DESAIN BENTUK SUDUT SUDUT ARAH RADIAL PADA POMPA SENTRIFUGAL

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "DESAIN BENTUK SUDUT SUDUT ARAH RADIAL PADA POMPA SENTRIFUGAL"

Verawati Atmadjaja
7 tahun lalu
Tontonan:

1 DESAIN BENTUK SUDUT SUDUT ARA RADIAL PADA POMPA SENTRIFUGAL Kennie A. Lempoy Abstrak Permasalahan pada ketidakpuasan konsumen pada penunaan pompa air khususnya yan diunakan di rumah tana, pada saat ini banyak dijumpai, dimana pada umumnya didapat kapasitas dan head pompa air yan berbeda denan data spesifikasi yan terdapat pada name plate dari pompa. Perbedaan tersebut dapat menyebabkan pemborosan dalam penunaan eneri listrik, dimana eneri listrik yan diunakan tidak sesuai denan hasil yan didapat dari pompa. Tujuan penulisan adalah untuk menetahui hubunan antara bentuk sudu suatu impeller dan head serta kapasitas suatu pompa, denan menetahui hubunan tersebut diharapkan dapat menatasi permasalah tersebut. Pada tulisan ini, diberikan variasi tia jenis bentuk sudu impeller, dimana bentuk-bentuk sudunya adalah: > 90 0, = 90 0 dan < Penaruh bentuk sudu dari suatu impeller akan menyebabkan sudut dan akan berubah, yan selanjutnya akan mempenaruhi head teoritis pompa yan dihasilkan. Kata kunci : head pompa, sudut sudu dan seitia kecepatan. PENDAULUAN Pompa merupakan alat yan diunakan untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat lain. Pompa bila dilihat berdasarkan penubah tenaa, maka dapat dibedakan menjadi dua olonan, yaitu: Pompa positif (positive displacement pump), dan Pompa non positif (non positive displacement pump). Pompa positif diantaranya adalah pompa impeller, pada pompa ini terdapat dua baian utama, yaitu: Impeller, dan assin. Impeller memean peranan pentin dalam menentukan head dan kapasitas pompa, ini disebabkan pada impeller terjadi perubahan tenaa mekanik menjadi tenaa kinetik fluida. Penaruh bentuk sudu dari suatu impeller akan menyebabkan sudut dan jua akan berubah, dan akan mempenaruhi head teoritis pompa yan dihasilkan. Ada 3 macam bentuk sudu impeller, dimana bentuk-bentuk sudu adalah : 90 O, 90 O, dan 90 O. sama denan nol; b = 0 (Michael A. M., dan Khepar S. D., 986). Dari asumsi-asumsi diatas maka bentuk aliran fluida yan terjadi didalam impeller atau diantara sudu-sudu mempunyai bentuk yan sama denan bentuk sudu tersebut, sehina sudut-sudut dan serta arah kecepatan aliran fluida dapat berdasarkan pada bentuk sudu seperti pada ambar. Gambar. Seitia kecepatan pada pompa. STUDI PUSTAKA.. EAD POMPA ead pompa diunakan untuk menalirkan sejumlah fluida yan direncanakan, menurut Austin.., (985), untuk menanalisa head dari suatu pompa diperlukan beberapa keadaan ideal. Pompa ideal adalah dimana pada impeller mempunyai sudu-sudu yan tak terhina banyaknya; z = dan mempunyai ketebalan sudu Berdasarkan perubahan momen dari momentum dan seitia kecepatan (ambar ), maka didapat head teoritis tak berhina ( t~ ), untuk keadaan fluida yan ideal didapat persamaan-persamaan berikut ini: t U.u U. u.. () TEKNO/Volume08/No.53/AGUSTUS 00 3

2 t t dimana; U.. (3)..os U.. os.. () U U W W sehina persamaan (), (), dan (3) menjadi sebaai berikut: U.u t.. (4) t U..os U.. os.. (5) : head dinamis yan ditimbulkan karena adanya kenaikkan tenaa kinetis. U U W W : head statis yan berasal dari tenaa potensial. U W t.. (6) dari persamaan diatas, maka dapat dikatakan bahwa head yan dihasilkan oleh sudut = 90 O lebih besar dari pada head yan dihasilkan oleh sudut 90 O, ini disebabkan karena komponen kecepatan u atau os menjadi sama denan nol. Gambar. Seitia kecepatan.. ead Pompa Sentrifual Pada pompa sentrifual pada umumnya tanpa menunakan inlet uide vanes, sehina sudut = 90 O dan seitia kecepatan masuk yan terbentuk seperti pada ambar 3. Gambar 4. Seitia kecepatan keluar Dari seitia kecepatan sisi keluar (ambar 4), maka: u U Wu sehina persamaan U.Wu (4) menjadi: t U U.Wu t.. (7) Gambar 3. Seitia kecepatan masuk pada pompa sentrifual ead maksimum pompa akan didapat apabila U.Wu 0, dan ini akan terjadi bila kapasitas pompa = 0, serta 90 O, denan demikian head maksimum pompa adalah: TEKNO/Volume08/No.53/AGUSTUS 00 4

t.3. ead Pompa Aksial U Pada pompa aksial yan mempunyai diameter masuk dan keluar yan sama, U = U, denan demikian maka: u m u m W Wu m W Wu m dari persamaan-persamaan diatas bila disubtitusikan

