## PENGARUH VARIASI POSISI PEMASANGAN DAN ARAH ALIRAN FLUIDA  TERHADAP KINERJA VENTURI VAKUM

## R.N. Akhsanu Takwim dan Kris Witono
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Malang Email  :  akhsanu.takwim@polinema.ac.id, kris.witono@polinema.ac.id

## ABSTRACT
A  liquid  fluid  flow  that  is  driven  by  a  centrifugal  pump  past  the  ventury  channel  needed  to produce  the  vacuum  conditions  at  the  ventury  vacuum  pump.  The  amount  of  vacuum  pressure produced by ventury is influenced by the increase of flow rate due to the channel cross section that  follows  the  Bernoulli  principle.  The  flow  rate  on  the  channel  is  affected  by  the  discharge generated by the pump  that follows the law of continuity.  In addition  to  speed, the pressure of channel  input is  also  a variable that affects  ventury vacuum  pressure.  Pressure losses and flow discharge caused by the connection or turn of the pipe arising from the installation  design, will affect  the  performance  of  the  Setrifugal  pump  in  the  form  of  discharge  flow  and  pressure  that ultimately strongly affects the rally Venturi vacuum work.
Therefore, it is necessary to evaluate the influence of the design of the istalation associated with the position of ventury  mounting and the direction of the flow to the pressure and discharge of the  vacuum  to  be  the  primary  purpose  of  this  research  so  that  the  variables  are  obtained  The performance of a ventury vacuum pump.
In this research the placement of vacuum ventury in several positions, namely vertical position, horizontal  position  and  tilt  position  45 o .  Then  measured  parameters  are  occurring,  such  as discharge fluid flow, liquid fluid pressure and vacuum pressure occurring on the pipe.
From  this  study  obtained  optimum  performance  on  the  installation  with  a  sloping  ventury position  of  45 o with  the direction  of  the  downward  flow,  which  resulted  in  the  lowest  vacuum pressure of-65 CmHg with ventury suction flow of 33.01 liters/minute.
Keywords: vacuum ventury, mounting position, flow direction, vacuum pressure, suction flow

## 1. PENDAHULUAN
Dalam  aplikasinya  ada  beberapa  alat  penghasil  vakum  yang  sering  digunakan  dalam proses  pengolahan  produk  pangan,  yaitu  pompa  vakum  tipe water  ring, dan  pompa  vakum venturi. Pompa vakum tipe water ring memiliki performa yang baik, tetapi harganya yang cukup mahal  sehingga  hanya  banyak  dipakai  oleh  kalangan  industri  menengah  ke  atas.  Sedangkan pompa  vakum  venturi  banyak  digunakan  oleh  industri  kecil  menengah  karena  harganya  relatif lebih murah tetapi performanya lebih rendah dibandingkan tipe water ring.
Pada pompa vakum venturi, untuk menghasilkan kondisi vakum dibutuhkan aliran fluida cair yang digerakkan oleh pompa sentrifugal melewati saluran venturi. Besarnya tekanan vakum yang  dihasilkan  oleh  venturi  dipengaruhi  oleh  pertambahan  kecepatan  aliran  akibat  pengecilan penampang  saluran    yang  mengikuti  prinsip  Bernoulli.  Kecepatan  aliran  pada  saluran
dipengaruhi  oleh  debit  yang  dihasilkan  oleh  pompa  yang  mengikuti  hukum  kontinuitas.  Selain kecepatan, tekanan input saluran juga merupakan variabel  yang mempengaruhi tekanan vakum venturi.  Unjuk  kerja  pompa  setrifugal  berupa  debit  aliran  dan  tekanan  sangat  mempengaruhi unjuk  kerja  vakum  venturi.  Kerugian-kerugian  tekanan  maupun  debit  aliran  yang  disebabkan oleh sambungan maupun belokan pipa, timbul sesuai dengan desain instalasi.
Dalam  prakteknya,  instalasi  vakum  venturi  tidak  dapat  menghindari pemasangan sambungan,  khususnya  sambungan elbow, menyesuaikan  dengan  kebutuhan  di  lapangan,  yang memungkinkan  penempatan  vakum  venturi  dalam  beberapa  posisi,  yaitu  posisi  vertikal,  posisi horisontal dan posisi miring 45 o .
Oleh karena itu untuk memahami unjuk kerja vakum venturi dan mengevaluasi pengaruh posisi  venturi  dan  arah  aliran  fluida  terhadap  tekanan  dan  debit  vakum  menjadi  tujuan  utama penelitian ini sehingga diperoleh variabel-variabel  yang dapat  memperbaiki  unjuk  kerja pompa vakum venturi.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Persamaan Kontinuitas
Untuk  aliran  mantap,  massa  fluida  yang  melalui  semua  bagian  dalam  aliran  fluida  per satuan waktu adalah sama. Persamaannya adalah (Ranald V.Giles, 1984) :
ρ 1 A 1 v 1 = ρ 2 A 2 v 2 .......................................................................... (2.1)
Untuk fluida inkomkompresibel dan bila ρ 1 = ρ 2 maka persamaan tersebut menjadi : A 1 v 1 = A 2 v 2 atau Q 1 = Q 2 ............................................................ (2.2) dimana :
A 1 = luas penampang bagian satu (m 2 ) A 2 = luas penampang bagian dua (m 2 ) v 1 = kecepatan rata-rata penampang bagian satu (m/s) v 2 = kecepatan rata-rata penampang bagian dua (m/s)
Q = laju aliran volume (m 3 /s) ρ = kerapatan (kg/m 3 )

