## PENGARUH VARIASI DEBIT ALIRAN DAN PIPA ISAP (SECTION) TERHADAP KARAKTERISTIK POMPA SENTRIFUGAL YANG DIOPERASIKAN SECARA PARALEL
Supardi 1 ,Max Millian Renwarin 2 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya

## Abstract
The pump is a machine used to raise the liquid from the surface of the low to the higher, or move the fluid from the high pressure. Plan and create a means of centrifugal pumps for water flow to the arrangement / circuit Parallel to the needs of fluid mechanics lab in August 17, 1945 the University of Surabaya. Step experiment with a gate  valve  openings  900,  700,  500,  350,  with  a  maximum  rotation  2580  RPM  pump,  get  the  planning  and characteristics  (Head,  Capacity)  of  the  two  pumps  are  arranged  in  parallel.  The  influence  of  the  suction  pipe diameter  variations  on  these tests  affect  the  capacity  (Q).  The  larger  the diameter  of  the  suction pipe  is  used,  the greater the capacity of the water produced. The influence of variations in flow through the valve opening effect on Head (H). the smaller the aperture setting, the valve resulting Head Small increasingly.
Keywords: Centrifugal Pumps, Suction Pipe, Valves, Head and capacity.

## I. PENDAHULUAN
Dalam  kehidupan  modern  seperti  sekarang  ini pompa  mempunyai  penggunaan  yang  sangat  luas  di hampir  segala  bidang  kegiatan.  Jenis  dan  ukurannya pun  beraneka  ragam  sesuai  dengan  pemakaiannya. Dapat  dimengerti  bahwa    untuk  menangani  mesin  – mesin  ini  diperlukan  pengetahuan  yang  memadai  dan terperinci  terutama  dalam  cara  –cara  pemilihan, pemasangan, pemakaian, dan pemeliharaannya.
Pompa  merupakan  komponen  utama  pada  sistem hidrolik  yang  berperan  sebagai  pembangkit  tekanan. Pompa menerima tenaga mekanis yang berupa putaran yang  dihasilkan  oleh  motor  penggerak  sehingga  dapat memindahkan  fluida  cair  dari  tempat  yang  rendah  ke tempat yang lebih tinggi.
Jika  head  atau  kapasitas  yang  diperlukan  tidak dapat  dicapai  dengan  satu  pompa  saja,  maka  dapat digunakan  dua  pompa  atau  lebih  yang  disusun  secara seri  dan  paralel.  Karena  itu  pengoperasian  pompa sentrifugal  sangat  diperlukan  perhatian  yang  khusus dengan memeriksa keadaan pompa tersebut.
Terkadang  instalasi  pompa  harus  dibuat  secara khusus  dengan  demikian  akan  sesuai  dengan kebutuhan  terhadap  kapasitas  pompa  yang  diperlukan, tinggi  kenaikan,  dan  bahan  (fluida)  yang  akan dipompa.
Berdasarkan  pemikiran  ini  perlu  adanya  suatu pengembangan  tentang  pompa,  terutama  pompa sentrifugal.  Maka  dari  itu  penulis  ingin  membuat  alat uji pompa sentrifugal yang dioperasikan secara Paralel. Dimana  pada  alat  tersebut  akan  diuji  bagaimana pengaruh  pipa  isap  (Section)  dan  bukaan  Katup terhadap  Karakteristik  Head  dan  Kapasitas  .  sehingga
alat  ini  nantinya    akan  menjadi  salah  satu  sarana praktikum  fluida  di  Lab  fluida  Fakultas  Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya II. DASAR TEORI
2.1 Definisi Dasar Pompa
Pompa  merupakan  alat  yang  digunakan  untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut.
2. 1.1 Cara Kerja pompa sentrifugal
Pompa  sentrifugal,  seperti  diperlihatkan  pada gambar  1.2,  mempunyai  sebuag  impeler  (baling  – baling  )  untuk  mengangkat  zat  cair  dari  tempat  yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi.
Daya  dari  luar  diberikan  kepada  poros  pompa  untuk memutarkan  impeller  di  dalam  zat  cair.  Maka  zat  cair
yang ada di dalam impeller, oleh dorongan sudu – sudu ikut  berputar.  Karena  timbul  gaya  sentrifugal  makazat cair  mengalir  dari  tengah  impeler  keluar  melalui saluran diantara sudu  – sudu. Di sini  head tekanan zat cair  menjadi  lebih  tinggi.  Demikian  pula  head kecepatannya  bertambah  besar  karena  zat  cair mengalami  percepatan.  Zat  cair  yang  keluar  dari impeler  ditampung  oleh  saluran  berbentuk  volut (spiral)  di  keliling  impeler  dan  disalurkan  keluar pompa melalui nosel. Di dalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekanan.
Jadi  impeler  pompa  berfungsi  memberikan  kerja kepada  zat  cair  sehingga  energi  yang  dikandungnya menjadi  bertambah  besar.  Selisih  energi  per  satuan berat atau head total zat cair antara  flens isap dan flens keluar pompa disebut head total pompa.
Dari uraian di atas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah  energi  mekanik  dalam  bentuk  kerja  poros menjadi energi fluida. Energi inilah yang mengakibatkan  pertambahan  head  tekanan,  head kecepatan,  dan  head  potensial  pada  zat  cair  yang mengalir secara kintinyu.

