SEMESTER GANJIL
2014/2015
40
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2.4 PENGOLAHAN DATA
2.4.1 Data Hasil Percobaan
(terlampir)
2.4.2 Pengolahan Data
2.4.2.1 Contoh Perhitungan (Tunggal, Seri dan Paralel)
a. Pompa Tunggal
1. Kapasitas (Q)
hQ1000
189,0 )/(000926,024
1000
189,0 3 sm
2. Head
PsPdH
)(5484,2
81,91000
25000m
3. Torsi (T)
LFT ).(7339,0179,01,4 mN
4. Daya Poros (W1) :
k
nFW1 )(70197,153
35,53
20001,4 Watt
5. Daya Air (W2) :
QPsPdW )(2
= )(14768,23000926,0.25000 Watt
6. Efisiensi ( )
%1001
2 W
W %06011,15%100
70197,153
14768,23
b. Pompa Seri
1. Kapasitas (Q)
hQ1000
189,0
)/(001069,0320
1000
189,0 3 sm
2. Head
11
1
PsPdH
)(3761468,1
81,91000
)6500(7000m
SEMESTER GANJIL
2014/2015
41
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
22
2
PsPdH
)(038736,2
81,91000
020000m
3. Torsi (T)
LFT 11 ).(4117,0179,03,2 mN
LFT 22 ).(63545,0179,055,3 mN
21 TTTTotal = 1,04715 ).( mN
4. Daya Poros (W1) :
2,11,1,1
2
22,1
1
11,1
WWW
k
nFW
k
nFW
Total
)(9606,2257376,13922306,86
)(7376,13935,53
210055,3
)(22306,8635,53
20003,2
Watt
Watt
Watt
5. Daya Air (W2) :
2,11,1,1
222,2
111,2
)(
)(
WWW
QPsPdW
QPsPdW
Total
)(81637,3538291,2143346,14
)(38291,21001069,0).020000(
)(43346,14001069,0)).6500(7000(
Watt
Watt
Watt
6. Efisiensi ( )
%100,1
,2
Total
Total
W
W %85071,15%100
2259606
81637,35
c. Pompa Paralel
1. Kapasitas (Q)
hQ1000
189,0
)/(00
1000
189,0 3 sm
2. Head
111
PsPdH
)(59,481,91000
062500m
222
PsPdH
)(08.481,91000
500060000m
TotalH diambil yang tertinggi=4,59 (m)
SEMESTER GANJIL
2014/2015
42
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
3. Torsi (T)
LFT 11 ).(107,0179,06,0 mN
LFT 22 ).(179,0179,01 mN
21 TTTTotal ).(286,0179,0107,0 mN
4. Daya Poros (W1) :
2,11,1,1
2
22,1
1
11,1
WWW
k
nFW
k
nFW
Total
)(85,6136,3949,22
)(36,3935,53
2100.1
)(49,2235,53
20006,0
Watt
Watt
Watt
5. Daya Air (W2) :
2,21,2,2
222,2
111,2
2)(
2)(
WWW
QPsPdW
QPsPdW
Total
)(000
)(02
0)500060000(
)(02
0)062500(
Watt
Watt
Watt
6. Efisiensi ( )
%100,1
,2
Total
Total
W
W %0%100
0
0
SEMESTER GANJIL
2014/2015
43
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2.4.2.2 Grafik dan Pembahasan
A. Hubungan Kapasitas dan Head (Pompa Tunggal)
Dari grafik hubungan antara kapasitas dan head pada pengujian pompa
tunggal dapat dilihat bahwa kurva grafik mengalami penurunan dimana
semakin bertambahnya kapasitas fluida maka head akan mengalami
penurunan. Hal ini disebabkan karena hubungan antara head dan kapasitas
berbanding terbalik, sesuai dengan rumus berikut:
11 PsPdH
W2 = (Pd-Ps) . Q
Q
WPsPd 2
Q
WH 2.
Dimana, = air.g
Beda tekanan akan mempengaruhi kapasitas pada pompa, yaitu pada
saat beda tekanan (Pd-Ps) turun, maka kapasitas dari pompa akan bertambah
dan seperti itu juga sebaliknya. Dalam grafik juga dapat dilihat bahwa head
tertinggi pada pengujian pompa tunggal berada pada head 5,606 m dengan
kapasitas sebesar 0 m3/s.