## 2.2. Persamaan Bernoulli
Persamaan ini merupakan salah satu yang tertua dalam mekanika fluida dan asumsi yang digunakan untuk  menurunkannya sangat  banyak, tetapi  persamaan tersebut  dapat  secara efektif untuk menganalisis suatu aliran. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut:
p + ½ρv 2 + γz = konstan ……………………………….………(2.3)
atau
p/γ + v 2 /2g + z  =  konstan ………………… ………….….…..(2.4) dimana :
v = kecepatan rata-rata (m/s)
P = tekanan (N/m 2 ) ρ = kerapatan (kg/m 3 ) z = ketinggian (m) γ = berat jenis (N/m 3 ) g = percepatan gravitasi bumi (m/s 2 ) Persamaan Bernoulli untuk dua titik :
P 1 + ½ρv 1 2 + γz 1 = P 2 + ½ρv 2 2 + γz 2 ……………………………............. (2.5)
Atau
…….… ..………………….(2.6)
dimana :
v 1 = kecepatan rata-rata di titik satu (m/s) v 2 = kecepatan rata-rata di titik dua (m/s)
P 1 = tekanan di titik satu (N/m 2 ) P 2 = tekanan di titik dua (N/m 2 ) ρ= kerapatan (kg/m 3 ) γ = berat jenis (N/m 3 )
z 1 = elevasi di titik satu (m) z 2 = elevasi di titik dua (m)
Dalam  menggunakan  persamaan  Bernoulli,  terdapat  asumsi-asumsi  yang  harus diperhatikan  yaitu;  (1)  fluidanya  ideal,  (2)  alirannya  mantap/steady  flow,  (3)  alirannya  tak mampu mampat. Persamaan Bernoulli dapat diterapkan hanya sepanjang sebuah garis-arus.
Bila alirannya horisontal (z1 = z2), maka persamaan Bernoulli menjadi : P 1 + ½ ρv 1 2 =  P 2 + ½ ρv 2 2 ……………………………………………..(2.7)
dimana :
v 1 = kecepatan rata-rata di titik satu (m/s) v 2 = kecepatan rata-rata di titik dua (m/s)
P 1 = tekanan di titik satu (N/m 2 ) P 2 = tekanan di titik dua (N/m 2 ) ρ= kerapatan (kg/m 3 )
Pengaruh  ketidakhorisontalan  aliran  dapat  digabungkan  dengan  menyertakan  perubahan ketinggian (z 1 –z 2 ) ke dalam persamaan.
Gabungan  dari  persamaan  kontinuitas  (2.2)  dengan  persamaan  Bernoulli  (2.4) menghasilkan persamaan laju aliran teoritis Q berikut ini:
√ (  { }) …………………………………....(2.8)
dimana :
Q = laju aliran (m 3 /s)
A 1 = luas penampang bagian satu (m 2 ) A 2 = luas penampang bagian dua (m 2 ) ρ = kerapatan (kg/m 3 )
P 1 -P 2 = ΔP = perbedaan tekanan (∆P = ρ (v 2 2 -v 1 2 )/ 2g )

## Catatan: A 2< A1
Hasil dari laju aliran teoritis ini akan lebih besar daripada laju aliran yang terukur sebenarnya, ini karena  berbagai  perbedaan  antara  kenyataan  dengan  asumsi-asumsi  yang  digunakan  dalam penurunan/penggunaan persamaan Bernoulli. Perbedaan ini dapat mencapai 1 – 40 %.

