
dalam pengoperasiannya, pompa hidram dapat memompakan air ke daerah yang
letaknya lebih tinggi dari sumber air. Selain itu pompa hidram merupakan pompa
dengan perawatan yang relatif mudah dan pembuatannya pun cukup sederhana
sehingga tidak memerlukan keahlian khusus dalam hal perawatan, juga
merupakan pompa dengan instalasi yang mudah sehingga tidak memerlukan
tempat yang luas, pompa hidram juga dapat bekerja memompakan air selama 24
jam tanpa henti, dengan catatan sumber air harus terus mengalir dan aliran air
mengalir konstan.
Pada saat ini pompa hidram memang mengalami banyak perkembangan
dan penelitian, guna mencari debit hasil pemompaan dan efisiensi yang terbaik.
Pada permasalahan ini peneliti melakukan pengujian terhadap luasan lubang katup
hantar dan berat pemberat pada katup limbah hidram linier 3 inci guna mencari
debit hasil dan efisiensi terbaik dari beberapa variasi tersebut.
Prinsip kerja pompa hidram linier hampir sama dengan pompa hidram
pada umumnya, namun pompa hidram linier mempunyai model berbentuk linier
sehingga antara pipa masuk, katup limbah, katup hantar, tabung udara mempunya
kedudukan yang sejajar. Karena bentuk linier aliran air didalam hidram
diharapkan mengalami lebih kecil hambatan atau rugi – rugi akibat gesekan di
banding pompa hidram biasa. Hidram linier tersebut terbuat dari bahan PVC
dengan diameter 3 inci. Katup hantar mempunyai variasi luasan lubang sebesar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
25%, 50%, dan 70% dari luasan lubang diameter 3 inci, dengan pemberat katup
limbah terbuat dari besi berbentuk tabung pejal dan aluminium, dengan variasi
berat sebesar 50 gram, 100 gram, dan 150 gram.
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana debit hasil dan efisiensi pada pompa hidram linier jika dilakukan
variasi pada luasan lubang katup hantar, variasi berat pemberat, ketinggian input
masukan air, dan ketinggian output keluaran air?
1.3. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui debit hasil (q) terbaik pompa hidram linier yang dipengaruhi
oleh variasi luasan lubang katup hantar.
2. Mengetahui efisensi (η) terbaik pompa hidram linier yang dipengaruhi oleh
variasi luasan lubang katup hantar.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah yang diambil di dalam pembuatan peralatan penelitian ini yaitu :
1. Luasan input pompa hidram linier sebesar 3 inci.
2. Beban katup limbah 50 gram, 100 gram, dan 150 gram.
3. Panjang langkah katup limbah, yaitu sebesar 1,25 cm.
4. Panjang tabung udara yang digunakan sebesar 1 m.
5. Luasan lubang katup hantar yang digunakan adalah 25%, 50%, dan 70%
dari luasan lubang input pipa pvc 3 inci sebesar 59,45 cm².
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
6. Ketinggian input masukan air adalah 0,7 meter; 1,2 meter; dan 1,7 meter.
7. Ketinggian output keluaran air adalah 4,1 meter; 5,1 meter; dan 6,1 meter.
8. Gesekan antara air dengan material pompa diabaikan sehingga tidak ada
head loss dalam perhitungan.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Mahasiswa mendapat pengetahuan mengenai cara membuat pompa hidram
linier.
2. Mahasiswa mendapat pengetahuan secara nyata mengenai pompa hidram
linier.
3. Mahasiswa mendapat pengalaman merancang sistem pompa hidram linier
untuk di aplikasikan di daerah yang nyata.
4. Mahasiswa dilatih untuk aktif berfikir kreatif dan logis dalam
menyelesaikan suatu permasalahan.
5. Memperbaiki sistem pengairan pada masyarakat yang membutuhkan.
6. Menghemat biaya bila pompa hidram linier dapat diterapkan atau
diaplikasikan secara tepat pada kalangan masyarakat yang mayoritas
kesulitan dalam pengadaan air.
7. Dapat memberikan wawasan kepada rekan universitas tentang fungsi dan
cara kerja pompa hidram linier.
8. Dapat memberikan referensi bagi pengembang pompa hidram linier tingkat
lanjutan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Cahyanta dan Indrawan (1996) telah melakukan penelitian dengan
kesimpulan bahwa besar kecilnya beban pada katup limbah sangat berpengaruh
pada efektifitas kerja pompa hidram terutama pada debit pemompaan.
PTP - ITB dalam Cahyanta dan Indrawan (1996) mengemukakan hasil
penelitian bahwa beban katup limbah berpengaruh terhadap efisiensi pompa
hidram. Penelian ini menunjukkan bahwa efisiensi pompa terbesar diperoleh pada
beban katup limbah 400 gram yaitu 42,92 %.
Candrika (2014) Berdasarkan hasil analisis data didapatkan nilai debit
rata - rata pompa hidram pada tinggi permukaan air keluar 1,3 meter sebesar 0,144
liter/menit, pada tinggi permukaan air keluar 1,8 meter sebesar 0,079 liter/menit
dan pada tinggi permukaan air keluar 2,3 meter sebesar 0,0494 liter/menit.
Semakin tinggi permukaan air keluar, debit air yang dihasilkan pompa hidram
semakin kecil dan semakin rendah permukaan air keluar, debit air yang dihasilkan
pompa hidram semakin besar.
2.2. Landasan Teori
Pompa hidram atau singkatan dari hydraulic ram berasal dari kata hydro
berarti air (cairan), dan ram adalah hantaman, pukulan atau tekanan, Jadi pompa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
hidram adalah sebuah pompa yang energi atau tenaga penggeraknya berasal dari
tekanan atau hantaman air yang masuk ke dalam pompa melalui pipa (Fane dkk,
2012).
Masuknya air yang berasal dari berbagai sumber air ke dalam pompa
harus berjalan secara kontinyu atau terus menerus. Dalam kerjanya alat ini,
tekanan dinamik yang ditimbulkan memungkinkan air mengalir dari ketinggian
vertikal (head) yang rendah ke tempat yang lebih tinggi. Penggunaan hydraulic
ram tidak terbatas hanya pada penyediaan air untuk kebutuhan rumah tangga, tapi
juga dapat digunakan untuk pertanian, peternakan, dan perikanan darat. Karena
pompa ini bekerja tanpa menggunakan bahan bakar minyak atau tanpa motor
listrik.