## 2.2. V-Notch Weir

## Saluran pengukur debit
Kapasitas Aliran : Untuk menghitung Kapasitas Aliran pada V – Notch Weir digunakan rumus sebagaio berikut :
Q = 2,5 0. H 2,5 ›Satuan English Q = 1,38 . H 2,5

## ›Satuan SI

## 2.3. Kecepatan pada Reservoir
a. Pada suction Reservoir
Vsr  =  Kecepatan  turunan  permukaan  fluida didalam  reservoir  karena  luas  permukaan    fluida  pada reservoir  jauh  lebih  besar  dari  pada  luas  penampang pipa  isap,  maka  kecepatan  turunnya  permukaan  fluida didalam reservoir sangat kecil, sehingga Vsr = 0.
b. Pada Discharge Reservoir
Vdr  =  Kecepatan  fluida  keluar  dari  ujung  pipa discharge  karena  diameter  ujung  pipa  discharge  sama dengan diameter pipa discharge, maka Vdr = V2
(m/det)
Dimana : V2  = Kecepatan Aliran pada Discharge Q    = Kapasitas Aliran air A    = Luas permukaan pipa
2.4. Head Total Pompa
Dalam  memilih  suatu  pompa  untuk  maksud tertentu,  terlebih  dahulu  harus  diketahui  aliran  serta head yang diperlukan untuk mengalirkan zat cair yang akan  dipompa.  Head  pompa  adalah  energi  per  satuan berat  yang  harus  disediakan  untuk  mengalirkan sejumlah  zat  cair  yang  direncanakan  sesuai  kondisi instalasi  pompa  atau  tekanan  untuk  mengalirkan sejumlah  zat  cair,  yang  umumnya  dinyatakan  dalam satuan panjang. Head dapat bervariasi pada penampang yang berbeda, tetapi pada kenyataannya selalu ada rugi energi. Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan  jumlah  air  seperti  direncanakan,  dapat ditentukan  dari  kondisi  instalasi  yang  akan  dilayani oleh  pompa.  Head  total  Pompa  dapat  ditulis  sebagai berikut :
HP = + + H 2 – H 1 + ∑hls + ∑hld
Keterangan : HP : Head Pompa H2 : Tinggi isap statis H1 : Tinggi tekan statis P2 : Tekanan discharge reservoir P1 : Tekanan suction reservoir V2 : Kecepatan aliran fluida pada discharge reservoir V1 : Kecepatan aliran fluida pada suction reservoir ∑hls : Head loss pada pipa suction ∑hld : Head loss pada pipa discharge

## 2.5.Kerugian Head
2.5.1. Head kerugian gesek dalam pipa
Untuk  menghitung  kerugian  gesek  di  dalam  pipa dapat dipakai rumus sebagai berikut :
∑Δhl = ∑Δhl s + ∑Δhl d Pada pipa isap ∑Δhl s = hl s1 + hl s2 Dimana : hl s1 =  Kerugian  gesek  karena  panjang  pipa  isap (Mayor losses)
hl s2 =   Kerugian gesek karena sambungan (elbow dan valve (Minor losses)
Pada pipa tekan ∑Δhl d = hl d1 + hl d2 Dimana : hl d1 =  Kerugian  gesek  karena  panjang  pipa  isap (Mayor losses)
hl d2 =   Kerugian gesek karena sambungan (elbow dan valve (Minor losses)

## 2.6. Daya Poros dan Effesiensi
Daya Input ( Pi ) Pi  = V. I . cosƟ
Dimana :
V : Tegangan (Voltage) listrik (Volt) I : Kuat Arus (Ampere) cos Ɵ : Faktor konversi dari daya listrik ke daya

## mekanik motor
Daya Output ( P ) P = . Q . Hp Dimana : : massa jenis berat air Q     : Kapasitas Aliran Air Hp  : Head Pompa
Effisiensi Pompa ( ƞ ) ƞ = x 100 % Dimana : P       : Daya Output (watt) Pi      : Daya Input (watt)

## 2.7.Prinsip Bernoulli
Prinsip ini diambil dari nama ilmuwan Belanda/Swiss yang bernama Daniel Bernoulli . Persamaan di atas dapat dinyatakan sebagai berikut:
( + + ) ( + + )
Persamaan 2.17. Prinsip Bernoulli
Dimana : P 1 dan P 2 : tekanan pada titik 1 dan 2 (N/ ) V 1 dan V 2 : kecepatan aliran pada titik 1 dan 2 (m/ ) Z 1 dan Z 2 : perbedaan ketinggian antara titik 1 dan 2 (m) : berat jenis fluida (N/m 3 ) g : percepatan gravitasi (m/ )
Persamaan  di  atas  digunakan  jika  diasumsikan tidak  ada  kehilangan  energi  antara  dua  titik  yang terdapat dalam aliran fluida, namun biasanya beberapa head  losses  terjadi  diantara  dua  titik.  Jika  head  losses tidak  diperhitungkan  maka  akan  menjadi  masalah dalam  penerapannya  di  lapangan.  Jika  head  losses dinotasikan den an “hl” sedan kan head pompa   Hp, maka persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis menjadi persamaan baru, dirumuskan sebagai :
( + + ) +Hp ( + + ) +Hls