SEMESTER GANJIL
2014/2015
44
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2014/2015
45
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
B. Hubungan Kapasitas dan Head (Pompa Seri)
Semakin bertambahnya kapasitas, maka head akan mengalami
penurunan. Hal ini disebabkan karena hubungan antara head dan kapasitas
pompa adalah berbanding terbalik. Head dapat dirumuskan sebagai berikut:
11 PsPdH
W2 = (Pd-Ps) . Q
Q
WPsPd 2
Q
WH 2.
Dimana, = air.g
Dalam grafik juga terlihat bahwa head total memiliki nilai tertinggi.
Hal ini disebabkan karena head total merupakan penjumlahan dari head pada
pompa I dan head pada pompa II. Dalam grafik juga dapat dilihat bahwa
head tertinggi pada pompa I berada pada kapasitas 0 m3/s sebesar 5,606 m
dan pompa II berada pada kapasitas 0 m3/s dengan head sebesar 6,116 m.
SEMESTER GANJIL
2014/2015
46
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2014/2015
47
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
C. Hubungan Kapasitas dan Head (Pompa Paralel)
Dari grafik hubungan antara kapasitas terhadap head pada pengujian
pompa parallel dapat dilihat bahwa polynomial grafik mengalami penurunan
dari putaran awal sampai pada putaran akhir, dimana semakin bertambahnya
kapasitas maka head akan mengalami penurunan. Hal ini berarti bahwa
hubungan antara head dan kapasitas pada pompa parelel adalah berbanding
terbalik sesuai dengan rumus:
11 PsPdH
W2 = (Pd- Ps) .Q
Q
WPsPd 2
Q
WH 2.
Pada bertambahnya nilai kapasitas maka akan mempengaruhi beda
tekanan (Pd-Ps) karena tekanan masuk semakin besar maka mengakibatkan
terjadinya penurunan beda tekanan (Pd-Ps), dimana beda tekanan (Pd-Ps)
berbanding lurus dengan head sehingga menyebabkan terjadinya penurunan
nilai head.
Dalam grafik dapat dilihat bahwa head tertinggi dari pompa I berada
pada kapasitas 0 m3/s dengan nilai head sebesar 4,587 m dan pompa II
berada pada kapasitas 0 m3/s dengan nilai head sebesar 4,077 m serta pompa
parallel berada pada kapasitas sebesar 0 m3/s dengan nilai head sebesar 8,664
m.
SEMESTER GANJIL
2014/2015
48
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2014/2015
49
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
D. Hubungan Kapasitas dan Daya Poros (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)
Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) dan daya poros (W1) dapat
dilihat bahwa polinomial grafik mengalami kenaikan dan setiap jenis pompa
yaitu pompa tunggal, pompa seri dan pompa pararel dimana semakin tinggi
kapasitas (Q) maka semakin tinggi pula nilai daya porosnya (W1). Hal ini
disebabkan karena nilai kapasitas (Q) berbanding lurus dengan daya poros
(W1) dimana sesuai dengan rumus berikut :
π1 = πΉ π₯ π
π (Watt) W2 = (Pd- Ps) .Q (Watt)
Dari rumus di atas dilihat bahwa semakin besar nilai kapasitas (Q)
maka gaya pembebanan (F) yang dibebankan pada pompa juga akan semakin
meningkat, sehingga daya poros (W1) juga akan mengalami peningktan seiring
dengan bertambahnya nilai kapasitas (Q). Dari grafik juga dapat dilihat bahwa
kurva grafik daya poros (W1) pada pompa seri memiliki nilai paling tinggi
yaitu sebesar 246,86 Watt. Hal ini disebabkan karena gaya pembebanan (F)
pada pompa seri bernilai lebih besar dibandingkan dengan gaya pembebanan
(F) pada pompa tunggal dan pompa pararel. Dalam grafik juga dapat dilihat
bahwa daya poros tertinggi pada pompa tunggal berada pada kapasitas 9,64 x
10-4 m3/s dengan daya poros sebesar 153,7 Watt dan pada pompa seri berada
pada kapasitas 1,10 x 10-3 m3/s dengan daya poros sebesar 246,86 Watt serta
pada pompa pararel berada pada kapasitas 1,33 x 10-3 m3/s dengan daya poros
sebesar 193,06 Watt.