Water Hammer
Di dalam pompa hidram, terjadi proses palu air, gejala palu air terjadi
karena adanya air dari reservoir dialirkan melalui pipa secara tiba-tiba dihentikan
oleh suatu penutupan katup, air dari reservoir menuju pompa akan menekan naik
klep limbah sehingga terjadi penutupan tiba - tiba yang mengakibatkan terjadi
proses palu air. Proses yang terjadi berulang - ulang inilah yang mendorong naik
Gambar 1. Pompa hidram linier
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
air ke pipa penghantar untuk kemudian diteruskan ke bak penampung (Fane dkk,
2012).
Komponen Pompa Hidram Linier
Komponen utama pompa hidram linier adalah:
1. Katup limbah (waste pump)
Katup limbah berguna untuk mengalirkan air keluar dari badan hidram pada saat
katup terbuka, dan menghentikan aliran saat katup tertutup yang mengakibatkan
proses water hammer.
2. Katup hantar (delivery valve)
Katup hantar berguna sebagai katup searah. Katup hantar dapat terbuka apa bila
ada tekanan air yang menekan katup hantar sehingga dapat terbuka dan
mengalirkan air masuk ke tabung udara. Air yang sudah masuk ke dalam tabung
udara tidak dapat keluar atau kembali.
3. Tabung udara (air chamber)
Tabung udara berguna untuk menyimpan udara untuk proses pemompaan air ke
pipa output.
4. Lubang udara (air valve)
Lubang udara berguna untuk menghisap udara dari luar menuju ke badan hidram
pada saat terjadi proses recoil.
5. Pipa masuk (driven pipe)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Pipa masuk berguna sebagai pipa penghubung dari bak tampung input menuju ke
hidram untuk mengalirkan air.
6. Pipa output (delivery head)
Pipa output berguna untuk mengalirkan air hasil pemompaan dari tabung udara
menuju ke tempat yang diingikan.
Prinsip Kerja dan Siklus Pompa Hidram Linier
Prinsip kerja pompa hidram linier di bagi menjadi 4 periode, yaitu:
1. Aliran air periode pertama.
Air mengisi rangkaian hidram, percepatan air mulai bertambah karena
adanya beda ketinggian antara bak input air dengan hidram. Air mulai keluar
melalui katup limbah.
Gambar 2. Komponen pompa hidram linier
5.
6.
2.
3.
1.
4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Gambar 3.Aliran air periode satu
2. Aliran air periode kedua.
Kecepatan aliran bertambah sampai maksimum melalui katup limbah yang
terbuka, sehingga menyebabkan aliran air menekan katup limbah, pada akhirnya
katup limbah mulai bergerak menutup dan akhirnya tertutup sepenuhnya.
Gambar 4. Aliran air periode kedua
3. Aliran air periode ketiga.
Tertutupnya katup limbah menimbulkan tekanan yang besar di dalam
rangkaian hidram. Demikian pula yang terjadi pada katup hantar. Kemudian
Aliran air
Katup limbah tertutup
Katup limbah terbuka
Air keluar melalui
katup limbah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
dengan cepat katup hantar terbuka, sebagian air terpompa masuk ke tabung udara.
Udara pada tabung udara tertekan, kemudian mulai mengembang untuk
menyeimbangkan tekanan, dan mendorong air keluar melalui lubang output.
Gambar 5. Aliran air periode ketiga
4. Aliran air periode keempat.
Katup hantar tertutup akibat dari tekanan udara dan air yang berada di
tabung udara lebih besar dari pada tekanan di badan hidram. Namun Tekanan di
sekitar badan hidram masih lebih besar dari pada tekanan statis pipa input,
sehingga aliran berbalik arah dari badan hidram menuju bak tampungan input.
Peristiwa inilah yang disebut dengan recoil. Recoil menyebabkan terjadinya
kevakuman pada badan hidram, yang mengakibatkan masuknya sejumlah udara
dari luar masuk ke badan hidram melalui katup pernafasan (air valve). Tekanan di
sisi bawah katup limbah juga berkurang, dan juga karena berat katup limbah itu
sendiri, maka katup limbah kembali terbuka. Tekanan air pada pipa kembali ke
tekanan statis sebelum siklus berikutnya terjadi lagi.
Air terpompa keluar
Aliran air masuk
kedalam tabung
udara Katup hantar
terbuka karena
tekanan aliran air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 6. Aliran air periode keempat
Dalam satu siklus hidram terdapat lima periode yang digambarkan
dengan grafik, pada gambar 7:
Gambar 7. Diagram siklus kerja pompa hidram
( Jahja Hanafie, 1979 )
Hisapan udara
melalui air valve Katup limbah tertutup
Katup hantar tertutup
Aliran air berbalik arah
ke bak input (Recoil)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Pada gambar 7 siklus kerja hidram terbagi menjadi 5 periode, yaitu:
1. Siklus kerja hidram di periode 1.
Akir siklus yang sebelumnya, kecepatan air melalui ram mulai bertambah,
air melalui katup limbah yang sedang terbuka timbul tekanan negatif yang kecil
dalam ram.
2. Siklus kerja hidram di periode 2.
Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup limbah yang terbuka dan
tekanan dalam pipa - pipa masuk juga bertambah secara bertahap.
3. Siklus kerja hidram di periode 3.
Katup limbah mulai menutup dengan demikan menyebabkan naiknya
tekanan dalam ram. Kecepatan aliaran dalam pipa pemasukan telah mencapai
maksimum.
4. Siklus kerja hidram di periode 4.
Katup limbah tertutup, menyebabkan terjadinya water hammer yang
mendorong air melalui katup penghantar. Kecepatan dalam pipa pemasukan
berkurang dengan cepat.