3 t.3. ead Pompa Aksial U Pada pompa aksial yan mempunyai diameter masuk dan keluar yan sama, U = U, denan demikian maka: u m u m W Wu m W Wu m dari persamaan-persamaan diatas bila disubtitusikan kedalam persamaan (3), akan didapat: dari persamaan diatas, didapat persamaan head maksimum untuk pompa sentrifual dan pompa aksial adalah sama pada sudut = 90 O. Persamaan-persamaan tersebut diatas adalah berdasarkan pada asumsi-asumsi ideal tertentu, yaitu: tanpa esekan, aliran tanpa turbulensi dan penarahan fluida dianap. Tini tekanan (head) aktual akan lebih rendah dibandinkan denan head teoritis tak berhina. Pada impeller, terdapat dua jenis aliran yan serempak, yaitu pertama aliran fluida yan melalui laluan, dan yan kedua aliran fluida yan bersirkulasi. Membesarnya sudut menjadi, serta menecilnya sudut menjadi pada sisi keluar akan mempenaruhi aliran sirkulasi, dimana pada sisi masuk sudut membesar, dan sudut menecil. 3. PEMBAASAN t u u.. (8) jika = 90 O.. u 0 ;Wu Wu U, Wu Wu maka persamaan (8) akan menjadi: u U Wu t.. (9) dimana untuk: u U Wu, atau Penaruh bentuk sudu atau vane dari suatu impeller akan menyebabkan sudut-sudut dan jua berubah, demikian jua denan head teoritis pompa yan dihasilkan akan berubah, hal ini dapat diketahui dari persamaan berikut ini. u U Wu.. (a) t rad W U.. (b) dari subtitusi persamaan (a) dan (b) didapat: rad u U.. (c) t persamaan (c) subtitusi ke persamaan (4), didapat: U U. rad u.. ().t u U Wu UWu Pada ambar 5, 6, dan 7 ditunjukkan ketia bentuk sudu denan sudut 90 O, = 90 O, dan 90 O. sehina persamaan (9) menjadi: U U.Wu t.. (0) TEKNO/Volume08/No.53/AGUSTUS 00 5

4 Gambar 5. Bentuk sudut yan dibenkokkan kedepan, 90 O. (Sumber: Soenoko R, 00). Pada ambar 5, ditunjukkan bentuk sudu yan dibenkokkan kedepan (forward), 90 O dimana head maksimum pompa adalah: t U dimana head maksimum pompa adalah: U t Gambar 8. Seitia kecepatan keluar denan alas U untuk bentuk sudu 90 O. Gambar 6. Bentuk sudu lurus, = 90 O. (Sumber: Soenoko R, 00). Pada ambar 6, ditunjukkan bentuk sudu lurus (straiht), = 90 O dimana head maksimum pompa adalah: t U Pada ambar 8, ditunjukkan seitia kecepatan keluar denan alas U untuk bentuk sudu denan 90 O, untuk bentuk sudu 90 O denan besar kecepatan radial rad adalah kostan serta = 90 O, maka head maksimum pompa: U.u t, dari ambar 8, didapat: seitia EMA: 90 O U = 0 ead pompa = 0 Sudut = sudut terkecil seitia EMB: U = AB t U AB 90 O Gambar 7. Bentuk sudu yan dibenkokkan kebelakan, 90 O. (Sumber: Soenoko R, 00). Pada ambar 7, ditunjukkan bentuk sudu yan dibenkokkan kebelakan (backward), 90 O seitia EM: seitia EMD: = 90 O U = A = U t 90 O U = AD t U U AD TEKNO/Volume08/No.53/AGUSTUS 00 6

5 4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.. Kesimpulan Berdasarkan persamaan-persamaan diatas, maka dapat disimpulkan sebaai berikut:. Bentuk impeller mampunyai penaruh yan besar terhadap head suatu pompa, khususnya untuk sudut yan merupakan sudut yan terbentuk dari aris kecepatan relatif fluida terhadap impeller, W dan perpanjanan aris kecepatan kelilin U dari sisi keluaran, yan U.u didapat dari persamaan: t. ead teoritis tak berhina akan bertambah besar denan bertambahnya besar sudut 3. Dari diaram seitia kecepatan sisi keluar dapat diketahui denan bertambahnya besar sudut maka proyeksi kecepatan ke U akan bertambah besar. Dari uraian diatas, maka disarankan dalam mendisain impeller suatu pompa sanat perlu memperhatikan sudut. DAFTAR PUSTAKA Austin hurch, terjemahan Zulkifli., 985. Pompa dan Blower Sentrifual, Pradnya Paramita, Jakarta. Michael A. M., Khepar S. D., 986. Water Well and Pump Enineerin, McGraw ill Office, New Delhi, India. Soenoko R., 00. Sistem Perancanan Mesin Konversi Eneri dan Mesin-Mesin Turbo, Proram Studi Teknik Mesin Proram Pascasarjana UNIBRAW, Malan. Sularso., Tahara., 994. Pompa dan Kompressor; Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan, Pradnya Paramita, Jakarta. TEKNO/Volume08/No.53/AGUSTUS 00 7

dokumen-dokumen yang mirip

TURBIN AIR A. TURBIN IMPULS. Roda Pelton

TURBIN AIR A. TURBIN IMPULS. Roda Pelton 6 TURBIN AIR A. TURBIN IMPULS Turbin impuls adalah turbin dimana bererak karena adanya impuls dari air. Pada turbin impuls, air dari sebuah bendunan dialirkan melalui pipa, dan kemudian melewati mekanisme