## 2.3 Head Losses
Head losses adalah head atau kerugian-kerugian dalam aliran pipa yang terdiri atas mayor losses dan minor losses . (Sularso, 2000).
H = Hf + Hm …… .....................................................................................(2.9)
Dimana:
H : head losses (m)
Hf : mayor losses (m) Hm: minor losses (m)
2.3.1 Mayor Losses
Mayor  Losses  atau  Kerugian  mayor  adalah  kehilangan  tekanan  akibat  gesekan  aliran fluida pada sistem aliran dengan luas penampang tetap atau konstan. Aliran fluida yang melalui pipa akan selalu mengalami kerugian head. Hal ini disebabkan oleh gesekan yang terjadi antara
fluida  dengan  dinding  pipa  atau  perubahan  kecepatan  yang  dialami  oleh  fluida.  Kerugian  head akibat dari gesekan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan Darcy – Weisbach yaitu:
Hf = f. (L/ D) . (v 2 / 2g) ……………………………………… (2.10)
Dimana:
Hf : head mayor (m)
L : panjang pipa (m) D : diameter pipa (m) v : kecepatan (m/s) g : gravitasi bumi (m/s 2 )
f : factor gesek (didapat dari diagram mody)
Diagram  mody  telah  digunakan  untuk  menyelesaikan  permasalahan  aliran  fluida  dalam pipa dengan menggunakan faktor gesekan pipa (f) dari rumus Darcy  –  Weisbach.  Untuk  aliran laminar  dimana  bilangan  Reynold  kurang  dari  2300  (Re<2300),  faktor  gesekan  (f)  pada persamaan 2.10 dihubungkan  dengan bilangan Reynold dengan rumus:
f = 64/Re ............................................................................................. . (2.11)
Untuk aliran Turbulen (Re>4000), maka fungsional dari factor gesekan tergantung pada bilangan Reynold dan kekasaran relatif, f = ǿ (Re, ε/D).

## 2.3.2 Minor Losses
Minor  Losses    atau  kerugian  minor  adalah  kehilangan  tekanan  akibat  gesekan  yang terjadi  pada  katup-katup,  sambungan T ,  sambungan  belokan,  dan  pada  luas  penampang  yang tidak konstan. Pada aliran yang melewati belokan dan katup head loss minor yang terjadi dapat dihitung dengan rumusan Darcy – Weisbach (White, 1988) yaitu:
Hm = k. (v 2 / 2g) …………………………………………….(2.12)
Gambar 2.1 Moody diagram
Tabel 2.1  Nilai Kekasaran untuk berbagai jenis material pipa (ԑ)
dengan :
Hm :head minor (m) v : kecepatan (m/s) g : gravitasi bumi (m/s 2 )
k : koefisien kerugian pada fiting