5. Siklus kerja hidram di periode 5.
Denyut tekanan terpukul kedalam pipa pemasukan, menyebabkan timbulnya
hisapan kecil dalam ram. Katup limbah terbuka karena hisapan dan beban dari
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
katup limbah. Air mulai mengalir lagi melalui katup limbah dan siklus hidraulik
ram terulang lagi. (Panjaitan dan Sitepu, 2012)
2.3. Persamaan yang digunakan
2.3.1. Perhitungan debit menggunakan V-notch, yaitu:
Dalam perhitungan debit hasil (output) maupun debit limbah,
peneliti menggunakan sensor ketinggian. Dari sensor tersebut didapatkan data
yang kemudian diolah menggunakan rumus debit menggunakan v-notch.
(Streeter, dkk, 1985)
Qt =
√
⁄ (2.1)
dengan Qt adalah debit air. adalah percepatan gravitasi. adalah sudut
takik V-notch. adalah tinggi air dari permukaan V-notch.
Gambar 8. Penampang V- notch
(Munson, dkk, 2004)
2.3.2. Tekanan hidrostatis pada fluida
Besarnya tekanan pada fluida dapat dihitung dengan menggunakan
rumus :
(2.2)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
P adalah tekanan fluida, ρ adalah massa jenis air, g adalah gaya gravitasi, h
adalah ketinggian permukaan air.
2.3.3. Hukum Bernoulli
Dalam pompa hidram, aliran yang digunakan adalah aliran
termampatkan karena fluida yang bekerja berupa fluida cair. Untuk itu,
persamaan Bernoulli yang digunakan yaitu sebagai berikut.
(2.3)
dengan P adalah tekanan hidrostatis. m adalah massa fluida. g adalah
percepatan gravitasi. h adalah tinggi fluida. v adalah kecepatan aliran fluida.
2.3.4. Kecepatan aliran pada suatu titik
Kecepatan aliran pada suatu titik dapat dihitung dengan
menggunakan rumus : (Triatmodjo,1996)
v =√ (2.4)
v adalah kecepatan aliran, adalah percepata gravitasi, h adalah tinggi kolom
udara.
2.3.5. Laju aliran fluida
Laju aliran fluida yang mengalir melewati lubang katup hantar
dengan menggunakan rumus :
(2.5)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Q adalah laju aliran fluida, V adalah kecepatan aliran fluida, A adalah luas
penampang aliran.
2.3.6. Metode dalam perhitungan efisiensi hidram, yaitu:
Menurut D’ Aubuisson: (Panjaitan, dan Sitepu, 2012)
ηA =
( ) (2.6)
ηA adalah efisiensi hidram menurut D’Aubuisson, q adalah debit hasil, Q
adalah debit limbah, h adalah ketinggian output, dan H adalah ketinggian
input.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Alat Penelitian :
Penelitan ini menggunakan hidram 3 inci dengan panjang tabung udara 1
m, alat yang digunakan untuk pengambilan data adalah :
1. Pompa hidram
Merupakan komponen utama dalam penelitian. Pompa hidram yang
digunakan adalah pompa hidram linier berukuran 3 inci.
2. Pompa air
Pompa air digunakan untuk mengisi bak input agar ketersediaan air pada
pompa hidram tetap tersedia.
3. Pipa paralon input
Pipa paralon input ini berguna untuk menyalurkan air dari bak input ke
hidram linier. Ketersediaan air pada pompa hidram sangat bergantung pada pipa
paralon input ini. Paralon yang dipakai sebesar 3 inci.
4. Selang saluran output
Dalam menyalurkan air keluaran pompa, dibutuhkan selang guna
menyalurkan air dari pompa hidram menuju tempat yang ingin dialirkan air.
Selang yang digunakan sebesar ¾ inci.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
5. Sensor
Sensor digunakan sebagai pengukur ketinggi permukaan air hasil dan air
limbah, sensor ini dipakai guna mempermudah dalam pengambilan data. Sensor
diletakan di atas bak output dan juga bak limbah.
6. Bak v-notch
Bak ini berfungsi untuk menampung hasil dari pemompaan maupun air
limbah. Pada bak ini terdapat v-notch yang berguna untuk mengukur debit yang
dihasilkan.
7. Notebook
Notebook digunakan sebagai alat pengolah data yang didapatkan oleh
sensor tinggi permukaan air tersebut. Data yang didapatkan dari sensor langsung
masuk ke dalam notebook. Dengan data olahan berbentuk program microsoft
excel.
8. Kunci pas, kunci ring, TBA, Obeng, Kaliper, Meteran
Kunci pas ring 10, 12, berfungsi untuk membuka mur flange pada katup
hantar dan katup limbah. Obeng berfungsi untuk membuka klem selang. kaliper
berfungsi untuk mengukur panjang langkah katup limbah. Meteran digunakan
untuk mengukur ketinggian bak input dan bak output.
3.2. Tahap Persiapan dan Susunan Alat
Sebelum proses pengambilan data, proses atau tahap persiapan dan
penyusunan alat akan dilakukan. Mulai dari tahap persiapan pompa hidram,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
proses persiapan bak input dan ouput hingga persiapan notebook saat
pengambilan data.
Gambar 9. Susunan alat yang digunakan dalam pengambilan data
1) Pompa air. 2) Bak tampungan input. 3) Pipa saluran input. 4) Pompa
hidram linier. 5) Selang saluran output. 6) Bak tampungan output. 7) Sensor
ketinggian. 8) Bak tampungan air limbah. 9) Sensor. 10) Notebook.
3.3. Variabel Penelitian
Variabel dalam penelitian ini adalah :
1. Variabel menentukan :
a. Variasi pemberat pada katup limbah : 50 g, 100 g, dan 150 g.
b. Variasi luasan lubang katup hantar yaitu : 25%, 50%, dan 70%.
c. Variasi ketinggian input (H) yaitu : 0,7 meter; 1,2 meter; dan 1,7
meter.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
d. Variasi ketinggian output (h) yaitu : 4,1 meter; 5,1 meter; dan 6,1
meter.
2. Variabel ditentukan :
a. Debit limbah (Q)
b. Debit hasil (q)
Dalam penelitian ini, terdapat 81 variasi. Proses pengambilan data
ketinggian air pada bak v-notch dilakukan tiap variasi dengan menggunakan alat
ukur v-notch dan sensor ketinggian. Pengambilan data tersebut dilakukan setiap 1
detik, selama 5 menit pada setiap variasi. Sehingga setiap variasi didapat data
sebanyak kurang lebih 300 data. Dari perolehan data tersebut dicari nilai rata –
ratanya.