## III. METODOLOGI PENELITIAN
Diagram 3.1 Flowchart Penelitian

## I. PEMBAHASAN
Hasil perhitungan menggunakan rumus diatas adalah sebagai berikut

## Grafik 4.1
Operasi  2 pompa  dengan 2 pipa isap diameter 1 inch.
Dapat  disimpulkan  dari  grafik  4.1  diatas, Kapasitas  (Q)  terbesar  terjadi  pada  bukaan  katup  ke  4 (bukaan  katup  90 0 ).  Hal  ini  terjadi  karena  semakin
besar  diameter  pipa  isap  yang  digunakan  maka semakin besar pula Kapasitas yang dihasilkan.

## Grafik 4.2
Operasi  2 pompa  dengan 2 pipa isap diameter 1 inch.
Dapat  dilihat  pada  grafik  4.2  Head  (H)  terbesar ada pada bukaan katup ke 1 (bukaan katup 35 0 ). Hal ini
0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0.0007 1 2 3 4 0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 Head (H)
terjadi  karena  semakin  kecil  bukaan  katup  yang dioperasikan  maka  semakin  besar  pula  Head  yang dihasilkan.
Grafik 4.3
Operasi 2 pompa dengan 2 pipa isap diameter ¾
Terlihat juga pada
pengujian dengan menggunakan  pipa  isap  diameter  ¾  .  dimana  Jumlah Kapasitas  (Q)  terbesar  terjadi  pada  bukaan  katup  ke  4 (bukaan  katup  90 0 ).  Sedangkan  yang  terkecil  terjadi pada  bukaan  katup  ke  1  (bukaan  katup  35 0 )  hal  ini terjadi karena pengecilan bukaan katup

## Grafik 4.4

## Operasi 2 pompa dengan 2 pipa isap diameter ¾
Pada  grafik  4.4  juga  demikian  dimana  Head  (H) terbesar  ada  pada  bukaan  katup  ke  1  (bukaan  katup 35 0 ). Terjadi karena pengecilan bukaan katup.

## II. PENUTUP 5.1. Kesimpulan
Kesimpulan  yang  dapat  diperoleh  dari  pengujian pengaruh  variasi  debit  aliran  dan  pipa  isap  (section) terhadap  karakteristik  pompa  sentrifugal  secara paralel’’  adalah sebagai berikut ini :
 Pengaruh  variasi  diameter  pipa  isap  pada pengujian  ini  berpengaruh  pada  Kapasitas  (Q). Semakin besar diameter pipa isap yang digunakan
maka  semakin  besar  pula  kapasitas  air  yang dihasilkan.
 Pengaruh variasi debit aliran melalui bukaan katup berpengaruh pada Head (H) dan juga berpengaruh pada  Kapasitas  (Q).  semakin  kecil  pengaturan bukaan katup maka Head yang dihasilkan semakin Besar.  Sedangkan  terjadi  penurunan  jumlah kapasitas Air

## DAFTAR PUSTAKA
Sularso,  TAHARA  HARUO  .  1987.  POMPA  & KOMPRESPOR  :  Pemilihan,  Pemakaian, Pemeliharaan. Jakarta : PT. Pradnya Paramita.
Dietzel  Frits.  1990.  TURBIN,  POMPA,  DAN KOMPRESOR. Jakarta 10430 : Erlangga.
Dugdale.  R.H.(1981). Fluid  Mechanics .3 rd Edition.
George  Godwin.  Ltd.  (Diterjemahkan  oleh Priambodo,  Ir.  Priambodo.(1986).  Mekanika Fluida. Edisi; Ketiga. Jakarta. Erlangga.)
Fox, Robert W. and Mc. Donald, Alan T., Introduction to fluid Mechanis, 3th edition,  John Willy & Son Inch., New York – USA, 1985
Hilmy  Achmad,  dkk.,  Buku  Panduan  Praktikum Mekanika  Fluida,  Fakultas  Teknik  Jurusan Teknik Mesin  – Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya, 1996.
RANALD  V.  GILES,  B.S.,  M.S.  in  C.E  .  1990. MEKANIKA  FLUIDA  dan  HIDRAULIKA. Jakarta 10430 : Erlangga.
VDMA-Schrift Nr. 5610-1 : NPSH bei Kreiselpumpen ;  Bedeutung,  Berechnung.  Messung.  2. Auflage. Franfurt/Main : Mschinenbau- Verlag, 1977. 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 1 2 3 4 Kapasitas (Q) 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5 18 18.5 1 2 3 4 Head (H)