## 2.3.4 Koefisien kerugian pada belokan pipa
Ada dua macam belokan pipa yaitu belokan lengkung dan belokan patah. Untuk belokan lengkung  sering  dipakai  rumus  Fuller  dimana  k  pada  persamaan  (2.12)  dinyatakan  sebagai berikut (Sularso dan Tahara: 2000).
k = [0,131 + 1,847 (Db/2R) 3,5 ][θ/90] 0,5 …..…………………… (2.13)
Dimana :
Db : Diameter dalam belokan (m)
R : Jari-jari lengkung sumbu belokan (m)
θ : sudut belokan (derajat)
k : koefisien kerugian
Hubungan di atas dapat di lihatkan pada gambar 2.2  berikut:
Gambar 2.3 Koefisien kerugian pada belokan pipa (Sularso dan Tahara, 2000) 2.5.4 Koefisien Kerugian pada Pembesaran dan Pengecilan Penampang
Aliran  melalui  sebuah  expander  sangat  rumit  dan  dapat  sangat  tergantung  pada perbandingan  luas  penampang,  detil  spesifik  dari  bentuk  geometrisnya  dan  bilangan  reynolds. Adapun rumus teoritisnya adalah:
√( )
..............................................................................(2. 14)
Di mana, 45 o < ɵ  < 180 o
dan β = d 1 /d 2
Gambar 2.4 pengecilan dan pembesaran penampang pipa
Gambar 2.5 Pengecilan dan pembesaran penampang pipa
Aliran  yang  melalui  pengecilan  kerucut  tidak  serumit  dibandingkan  aliran  pada perbesaran  kerucut.  Koefisien  kerugian  yang  khas  berdasarkan  pada  kecepatan  (laju  tinggi)  di sisi hulu bisa cukup kecil dari K l = 0,02 untuk θ = 30 o sampai K l = 0,07 untuk θ = 60 o . Adalah relative mudah untuk mempercepat sebuah fluida secara efesien, rumus teoritisnya:
........................................................................................ (2.15) di mana, 45 o 180 o
Dan β = d 1 /d 2

## 3.. METODE PENELITIAN
Eksperimen  diawali  dengan  membuat  instalasi  uji  vakum  venturi  dengan  arah  aliran melalui venturi dengan sudut 0 o , 45 o dan 90 o dari bidang datar. Selanjutnya dilakukan pengujian instalasi vakum venturi dengan fluida air pada masing-masing sudut aliran venturi . Data tekanan output pompa, debit output pompa, tekanan vakum, debit vakum serta tekanan dan debit output venturi  direkam.  Selanjutnya  pengujian  yang  sama  dilakukan  dengan  merubah  posisi  venturi pada  bagian  output  pompa  vertikal,  pada  bagian  setelah  sambungan elbow dan  pada  bagian
setelah  belokan  45 o .  Hasil  pengujian  kemudian  disajikan  dalam  bentuk  tabel  dan  grafik  untuk tiap perlakuan.
A B C D
Gambar 3.1 Instalasi Uji Vakum Venturi dengan posisi vertical down (A), posisi Horisintal (B), posisi 45 o (C), dan posisi Vertical Up (D)
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  pipa  dan  fitting  PVC  diameter  1,5 inchi  (0,381  dm)  dengan  luas  penampang  0.11395  dm 2 ,  yang  digunakan  untuk  merubah  posisi instalasi vakum venturi.
Belokan  berupa  elbow  90 o dengan  radius  lengkung  sumbu  R  24.35  mm  dan  diameter dalam  belokan  Db =  5  mm,  elbow  45 o ,  sambungan  shock  dan  watermur.  Sebagai  fluida pendorong,  digunakan  air  dengan  temperatur  25 o C.  Nilai  kekentalan  kinetic  air  (υ)  sebesar 1,009 x 10-6 m 2 /det dan massa jenis (ρ) sebesar 1 kg/dm 3 .
Pengukuran  unjuk  kerja  masing-masing  instalasi  venturi,  berupa  debit  aliran  cairan masuk  dan  keluar  venturi,  debit  aliran  udara  hisap  dan  tekanan  vakum  dilakukan  untuk  tiap variasi instalasi. Selanjutnya hasil pengukuran ditabelkan untuk dilakukan analisa lebih lanjut.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Debit Input Rata-rata pada Venturi dengan Berbagai Variasi Posisi
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Debit Input Rata-rata Venturi
Gambar  4.1  menunjukkan  grafik  perbandingan  debit  input  venturi  rata-rata  yang  terjadi untuk  beberapa  variasi  posisi  pemasangan  venturi.  Pada  posisi  pemasangan  venturi  miring  45 o mengasilkan debit input yang paling besar yaitu 176.46 liter/detik, Perbedaan debit aliran input terjadi  akibat  adanya  kerugian-kerugian  yang  terjadi  sepanjang  instalasi,  dimana  berbeda instalasi maka nilai kerugian yang terjadi juga akan berbeda.
Untuk  semua  instalasi,  kecuali  instalasi  dengan  posisi  venturi  45 o ,  memiliki  kerugian- kerugian yang hampir sama, baik kerugian mayor yang terkait dengan panjang instalasi maupun kerugian  minor  yang  disebabkan  oleh  sambungan  dan  belokan-belokan  yang  terjadi.  Pada instalasi dengan posisi venturi 45 o sebagaimana tampak pada gambar 3.1(C), memiliki instalasi yang lebih pendek dan 1 (satu) belokan dengan bentuk yang lebih landai sehingga memiliki nilai kerugian  yang  lebih  rendah  dibandingkan  posisi  instalasi  yang  lain.  Nilai  kerugian-kerugian secara tidak langsung akan mempengaruhi debit aliran  yang terjadi pada system aliran, dimana semakin  besar  kerugian  maka  akan  menurunkan  head  pompa  yang  pada  akhirnya  akan menurukan debit aliran juga.
Menurut  persaman  Bernoulli,  perbedaan  ketinggian  (z)  juga  mempengaruhi  head  total pompa,  semakin  besar  beda  ketinggian,  maka  akan  semakin  berkurang  head  total  pompa. Selanjutnya  berkurangnya  nilai  head  juga  akan  mengurangi  debit  aliran  pada  system  instalasi. Pada  instalasi  dengan  posisi  venturi  horisontal  memiliki  beda  ketinggian  yang  terbesar dibandingkan  dengan  instalasi  pada  posisi  yang  lainnya,  sehingga  pada  posisi  ini  debit  aliran input venturi memiliki nilai yang terendah dibandingkan posisi yang lainnya.
170.00 172.00 174.00 176.00 178.00 0 10 20 30 40 D e b it (L/ m e n it) Waktu (detik) PERBANDINGAN DEBIT INPUT RATA- RATA Posisi Vertical Up(L/menit)
Posisi Horisontal(L/menit)
Posisi 45o (L/menit) Posisi Vertical
Down(L/menit)