3.4. Variasi Katup Hantar
Fungsi dari katup hantar pada pompa hidram adalah untuk
menghantarkan air dari rumah pompa menuju tabung udara serta menahan air
yang telah masuk ke tabung udara agar tidak kembali ke rumah pompa. Katup
hantar tersebut merupakan katup satu arah. Katup hantar yang digunakan pada
penelitian ini berbahan aluminium dengan tebal 3 mm dan berdiameter 11,4 cm.
Luasan lubang katup hantar divariasikan menjadi tiga, yaitu :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
1. Luas lubang katup hantar 25%, 14,86 cm² dari luasan lubang input pvc
59,45 cm².
Gambar 10. Katup hantar 25%
2. Luas lubang katup hantar 50%, 29,79 cm² dari luasan lubang input pvc
59,45 cm².
Gambar 11. Katup hantar 50%
Φ 6
Φ9 Φ10 Φ8
Φ 6
Φ9
Φ10
Φ 8
Φ 6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
3. Luas lubang katup hantar 70%, 41,51 cm² dari luasan lubang input pvc
59,45 cm².
Gambar 12. Katup hantar 70%
3.5. Variasi Berat Pemberat
Fungsi dari berat pemberat pada hidram adalah sebagai pemberat pada
katup limbah, agar katup limbah dapat kembali terbuka pada saat terjadi siklus
pemompaan ataupun saat tidak terjadi siklus pemompaan. Pemberat terbuat dari
besi pejal dan aluminium, berat pemberat pada katup limbah di variasikan menjadi
tiga, yaitu:
Gambar 13. Berat pemberat 150 gram
Φ11
Φ9
Φ 6
Φ11
Φ8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
1. Variasi berat pemberat 150 gram, material dari besi pejal.
Gambar 14. Berat pemberat 100 gram
2. Variasi berat pemberat 100 gram, material dari aluminium.
Gambar 15. Berat pemberat 50 gram
3. Variasi berat pemberat 50 gram, material dari aluminium.
3.6. Perbandingan Momen Lengan Beban terhadap Lengan Katup
Gambar 16. Perbandingan momen pada lengan beban dan lengan katup limbah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Persamaan momen yang terjadi pada beban dan katup limbah adalah:
Σm = 0
-(F1.L1 )+( F2. L2 )= 0
Dimana F1 adalah gaya yang timbul pada katup limbah. L1 adalah lengan
katup limbah ke engsel. F2 adalah gaya yang timbul pada pemberat. L2 adalah
lengan beban ke engsel. Momen yang terjadi pada beban pemberat (F2.L2),
Momen yang terjadi pada katup limbah (F1.L1) . Dari persamaan tersebut dapat
diperoleh persamaan untuk memperoleh perbandingan lengan beban terhadap
lengan katup limbah yaitu:
-(F1.L1 )+( F2.L2 )= 0
( F2.L2 )= (F1.L1 )
L2 ( )
3.7. Ketinggian Input (H) dan Output (h)
Dalam penelitian ini terdapat 3 variasi ketinggian input (H), yaitu 0,7 m,
1,2 m dan 1,7 m. Pengukuran ketinggian input (H) diukur dari pompa hidram
linier sampai permukaan air pada bak input. Sedangkan untuk ketinggian output
(h) terdapat 3 variasi yaitu 4,1 m, 5,1 m dan 6,1 m. Untuk ketinggian output (h)
diukur dari pompa hidram linier sampai ketinggian dimana air keluar dari selang
ke bak penampungan output.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Gambar 17. Ketinggian input (H) dan ketinggian output (h)
3.8. Metode Perhitungan Ketinggian Rata – Rata Air yang diukur Sensor
Ketinggian rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung
limbah:
(Hs limbah) = (
)
Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan data pada variasi
luasan lubang katup hantar 70%, ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 4,1 m
dan berat pemberat 50 gram.
(Hs limbah) = (
)
(Hs limbah) = 0,213 m
Bak Output
Bak Input
Hidram Linier
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Ketinggian rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung
output:
(Hs output) = (
)
Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan data pada variasi
luasan lubang katup hantar 70 %, ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 4,1 m
dan berat pemberat 50 gram.
(Hs output) = (
)
(Hs output) = 0, 0135 m
3.9. Metode Perhitungan ketinggian Air pada V-notch
Perhitungan ketinggian air pada V-notch Limbah:
Gambar 18.V-notch pada bak tampung limbah
Pada bak tampung limbah, ketinggian total adalah:
H total = 0,2956 m – 0,03 m
H total = 0,2656 m
Hv limbah
l
i
m
b
a
h
0,03 m
Hs limbah
H total = 0,2656
m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
H total tidak dihitung dari dasar bak v-notch, namun dihitung pada permukaan
dasar v-notch.
Maka untuk mendapatkan Hv limbah digunakan persamaan:
Hv limbah = H total – Hs limbah
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian
input 0,7 meter, ketinggian output 4,1 meter pada pemberat 50 gram.
(Pengambilan contoh pada Tabel 1), tinggi rata-rata yang diukur sensor pada bak
tampung limbah adalah 0,210 m.
Hv limbah = 0,2656 m – 0,210 m
Hv limbah = 0,055 m.
Perhitungan ketinggian Air pada V-notch Hasil :
Gambar 19.V-notch pada bak tampung hasil
Hv
0,03m
Hs output
H total = 0,15 m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Pada bak tampung hasil, ketinggian total adalah:
H total = 0,18 m – 0,03 m
H total = 0,15 m
H total tidak dihitung dari dasar bak v-notch, namun dihitung pada permukaan
dasar v-notch.
Maka untuk mendapatkan Hv hasil digunakan persamaan:
Hv hasil = H total – Hs output
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian
input 0,7 meter, ketinggian output 4,1 meter pada pemberat 50 gram. (
Pengambilan contoh pada Tabel 1), tinggi rata – rata yang diukur sensor pada bak
tampung output adalah 0,132 m.