dimana :
F = gaya pembebanan (N)
n = putaran mesin (RPM)
k = konstanta brake = 53,35
SEMESTER GANJIL
2014/2015
50
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2014/2015
51
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
E. Hubungan Kapasitas dan Daya Air (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)
Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) dan daya air (W2) dapat
dilihat bahwa kurva grafik dari masing-masing pompa (pompa tunggal,
pararrel, seri) mengalami kenaikan sampai pada titik tertentu, lalu kemudian
grafik untuk semua daya air (W2) pompa mengalami penurunan. Apabila
dihubungkan dengan rumus adalah sebagai berikut :
π2 = (ππ β ππ ) π₯ π (watt)
Di mana :
(ππ β ππ ) = beda tekanan pompa
Q = kapasitas
Dari grafik dapat kita lihat bahwa antara beda tekanan pompa (Pd -Ps)
meningkat dan kapasitas (Q) menurun sehingga mempengaruhi nilai daya air
(W2). Dalam grafik telihat bahwa kurva grafik mengalami penurunan padahal
nilai kapasitas bertambah. Hal ini disebabkan oleh karena adanya penurunan
perbedaan tekanan pada pompa, baik pada pompa tunggal, pompa seri
maupun pada pompa pararel sehingga menyebabkan terjadinya penurunan
pada daya air pada pompa. Kemudian juga karena kemungkinan kerugian
mekanis akibat adanya gesekan pada bantalan-bantalan.
Dalam Grafik juga dapat dilihat bahwa daya air tertinggi pada pompa
tunggal berada pada kapasitas 7,32 x 10-4 m3/s dengan daya air sebesar
25,619 Watt dan pada pompa seri pada kapasitas 9,45 x 10-4 m3/s dengan
daya air sebesar 60,007 Watt serta pada pompa pararel pada kapasitas sebesar
1,23 x 10-3 m3/s dengan daya air sebesar 55,709 Watt.
SEMESTER GANJIL
2014/2015
52
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2014/2015
53
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
F. Hubungan Kapasitas dan Torsi (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)
Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) tehadap torsi (Nm) dapat
dilihat bahwa polinomial grafik mengalami peningkatan dari putaran awal
sampai dengan putaran akhir di mana semakin meningkatnya nilai kapasitas
(Q), maka torsi (Nm) akan ikut meningkat. Hal ini disebabkan karena nilai
kapasitas (Q) yang berbanding lurus dengan nilai torsi (Nm) dimana sesuai
dengan rumus :
π = πΉ π₯ πΏ (Nm)
π = π1
π2 π₯ 100 %
π π₯ πΉ π₯ π
π= (ππ β ππ ) π₯ π
π π₯ πΉ π₯ π = (ππ β ππ ) π₯ π π₯ π
Sehingga jika kapasitas (Q) mengalami peningkatan maka nilai gaya
pembebanan (F) untuk memindahkan fluida juga akan meningkat, dengan
meningkatnya nilai gaya pembebanan (F) maka akan diikuti pula dengan
meningkatnya nilai torsi (Nm).
Dalam grafik juga dapat dilihat bahwa torsi tertinggi pada pompa
tunggal berada pada kapasitas sebesar 9,64 x 10-4 m3/s dengan torsi sebesar
0,733 Nm dan pada pompa seri berada pada kapasitas sebesar 1,102 x 10-3
m3/s dengan torsi sebesar 1,145 Nm serta pada pompa pararel berda pada
kapasitas sebesar 1,33 x 10-3 m3/s dengan torsi sebesar 0,895 Nm.
Di mana :
F = gaya pembebanan (Nm)
L = lengan momen = 0,179 m
SEMESTER GANJIL
2014/2015
54
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2014/2015
55
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
G. Hubungan Kapasitas dan Efisiensi (Pompa Tunggal, Seri dan Paralel)
Dari grafik hubungan antara kapasitas (Q) tehadap efisiensi (Ξ·) dapat
kita lihat bahwa polinomial grafik mengalami kenaikan pada titik tertentu.