## 4.2 Debit Output Rata-rata pada Venturi dengan Berbagai Variasi Posisi
Berdasarkan persamaan kontinuitas, debit aliran output venturi seharusnya sama dengan debit  aliran  input.  Namun  karena  dalam  pengujian  katup  hisap  venturi  dalam  kondisi  terbuka, maka  pada  system  terjadi  percampuran  fluida  air  (incompressible)  dari  pompa  dengan  udara yang dihisap dari tabung vakum. Fluida yang dihisap oleh venturi adalah udara yang merupakan fluida  kompresibel.  Sehingga  terjadi  penambahan  debit  aliran  fluida  melalui  output  venturi. Perbandingan nilai  debit output rata-rata venturi  dapat  digrafikkan seperti terlihat pada  gambar 4.2 di bawah ini.
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Debit Output Rata-rata Venturi Pada grafik di atas terlihat, posisi venturi vertical up menghasilkan debit output rata-rata paling  rendah  sebesar  219.  30  liter/menit,  padahal  debit  input  rata-rata  pada  posisi  ini  adalah cukup  besar  yaitu  171.84  liter/menit.  Akibatnya  debit  hisap  rata-rata  venturi  yang  dihasilkan juga paling kecil yaitu sebesar 25.71 liter/menit, dengan tekanan vakum maksimal 65 cmHg.
Pada  posisi  venturi  horisontal,  debit  output  rata-rata  yang  dihasilkan  sebesar  240.91 liter/menit, dengan debit input rata-rata sebesar 170.57 liter/menit menghasilkan debit hisap rata- rata venturi terbesar yaitu 33.74 liter/menit namun tekanan vakum maksimal hanya sebesar  -63 cmHg.
Pada  posisi  venturi  miring  45 o ,  debit  output  rata-rata  yang  dihasilkan  sebesar  237.86 liter/menit dengan debit input rata-rata sebesar 176.46 liter/menit, menghasilkan debit hisap rata- rata  venturi  sebesar  33.01  liter/menit  tetapi  tekanan  vakum  maksimal  mencapai  -65  cmHg. Penempatan    venturi  pada  posisi  ini  merupakan  kondisi  optimum  dimana  tekanan  vakum  bisa mencapai  maksimal  -65  cmHg  sama  seperti  pada  posisi vertical  up dengan  debit  aliran  hisap mendekati nilai debit aliran hisap pada posisi horisontal.
215.00 220.00 225.00 230.00 235.00 240.00 245.00 0 10 20 30 40 D e b it (L/ m e n it) Waktu (detik) PERBANDINGAN DEBIT OUTPUT RATA- RATA Posisi Vertical Up Posisi Horisontal
Posisi 45o
Posisi Vertical Down
Pada posisi venturi vertical down , debit output rata-rata  yang dihasilkan sebesar  234.64 liter/menit, dengan debit input rata-rata sebesar 171.16 liter/menit menghasilkan debit hisap rata- rata venturi terbesar  yaitu 33.49 liter/menit namun tekanan vakum maksimal hanya sebesar -64 cmHg.