Hv hasil = 0,15 m – 0,132 m
Hv hasil = 0,018 m.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
3.10. Diagram Flow Chart
Gambar 20. Diagram flow chart pompa hidram
Pemasangan pompa hidram
Variasi katub hantar ( 25%, 50%, 70% )
Variasi ketinggian input (0,7 m; 1,2 m; 1,7
m)
Variasi pemberat ( 50 gram, 100
gram, 150 gram)
Variasi ketinggian output (4,1 m; 5,1 m;
6,1 m)
Pengambilan data
CEK
Selesai
Pengolahan data
BELUM YA
Uji coba
Selesai
BAIK
TIDAK
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Penjelasan mengenai diagram flow chart:
Setelah pemasangan pompa hidram linier dengan berat pemberat 50
gram, panjang langkah katup limbah tetap 1,25 cm, katup hantar 25%, tinggi input
0,7 m, dan tinggi output 4,1 m selesai, dilakukan uji coba guna mengetahui
apakah pompa hidram tersebut bekerja atau tidak. Jika pompa hidram tidak atau
belum bekerja secara baik maka pada instalasi pompa akan dilakukan perakitan
ulang, namun jika pompa hidram dapat bekerja dengan baik maka akan dilakukan
pengambilan data. Ketika data pada variasi pertama dengan berat pemberat 50
gram, katup hantar 25%, tinggi input 0,7 m, dan tinggi output 4,1 m selesai
diambil, maka langkah selanjutnya yaitu mengganti berat pemberat 100 gram. Jika
data pada variasi tersebut sudah didapatkan, selanjutnya melakukan penggantian
pemberat 150 gram. Jika data pada variasi pemberat ketiga sudah didapatkan,
selanjutnya tinggi output diubah menjadi 5,1 m dengan tinggi input yang sama,
tanpa merubah luasan katup hantar dan pemberat di ulang pada berat 50 gram, 100
gram, dan 150 gram. Langkah tersebut dilakukan terus menerus hingga semua
variasi dilakukan. Jika semua variasi sudah dilakukan dan semua data sudah di
dapatkan, maka data yang diperoleh kemudian diolah dan dilakukan pembahasan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
Hasil penelitian yang dilakukan pada pompa hidram, didapatkan
ketinggian antara sensor dengan permukaan air pada bak V-notch. Data yang
didapatkan kemudian diolah untuk mendapatkan debit hasil, debit limbah, pada
setiap variasi yang dilakukan. Namun oleh karena adanya faktor gangguan
hembusan angin serta daun berguguran yang masuk kedalam bak alat ukur, maka
terdapat data yang kurang baik. Dalam perhitungan, data yang kurang baik
tersebut kemudian di hilangkan. Data yang di dapatkan dari alat ukur debit
kemudian diambil rata - ratanya saja dan dimasukkan ke dalam tabel hasil
penelitian.
Dari hasil penelitian didapatkan data seperti berikut :
Tabel 1. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 0,7 meter dan tinggi
output 4,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(gr)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,132 0,210 0,055 0,018
2 50 50 0,130 0,207 0,059 0,020
3 70 50 0,135 0,213 0,053 0,015
4 25 100 0,132 0,207 0,059 0,018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Lanjutan Tabel 1. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 0,7 meter
dan tinggi output 4,1 meter.
5 50 100 0,129 0,205 0,060 0,021
6 70 100 0,130 0,209 0,056 0,020
7 25 150 0,131 0,203 0,063 0,019
8 50 150 0,129 0,203 0,062 0,021
9 70 150 0,130 0,209 0,057 0,020
Tabel 2. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 0,7 meter dan tinggi
output 5,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,139 0,208 0,057 0,011
2 50 50 0,140 0,207 0,059 0,010
3 70 50 0,145 0,213 0,053 0,005
4 25 100 0,139 0,206 0,059 0,011
5 50 100 0,141 0,205 0,061 0,009
6 70 100 0,144 0,213 0,052 0,006
7 25 150 0,140 0,203 0,063 0,010
8 50 150 0,140 0,202 0,063 0,010
9 70 150 0,142 0,208 0,057 0,008
Tabel 3. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 0,7 meter dan tinggi
output 6,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,145 0,212 0,054 0,005
2 50 50 0,144 0,211 0,055 0,006
3 70 50 0,144 0,213 0,052 0,006
4 25 100 0,143 0,208 0,057 0,007
5 50 100 0,146 0,210 0,056 0,004
6 70 100 0,144 0,212 0,054 0,006
7 25 150 0,145 0,207 0,059 0,005
8 50 150 0,144 0,208 0,058 0,006
9 70 150 0,145 0,209 0,056 0,005
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Tabel 4. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,2 meter dan tinggi
output 4,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,121 0,205 0,061 0,029
2 50 50 0,127 0,206 0,059 0,023
3 70 50 0,127 0,207 0,058 0,023
4 25 100 0,121 0,203 0,063 0,029
5 50 100 0,126 0,204 0,062 0,024
6 70 100 0,126 0,206 0,060 0,024
7 25 150 0,121 0,200 0,065 0,029
8 50 150 0,126 0,203 0,063 0,024
9 70 150 0,126 0,204 0,061 0,024
Tabel 5. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,2 meter dan tinggi
output 5,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,131 0,204 0,062 0,019
2 50 50 0,132 0,206 0,059 0,018
3 70 50 0,130 0,208 0,058 0,020
4 25 100 0,131 0,203 0,062 0,019
5 50 100 0,130 0,204 0,062 0,020
6 70 100 0,129 0,208 0,058 0,021
7 25 150 0,131 0,201 0,065 0,019
8 50 150 0,129 0,202 0,064 0,021
9 70 150 0,130 0,206 0,060 0,020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Tabel 6. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,2 meter dan tinggi
output 6,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,133 0,205 0,060 0,017
2 50 50 0,135 0,208 0,058 0,015
3 70 50 0,135 0,208 0,058 0,015
4 25 100 0,129 0,204 0,062 0,021
5 50 100 0,134 0,206 0,059 0,016
6 70 100 0,135 0,208 0,058 0,015
7 25 150 0,128 0,202 0,064 0,022
8 50 150 0,135 0,204 0,062 0,015
9 70 150 0,135 0,207 0,059 0,015
Tabel 7. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,7 meter dan tinggi
output 4,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,121 0,204 0,062 0,029
2 50 50 0,120 0,203 0,063 0,030
3 70 50 0,123 0,207 0,059 0,027
4 25 100 0,120 0,201 0,064 0,030
5 50 100 0,120 0,201 0,065 0,030
6 70 100 0,122 0,206 0,060 0,028
7 25 150 0,120 0,199 0,067 0,030
8 50 150 0,123 0,199 0,067 0,027
9 70 150 0,119 0,203 0,063 0,031
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Tabel 8. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,7 meter dan tinggi
output 5,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,131 0,204 0,062 0,019
2 50 50 0,130 0,203 0,063 0,020
3 70 50 0,129 0,208 0,058 0,021
4 25 100 0,131 0,202 0,063 0,019
5 50 100 0,125 0,200 0,066 0,025
6 70 100 0,128 0,206 0,060 0,022
7 25 150 0,127 0,200 0,066 0,023
8 50 150 0,125 0,195 0,070 0,025
9 70 150 0,126 0,203 0,062 0,024