Hal ini berarti bahwa seiring dengan bertambahnya kapasitas (Q) maka
efisiensi (Ξ·) juga akan menigkat pula sampai pada titik tertentu lalu
kemudian grafik untuk efisiensi (Ξ·) pompa mengalami penurunan. Hal ini
dapat disesuaikan dengan rumus berikut.
π = π1
π2 π₯ 100 %
π = (ππβ ππ ) π₯ π
πΉ π₯ ππ
π = πΉ π₯ π
π= (ππ β ππ ) π₯ π
Di mana :
W1 = Daya poros (Watt)
W2 = Daya air (Watt)
Dari rumus di atas dapat kita lihat bahwa nilai efisiensi adalah
perbandingan antara daya air (W2) dengan daya poros (W1). Alasan mengapa
ketika nilai kapasitas bertambah maka nilai efisiensi juga bertambah karena
beda selisih antara daya poros (W1) dan daya air (W2) adalah kecil dan juga
hampir sebanding 1 nilai daya air (W2) mendekati nilai daya poros (W1).
Dalam grafik juga terlihat adanya penurunan, hal ini disebabkan karena nilai
daya poros selalu meningkat seiring bertambahnya kapasitas (Q), sedangkan
tidak pada daya air. Daya air hanya meningkat sampai dengan kapasitas
tertentu sehingga menyebabkan selisih antara daya air dan daya poros
semakin besar sehingga efisiensi menurun. Hal lain yang menyebabkan
turunnya efisiensi adalah karena adanya kerugian gesek pada pompa
sentrifugal.
Dalam Grafik juga dapat dilihat bahwa efisiensi tertinggi pada pompa
tunggal sebesar 17,52% dan pada pompa seri sebesar 30,43% serta pada
pompa pararel sebesar 33,507%.
SEMESTER GANJIL
2014/2015
56
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2014/2015
57
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2.5 PENUTUP
2.5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian pompa sentrifugal dengan instalasi tunggal, seri,
maupun paralel, didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Semakin tinggi kapasitas fluida yang dialirkan pompa, maka head yang
dihasilkan semakin rendah.
2. Semakin bertambahnya kapasitas, maka head akan mengalami penurunan. Hal
ini disebabkan karena hubungan antara head dan kapasitas pompa adalah
berbanding terbalik.
3. Semakin bertambahnya kapasitas maka head akan mengalami penurunan. Hal
ini berarti bahwa hubungan antara head dan kapasitas pada pompa parelel
adalah berbanding terbalik.
4. Pompa seri dan pompa pararel dimana semakin tinggi kapasitas (Q) maka
semakin tinggi pula nilai daya porosnya (W1). Hal ini disebabkan karena nilai
kapasitas (Q) berbanding lurus dengan daya poros (W1).
5. Dari masing-masing pompa (pompa tunggal, pararrel, seri) mengalami
kenaikan sampai pada titik tertentu, lalu kemudian grafik untuk semua daya air
(W2) pompa mengalami penurunan sehingga beda tekanan pompa (Pd -Ps)
meningkat dan kapasitas (Q) menurun sehingga mempengaruhi nilai daya air
(W2)
6. Semakin meningkatnya nilai kapasitas (Q), maka torsi (Nm) akan ikut
meningkat. Hal ini disebabkan karena nilai kapasitas (Q) yang berbanding
lurus dengan nilai torsi (Nm).
7. Seiring dengan bertambahnya kapasitas (Q) maka efisiensi (Ξ·) juga akan
menigkat pula sampai pada titik tertentu lalu kemudian grafik untuk efisiensi
(Ξ·) pompa mengalami penurunan.
2.5.2 Saran
Untuk lebih meningkatkan efektifitas dan efisiensi kerja pada praktikum
pengujian pompa sentrifugal ini, maka disertakan pula saran-saran sebagai
berikut:
SEMESTER GANJIL
2014/2015
58
LAPORAN PRAKTIKUM POMPA SENTRIFUGAL
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
1. Sebelum melaksanakan praktikum, praktikan hendaknya mempelajari terlebih
dahulu teori-teori beserta rumrus β rumus yang ada pada setiap mesin fluida.
2. Untuk asisten agar dating tepat waktu dan tidak telat.
3. Untuk Laboratorium agar lebih menjaga keberihan alat-alat pada mesin fluida
dan menjaga keberihan lingkungan sekitar.