## 4.3 Debit Hisap Rata-rata pada Venturi dengan Berbagai Variasi Posisi
Dari  hasil  pengujian  pada  beberapa  posisi  pemasangan  venturi  pada  instalasi  uji, menunjukkan nilai debit hisap venturi berbanding lurus dengan selisih debit aliran output dengan aliran input, sebagaimana tampak pada gambar 4.3 di bawah ini.
Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Debit Hisap Rata-rata Venturi Hukum kekekalan massa berlaku dalam system  ini, di mana massa masuk sama dengan massa keluar venturi. Massa masuk venturi terdiri dari massa air yang mengalir ke dalam venturi ditambah massa udara yang terhisap masuk ke dalam venturi. Massa keluar memiliki nilai yang sama dengan total massa yang masuk, tetapi debit aliran tidak berlaku sebagaimana massa aliran, karena sifat udara sebagai fluida yang bisa mampat pada kondisi bertekanan atau mengembang pada  saat  tekanan  berkurang  sebagaimana  hukum Boyle-Gay-Lussac. Pada  sisi  output  venturi tekanan mengalami penurunan sehingga udara  yang keluar bersama air, volumenya mengalami ekspansi.  Sebagaimana  tampak  pada  hasil  pengujian  pada  berbagai  posisi  venturi,  nilai  debit aliran output selalu lebih besar dibandingkan nilai  hasil penjumlahan debit aliran input  dengan debit aliran hisap.

## 4.4 Tekanan Vakum Terrendah pada Venturi dengan Berbagai Variasi Posisi
Gambar  4.4  berikut  ini  menunjukkan  grafik  perbandingan  tekanan  vakum  terrendah tabung  yang  dihasilkan  oleh  beberapa  variasi  posisi  pemasangan  venturi.  Tampak  tekanan
Posisi
Vertical Up Posisi Miring 45 derajat Posisi Vertical down Posisi Horisontal Selisih debit output- input 47.46 61.4 63.48 70.34 Debit Hisap 25.71 33.01 33.49 33.74 0 10 20 30 40 50 60 70 80 D e bi t A lir an (l it e r/m e ni t ) Perbandingan Debit Hisap terhadap

## Selisih Debit Output-Input Venturi
vakum terrendah -65 cmHg terjadi pada posisi vertikal naik (vertical up) dan posisi miring 45 o . Hal ini dapat dijelaskan berdasarkan hukum Bernoulli, dimana tekanan yang terjadi dipengaruhi oleh ketinggian, kecepatan aliran dan losses yang terjadi. Pada posisi vertikal naik, vertikal turun dan posisi miring 45 o memiliki jarak ketinggian venturi yang lebih rendah dibandingkan dengan posisi horisontal.
Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Tekanan Vakum Terrendah Venturi Untuk perbandingan kecepatan aliran pada leher venturi, dapat menggunakan kecepatan input masing-masing venturi, mengingat dimensi masing-masing venturi yang dibuat sama. Dari debit aliran input dan output venturi dapat  diperoleh kecepatan aliran (ν) pada sisi-sisi tersebut dengan menggunakan persamaan debit sebagai berikut:  ν = Q/ A
yang  mana  berdasarkan  data  luas  penampang  pipa  pada  bab  sebelumnya  sebesar  0.11395  dm 2 hasilnya dapat dilihat pada tabel berikut:

## Tabel 4.1 Kecepatan Aliran Fluida Masuk dan Keluar Venturi
Posisi Venturi Q in (liter/menit) Q out (liter/menit ν in (m/s) ν out (m/s) A (dm 2 ) Vertical down 171.16 234.64 2.50341 3.43187 0.11395 Vertical up 171.84 219.3 2.51335 3.20751 0.11395 Horisontal 170.57 240.91 2.49478 3.52358 0.11395 Miring 45 o 176.46 237.86 2.58093 3.47897 0.11395
Dari  tabel  4.1  terlihat  bahwa  kecepatan  aliran  yang  terjadi  pada  input  venturi,  tercepat pada  posisi  miring  45 o ,  selanjutnya  pada  posisi  vertikal  naik,  vertikal  turun  dan  terendah  pada posisi horisontal.
Untuk pengaruh mayor losses (kerugian akibat gesekan pipa) sepanjang pipa sampai ke posisi  venturi  dapat  ditentukan  dengan  menentukan  jenis  aliran  dan friction  factor  (f) sebagai berikut:
62 64 66 Posisi Vertical Up Posisi Vertical Down Posisi Horisontal
Posisi 45o

## Tekanan Vakum Terrendah Untuk Beberapa Posisi Venturi (-CmHg)
Jenis  aliran  yang  terjadi  pada  pipa  instalasi  ditentukan  dengan  besarnya  bilangan  Reynold dengan perhitungan sebagai berikut:
Re = ρ . ν . D   = ν . D μ υ
Kecepatan  aliran  keluar  pompa  pada  debit  340  liter/menit  sebesar  4.972881 m/s, dengan viskositas kinetis  fluida  ( υ) sebesar  1.01E-03  m 2 /s  dan  diameter  pipa  (D)  sebesar  3.81E-02  m, maka besarnya Reynould number adalah:
Re = 4.972881 x 3.81E-02 1.01E-03 = 187 .8 < 2300
Dari hasil Reynould number tersebut dapat disimpulkan  jenis aliran adalah laminer.
Selanjutnya friction factor ( f ) dapat dihitung dengan rumus:
f = 64/Re   = 64/187.4   = 0.34083
Besarnya Mayor  Losses (H f )  dapat  dihitung  berdasarkan  persamaan  10,  yang  hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.7 berikut:
Tabel 4.2 Mayor Losses (H f ) yang terjadi pada pipa input venturi
Tipe Instalasi f L (m) d (m) ν in 2 (m 2 /s 2 ) 2g (m/s 2 ) H f Vertical down 0.3408 1.6 3.81E-02 24.729 19.6 18.05898 Vertical Up 0.3408 1.6 3.81E-02 24.729 19.6 18.05898 Horisontal 0.3408 1.6 3.81E-02 24.729 19.6 18.05898 Miring 45 o 0.3408 0.6 3.81E-02 24.729 19.6 6.772117
Dari  tabel  4.2 mayor  losses terbesar  terjadi  pada  instalasi  vertikal  turun  dan  terrendah terjadi pada posisi/aliran venturi vertikal ke atas.
Selain mayor  losses, pada  instalasi  juga  terjadi minor  losses di  mana  kerugian  ini disebabkan  oleh  adanya  sambungan-sambungan  pipa  maupun  belokan.  Jumlah  sambungan  dan belokan untuk masing-masing instalasi dapat dilihat pada tabel 4.7 berikut ini:
Tabel 4.3 Jumlah sambungan dan belokan pada input venturi
Tipe Instalasi Shock Drat Water mur Belokan 90 o Belokan 45 o Total Sambungan Vertical down 8 1 2 0 11 Vertical Up 8 1 2 0 11 Horisontal 8 2 1 0 11 Miring 45 o 8 1 1 1 11
Jumlah  sambungan  dan  belokan  berpengaruh  terhadap  total minor  losses yang  terjadi sepanjang  pipa  input,  semakin  banyak  maka  akan  semakin  besar  kerugian  yang  terjadi  pada
aliran.  Demikian  juga  bentuk    dan  sudut  belokan.  Belokan  yang  tajam  memiliki  nilai  kerugian yang  lebih  besar  dibandingkan  belokan  dengan  bentuk  radius.  Sudut  belokan  yang  besar  akan menghasilkan kerugian yang lebih besar dibandingkan dengan sudut belokan yang lebih kecil.
Nilai koefisien kerugian untuk belokan dapat dihitung dengan rumus (12) yang hasilnya seperti dalam tabel 4.4 berikut:
Tabel 4.4 Tabel hasil perhitungan koefisien kerugian pada belokan pipa
Tipe R (m) Db (m) ( o ) k Belokan 45 o 0.02435 0.005 45 0.09354 Belokan 90 o 0.02435 0.005 90 0.13228
Dari  hasil  perhitungan  tampak  nilai  koefisien  kerugian  untuk  belokan  45 o lebih  kecil dibandingkan  belokan  90 o yaitu  dengan  perbandingan  1  berbanding  1,5.  Sehingga  nilai kerugiannya juga demikian sesuai rumus Fuller (12).
Berdasarkan  hasil  perbandingan  mayor  losses  (tabel  4.2)  dan  perkiraan  minor  losses dengan  melihat  jumlah  sambungan  (tabel  4.3)  dan  bentuk  belokan  (tabel  4.4),  maka  dapat disimpulkan    nilai  kerugian  total  instalasi  terendah  terjadi  pada  instalasi  venturi  pada  posisi miring 45 o . Sehingga dengan nilai kerugian total instalasi yang paling rendah ini, memungkinkan untuk  menghasilkan  debit  input  venturi  yang  paling  besar  dibandingkan  dengan  instalasi  yang lain (tabel 4.1).
Perubahan tekanan pada leher venturi ditentukan oleh selisih kuadrat kecepatan pada sisi leher dengan kuadrat kecepatan input venturi (persamaan 2.8), sehingga perbedaan tekanan ( ΔP) yang terjadi antara input dan leher venturi adalah sebagai mana terlihat pada tabel 4.5 berikut:

## Tabel 4.5 perbedaan tekanan antara input dan leher venturi
Tipe Instalasi A throtle (m 2 ) A input (m 2 ) d (m) V input (m/s) V throtle ΔP(N/m2) Vertical down 0.00020096 0.00114 0.016 2.50341 14.19521 9961.075 Vertical Up 0.00020096 0.00114 0.016 2.51335 14.25158 10040.33 Horisontal 0.00020096 0.00114 0.016 2.49478 14.14628 9892.515 Miring 45 o 0.00020096 0.00114 0.016 2.58093 14.63478 10587.53
Tampak  pada  tabel  4.5,  bahwa  perbedaan  tekanan  tertinggi  terjadi  pada  posisi  venturi miring  45 o dan  selanjutnya  pada  posisi  vertikal  aliran  ke  atas.  Namun  karena  keterbatasan ketelitian  manometer  yang  digunakan  pembacaan  hasil  tekanan  vakum  maksimum  pada  kedua posisi venturi ini relative sama yaitu sebesar -65 cmHg. Namun demikian dari unjuk kerja yang
lain yaitu debit hisap venturi, penempatan venturi pada posisi miring 45 o menghasil debit yang lebih besar dibandingkan pada penempatan pada posisi vertikal aliran ke atas.

## 5. KESIMPULAN
1. Perubahan penempatan posisi dari venturi akan menyebabkan perubahan arah aliran fluida.
2. Penempatan venturi dengan posisi miring 45 o ke bawah menghasilkan instalasi dengan total kerugian aliran terkecil, sehingga debit aliran input venturi menjadi paling besar. Akibatnya perbedaan  (penurunan)  tekanan  antara  sisi  input  dengan  sisi  leher  venturi  paling  besar dengan pembacaan tekanan vakum paling rendah yaitu -65 cm Hg, serta dengan debit hisap venturi sebesar 33.01 liter/menit
3. Debit  hisap  venturi  terbesar  terjadi  pada  instalasi  venturi  dengan  posisi  pemasangan horisontal  yaitu  sebesar  33.74  liter  permenit  tetapi  tekanan  vakum  terendah  yang  bisa dicapai sebesar -53 cm Hg.

## DAFTAR PUSTAKA
Giles, Ranald V., 1984, Mekanika Fluida dan Hidaulika , Edisi Kedua, Jakarta: Erlangga. Haruo Tahara, Sularso, 2000. Pompa dan Kompresor . Penerbit PT. Pradnya Pramita, Jakarta. Munson,  Bruce  R., Young, Donald  F., Okiishi,  Theodore  H., 2004, Mekanika Fluida, Jilid I , Edisi Keempat, Jakarta: Erlangga.
Zainudin;  2012 ,  Analisis  Pengaruh    Variasi  Sudut  Sambungan  Belokan  Terhadap  Head losses Aliran Pipa, Jurnal Dinamika Teknik Mesin, Volume 2 No.2 Juli 2012.