Tabel 9. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,7 meter dan tinggi
output 6,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Hs
output
(m)
Hs
limbah
(m)
Hv
limbah
(m)
Hv
hasil
(m)
1 25 50 0,131 0,204 0,061 0,019
2 50 50 0,131 0,201 0,065 0,019
3 70 50 0,130 0,208 0,058 0,020
4 25 100 0,127 0,202 0,063 0,023
5 50 100 0,128 0,200 0,066 0,022
6 70 100 0,127 0,207 0,059 0,023
7 25 150 0,126 0,200 0,065 0,024
8 50 150 0,125 0,197 0,069 0,025
9 70 150 0,127 0,205 0,061 0,023
4.2. Perhitungan Debit
Perhitungan debit hasil (q), dan debit limbah (Q) dilakukan dengan
mempergunakan data - data seperti tersaji pada tabel 1, tabel 2, tabel 3, tabel 4,
tabel 5, tabel 6, tabel 7, tabel 8, tabel 9 data lain yang dipergunakan yaitu :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
gaya gravitasi (g) : 9,8 m/s2
sudut Ø : 60o
tan Ø/2 : 0,578
Perhitungan Debit Hasil (q)
Perhitungan debit hasil pada percobaan pompa hidram dihitung menggunakan
persamaan :
q =
√
⁄
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian
input 0,7 meter dan ketinggian output 4,1 meter. (Pengambilan contoh pada Tabel
1). Hv hasil yaitu 0,018 meter.
q =
√
⁄
q =
√
⁄
q = 0.0000572 m3/s
q = 3,436 l/menit
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 10,
Tabel 11, Tabel 12, Tabel 13, Tabel 14, Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17, dan Tabel
18.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Perhitungan Debit limbah (Q)
Perhitungan debit limbah pada percobaan pompa hidram dihitung menggunakan
persamaan :
Q =
√
⁄
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian
input 0,7 meter dan ketinggian output 4,1 meter. (Pengambilan contoh pada Tabel
1). Hv limbah yaitu 0,055 meter.
Q =
√
⁄
Q =
√
⁄
Q = 0,000984 m3/s
Q = 59,081 l/menit
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 10,
Tabel 11, Tabel 12, Tabel 13, Tabel 14, Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17, dan Tabel
18.
4.3. Perhitungan Efisiensi ( )
Perhitungan Efisiensi ( ) dilakukan dengan mempergunakan data - data seperti
tersaji pada tabel 10, tabel 11, tabel 12, tabel 13, tabel 14, tabel 15, tabel 16, tabel
17, tabel 18.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Perhitungan efisiensi pompa hidram dihitung menggunakan persamaan :
( )
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian
input ( H ) 0,7 meter dan ketinggian output ( h ) 4,1 meter. ( Pengambilan contoh
pada Tabel 10 ). q = 3,437 l/menit. Q = 59,143 l/menit.
( )
( )
( )
%
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 10,
Tabel 11, Tabel 12, Tabel 13, Tabel 14, Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17, dan Tabel
18.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Tabel 10. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 0,7 meter dan tinggi
output 4,1 meter.
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q
limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 59,143 3,437 32,827
2 50 50 67,968 4,804 39,454
3 70 50 52,473 2,169 23,726
4 25 100 68,156 3,450 28,795
5 50 100 73,103 5,055 38,656
6 70 100 61,044 4,784 43,432
8 50 150 78,885 5,255 37,328
9 70 150 62,255 4,805 42,823
Tabel .11. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 0,7 meter dan tinggi
output 5,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q
limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 64,026 1,144 13,055
2 50 50 69,190 0,764 8,124
3 70 50 52,659 0,160 2,251
4 25 100 70,138 1,156 12,058
5 50 100 74,529 0,675 6,668
6 70 100 51,446 0,200 2,877
7 25 150 80,334 0,782 7,164
8 50 150 82,463 0,801 7,150
9 70 150 64,054 0,404 4,660
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Tabel 12. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 0,7 meter dan tinggi
output 6,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q
limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 54,494 0,146 2,369
2 50 50 56,853 0,243 3,786
3 70 50 51,432 0,215 3,703
4 25 100 63,866 0,352 4,872
5 50 100 60,310 0,083 1,227
6 70 100 55,207 0,212 3,398
7 25 150 68,120 0,168 2,193
8 50 150 66,255 0,186 2,489
9 70 150 61,888 0,174 2,498
Tabel 13. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,2 meter dan tinggi
output 4,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 74,590 11,364 45,704
2 50 50 69,891 6,560 29,663
3 70 50 67,020 6,640 31,164
4 25 100 80,350 11,572 43,520
5 50 100 77,072 7,134 29,288
6 70 100 71,588 7,097 31,179
7 25 150 89,129 12,011 41,054
8 50 150 80,542 7,258 28,577
9 70 150 76,047 6,949 28,945
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Tabel 14. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,2 meter dan tinggi
output 5,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 76,823 4,008 21,324
2 50 50 70,048 3,699 21,567
3 70 50 65,023 4,638 28,630
4 25 100 79,206 4,088 21,105
5 50 100 78,166 4,374 22,790
6 70 100 66,041 5,033 30,449
7 25 150 87,548 4,145 19,439
8 50 150 83,694 4,954 24,031
9 70 150 70,892 4,879 27,687
Tabel 15. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,2 meter dan tinggi
output 6,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 73,225 3,305 22,212
2 50 50 65,104 2,168 16,574
3 70 50 65,115 2,127 16,272
4 25 100 78,663 5,057 31,067
5 50 100 69,611 2,606 18,563
6 70 100 65,719 2,179 16,505
7 25 150 83,506 5,667 32,684
8 50 150 78,195 2,353 15,023
9 70 150 68,959 2,191 15,841
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Tabel 16. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,7 meter dan tinggi
output 4,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 77,134 12,100 32,976
2 50 50 80,990 12,392 32,271
3 70 50 67,916 9,690 30,363
4 25 100 85,491 12,765 31,592
5 50 100 88,180 13,220 31,704
6 70 100 71,455 10,459 31,049
7 25 150 93,733 13,077 29,773
8 50 150 94,311 10,147 23,621
9 70 150 81,781 13,863 35,246
Tabel 17. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,7 meter dan tinggi
output 5,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 77,835 4,191 15,457
2 50 50 80,871 4,493 15,921
3 70 50 66,068 5,379 22,772
4 25 100 83,169 4,319 14,932
5 50 100 90,957 7,793 23,873
6 70 100 71,309 5,719 22,460
7 25 150 90,885 6,880 21,288
8 50 150 107,551 7,932 20,776
9 70 150 78,714 7,660 26,825
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Tabel 18. Hasil perhitungan Q, q, dan pada tinggi input 1,7 meter dan tinggi
output 6,1 meter
No.
Variasi
Katub
(%)
beban
(g)
Q limbah
(l/menit)
q hasil
(l/menit)
Efisiensi
D'aubuisson
1 25 50 76,5096 4,0983 18,3949
2 50 50 86,8535 4,1967 16,6761
3 70 50 66,5050 4,6794 23,7835
4 25 100 82,0635 6,7747 27,5905
5 50 100 91,0914 6,0517 22,5392
6 70 100 68,1268 6,2916 30,5883
7 25 150 89,5551 7,5399 28,0956
8 50 150 10,.8285 7,7735 25,6607
9 70 150 74,7011 6,5096 29,0012
4.4. Pembahasan
Dari hasil penelitian di atas, untuk penjelasan dari Tabel 10, Tabel 11, Tabel 12,
Tabel 13, Tabel 14, Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17, dan Tabel 18 tentang hubungan
antara berat pemberat dan ketinggian input (H) terhadap debit hasil (q) adalah
sebagai berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Gambar 21. Grafik hubungan antara pemberat dan ketinggian input terhadap debit
hasil pada katup hantar 25% pada ketinggian output 4,1 m, 5,1 m,
6,1 m.
Dilihat dari gambar tersebut apabila ketinggian input semakin tinggi
maka debit hasil bertambah. Hal tersebut dikarenakan semakin tinggi input maka
semakin besar kecepatan aliran yang dihasilkan mengakibatkan tekanan didalam
tabung pompa hidram semakin besar sehingga debit pemompaan air semakin
banyak. Hal tersebut sesuai dengan teori tentang kecepatan aliran fluida dimana
pada rumus (2.4) tentang kecepatan aliran fluida, semakin tinggi letak input pada
pompa hidram maka kecepatan fluida yang dihasilkan juga semakin besar, hal ini
berpengaruh pada banyaknya fluida yang mengalir menuju badan pompa karena
pengaruh tekanan. Selain karena pengaruh tekanan, bertambahnya debit hasil juga
3.930
12.011
13.077
0.782
4.145
6.880
0.168
5.667
7.540
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0.686 1.186 1.686 0.686 1.186 1.686 0.686 1.186 1.686
q h
asil
(l/m
)
Ketinggian Input (m) Pemberat 50 gram
Pemberat 100 gram
Pemberat 150 gram
h = 6,1 m h = 5,1 m h = 4,1m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
dipengaruhi oleh energi potensial fluida. Jika menggunakan energi potensial, hal
yang berpengaruh adalah nilai h. Semakin tinggi inputnya (H) maka energi
potensial yang dihasilkan juga besar sehingga energi pompa juga semakin besar
dan mampu menghasilkan debit hasil yang banyak juga. Dilihat dari grafik
tersebut apabila ketinggian input semakin tinggi maka debit hasil bertambah. Dari
grafik tersebut didapatkan nilai debit hasil terbaik sebesar 13,077 l/menit, pada
ketinggian input 1,7 m, pemberat 150 gram, dan output 4,1 m, dengan luasan
lubang katup hantar 25%.
Gambar 22. Grafik hubungan antara pemberat dan ketinggian input terhadap debit
hasil pada katup hantar 50% pada ketinggian output 4,1 m, 5,1 m,
6,1 m.
5.055
7.134
13.220
0.675
4.374
7.793
0.083
2.606
6.052
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
0.686 1.186 1.686 0.686 1.186 1.686 0.686 1.186 1.686
q h
asil
(l/m
)
Ketinggian Input (m) Pemberat 50 gram
Pemberat 100 gram
Pemberat 150 gram
h = 6,1 m h = 5,1 m h = 4,1 m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Dari gambar tersebut didapatkan nilai debit hasil terbaik sebesar 13,220
l/m, pada ketinggian input 1,7 m, pemberat 100 gram, dan output 4,1m, dengan
luasan lubang katup hantar 50%.
Dari gambar 21 debit hasil terbaik sebesar 13,077 l/menit dengan luasan
katup hantar 25%, menghasilkan debit yang lebih sedikit dibandingkan dengan
luasan katup hantar 50% dengan debit hasil 13,220 l/menit dengan kondisi
ketinggian input dan output sama. Hal tersebut dipengaruhi oleh luasan lubang
pada katup hantar. Pada katup 25% aliran air yang masuk ke dalam tabung udara
dirasa kurang maksimal, karena luasan lubang hanya sebesar 14,86 cm² dari
luasan lubang input PVC 59,45 cm² atau ¼ luasan lubang input PVC 3 inci.
sehingga masuknya air pada tabung udara dirasa kurang maksimal. Pada luasan
katup hantar 50% aliran air yang masuk ke dalam tabung udara lebih banyak,
Pada katup hantar 50% luasan lubang katup mencapai 29,79 cm² dari luasan
lubang input PVC 59,45 cm². atau ½ dari luasan lubang input PVC 3 inci.
Sehingga pada saat terjadi proses pemompaan air, debit yang dipompakan lebih
banyak dari katup hantar 25%.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Gambar 23. Grafik hubungan antara pemberat dan ketinggian input terhadap debit
hasil pada katup hantar 70% pada ketinggian output 4,1 m, 5,1 m,
6,1 m.
Dari gambar tersebut didapatkan nilai debit hasil terbaik sebesar 13,863
l/m, pada ketinggian input 1,7 m, pemberat 150 gram, dan output 4,1 m, dengan
luasan lubang katup hantar 70%
Dari gambar 23 pada katup hantar 70% dengan debit hasil 13, 863
l/menit dengan kondisi ketinggian input dan output sama. Katup hantar 70%
menghasilkan debit tertinggi, dibanding debit yang dihasilkan katup hantar 25%
dan 50%. Pada katup hantar 70% dengan luasan 41,51 cm² dari luasan lubang
input PVC 59,45 cm², membuat aliran air yang masuk kedalam tabung udara
4.805
6.949
13.863
0.404
4.879
7.660
0.174
2.191
6.510
0.000
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
16.000
0.686 1.186 1.686 0.686 1.186 1.686 0.686 1.186 1.686
q h
asil
(l/m
)
Ketinggian Input (m) Pemberat 50 gram
Pemberat 100 gram
Pemberat 150 gram
h = 6,1 m h = 5,1 m h = 4,1 m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
tercukupi. Semakin besar luasan katup hantar, debit hasil yang dipompakan akan
semakin besar. Dilihat dari persamaan (2.5) semakin besar luasan lubang katup
hantar maka aliran air yang masuk semakin besar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Debit hasil (q) terbaik pompa hidram linier yang dipengaruhi oleh variasi
luasan lubang katup hantar.
Pada variasi luasan lubang katup hantar 25% debit hasil terbaik sebesar
13,077 l/menit, pada ketinggian input 1,7 m, pemberat 150 gram, dan
output 4,1 m.
Pada variasi luasan lubang katup hantar 50% debit hasil terbaik sebesar
13,220 l/menit, pada ketinggian input 1,7 m, pemberat 100 gram, dan
output 4,1 m.
Pada variasi luasan lubang katup hantar 70% debit hasil terbaik sebesar
13,863 l/menit, pada ketinggian input 1,7 m, pemberat 150 gram, dan
output 4,1 m.
2. Efisiensi tertinggi pada tiap variasi luasan lubang katup hantar sebagai
berikut:
Pada luasan katup hantar 25% efisiensi terbaik sebesar 45,704%
diperoleh pada ketinggian input 1,2 m, ketinggian output 4,1 m pada
pemberat 50 gram.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Pada luasan katup hantar 50% efisiensi terbaik sebesar 39,454%
diperoleh pada ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 4,1 m pada
pemberat 50 gram.
Pada luasan katup hantar 70% efisiensi terbaik sebesar 43,432%
diperoleh pada ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 4,1 m pada
pemberat 100 gram.
5.2 Saran
1. Pada saat pengambilan data diusahakan agar sensor ketinggian dipasang
secara datar, sejajar dengan ketinggian pada bak tampung. Sehingga sensor
dapat membaca ketingian air secara akurat.
2. Pada saat pengambilan data sebisa mungkin hindari aliran angin dan daun -
daun berguguran yang masuk dalam bak, yang dapat mengakibatkan
gangguan sensor pada saat mengukur ketinggian air.
3. Luasan lubang katup hantar harus mempunyai variasi yang lebih banyak
lagi, sehingga diharap dapat memaksimalkan kinerja katup hantar dalam
proses pemompaan tersebut.
4. Variasi pemberat juga harus diperbanyak, agar dapat mengetahui lebih
akurat tentang pengaruh pemberat pada debit hasil, debit limbah dan
efisiensi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
DAFTAR PUSTAKA
Cahyanta, Y. A. dan Indrawan. (1996) : Studi Terhadap Prestasi Pompa Hydraulic
Ram Dengan Variasi Beban Katup Limbah, Jurnal Ilmiah Teknik Mesin,
Cakram.
Candrika, M. (2014) : Rancang Bangun dan Pengukuran Debit Pompa Hidram
Pada Ketinggian Permukaan Air 0,3 Meter dengan Sudut Kemiringan
Pipa Penghantar 00
, Jurnal Skripsi, 8.
Fane, Didin S, Sutanto, R, Mara, I.Made. (2012) : Pengaruh Konfigurasi Tabung
Kompresor Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, Jurnal Teknik Mesin
Universitas Mataram, 2, 1-5.
Munson, B.R, Young, D. F, Okiishi, T.H, (2004) : MEKANIKA FLUIDA, 1, 4,
155, Erlangga, Jakarta.
Nurromdhoni, A. (2013) : PENGERTIAN AIR. [online], Tersedia:
http://donikebumen.blogspot.com/2013/01/pengertian-air.html Diakses pada 17-08-2014.
Panjaitan, D.O, dan Sitepu, T. (2012) : Rancang Bangun Pompa Hidram dan
Pengujian Pengaruh Variasi Tinggi Tabung Udara dan Panjang Pipa
Pemasukan Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, Jurnal e-dinamis, 2,
1-9.
Streeter, Victor L., Wylie E. Benjamin., 1985, Mekanika Fluida, Erlangga,
Jakarta, 8 (2), pp 345-347.
Triatmodjo, B. (1996) : Hidraulika 1, Beta Offset, Yogyakarta, 4, 2, 144-154.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
LAMPIRAN
Lampiran 1
Pompa air yang berguna untuk mensuplay air ke bak
tampung input.
Bak tampung yang berfungsi sebagai tampungan air dari pompa air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Lampiran 2
Pemasangan pompa hidram linier 3 inci.
Bak tampung air limbah, dan sensor pengukur ketinggian air pada
v-notch.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Lampiran 3
Bak tampung air hasil pemompaan pompa hidram linier, dan sensor
pengukur ketinggian air pada v-notch.
Note book dan stopwatch berfungsi sebagai piranti pengambilan
data dari sensor, dalam bentuk data pada program microsoft excel,
dan stopwatch berfungsi sebagai pengukur waktu pengambilan
data.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI