JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN UNIVERSITAS DARMA PERSADA JAKARTA

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PENGARUH PERUBAHAN PENGATURAN KATUP PADA SISTEM PEMIPAAN POMPA AIR SENTRIFUGAL 300 WATT TERHADAP TEKANAN, KECEPATAN DAN KERUGIAN ALIRAN DI KAPAL Diajukan untuk melengkapi tugas tugas guna untuk memenuhi persyaratan mencapai Gelar Sarjana Strata Satu ( S1 ) Teknik Sistem Perkapalan Oleh: MOH. ZADLI JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN UNIVERSITAS DARMA PERSADA JAKARTA AGUSTUS 2016

2

3

4

5 KATA PENGANTAR Alhamdulillah dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik guna untuk memenuhi syarat dan kelulusan mata kuliah Tugas Akhir dan Seminar yang berjumlah 6 SKS di Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Universitas Darma Persada. Selama proses pengerjaan Tugas Akhir berlangsung sampai terselesaikan, banyak orang orang yang mendukung penulis baik itu secara moral maupun materil. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1) Orang Tua dan keluarga penulis yang senantiasa memberikan doa, motivasi dan kepercayaan yang besar. 2) Bapak Yoseph Arya Dewanto, ST., MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Kelautan, Universitas Darma Persada. 3) Bapak Ir. Danny Faturachman, MT, selaku Kepala Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Universitas Darma Persada sekaligus Pembimbing Akademik. 4) Bapak Muswar Muslim, ST., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing I yang selalu memberikan masukan-masukan dan semangatnya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. i

6 5) Bapak Shahrin Febrian, ST., M.Si. selaku Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan bimbingan dan memberikan arahan dengan sangat baik dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6) Bapak Ir. Ayom Buwono, M.Si, selaku Dosen yang selalu memberikan masukan, bantuan,arahan, kritikan, dan motivasi dengan baik dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 7) Bapak Raswin, selaku Pembimbing di Laboratorium fluida Universitas Darma Persada. yang selalu memberikan bantuan peralatan dan arahan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 8) Seluruh Dosen dan Karyawan Fakultas Teknologi Kelautan yang namanya tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. 9) Eris Muara Wati, Seseorang yang sangat istimewa bagi saya, wanita hebat yang selalu membantu saya dalam hal apapun, dan juga yang selalu memberikan dorongan, motivasi dan doa untuk saya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 10) Teman teman terdekat angkatan 2012 khususnya tim Seafarer : Arief Yanuardo Isnaini, Rizqi Johan Sukmana, dan Arie Ramdhani. 11) Teman - teman seperjuangan di FTK : Arief Yanuardo 12, Rizqi Johan Sukmana 12, Arie Ramdhani 12, Oktovianus 12, Jubrianto 12, M. Mufqi 12, Achmad Thariq Quilim 12, Agung Satrya 10, Andreas Koli ) Semua teman kerja di CV. Azi Jaya Ban, Jakarta ii

7 13) Rekan - rekan Mahasiswa Fakultas Teknologi Kelautan Universitas Darma Persada. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna dan banyak memiliki kekurangan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak, agar dapat penulis jadikan perbaikan untuk kedepannya. Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak, khususnya bagi kemajuan penulis dalam bidang perkapalan dan bagi Jurusan Teknik Sistem Perkapalan pada umumnya. Akhir kata, Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, rekan rekan seperjuangan, dosen -dosen beserta karyawan Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Universitas Darma Persada. Jakarta, Agustus 2016 Moh. Zadli iii

8 PENGARUH PERUBAHAN PENGATURAN KATUP PADA SISTEM PEMIPAAN POMPA AIR SENTRIFUGAL 300 WATT TERHADAP TEKANAN, KECEPATAN DAN KERUGIAN ALIRAN DI KAPAL ABSTRAK Pompa merupakan mesin fluida yang digunakan untuk memindahkan fluida cair dari suatu tempat ke tempat lainnya melalui sistem perpipaan, Suatu sistem transfer fluida dari suatu tempat ke tempat lain terdiri dari komponen pipa, katup, sambungan, dan pompa. Jadi pipa memiliki peranan yang penting dalam suatu sistem transfer fluida. Dalam suatu sistem perpipaan aliran fluida pasti akan mengalami tekanan dan penurunan tekanan seiring dengan panjang pipa, model penempatan pipa, besar kecilnya diameter pipa, kekasaran permukaan dan viskositas dari fluida tersebut. Untuk mengetahui berapa nilai dari tekanan aliran fluida, kecepatan aliran fluida, dan kerugian aliran fluida yang keluar dari pompa dan didistribusikan ke bak penampung dengan memperbesar dan memperkecil variasi bukaan sudut katup yang bisa disetel sesuai kebutuhan, maka penelitian ini dilakukan eksperimen untuk mengetahui nilai dari tekanan aliran fluida, kecepatan aliran fluida, dan kerugian aliran fluida pada pipa. Kata Kunci : Pompa sentrifugal, sistem perpipaan, tekanan, kecepatan, kerugian aliran fluida iv

9 EFFECTS OF CHANGES IN VALVE SETTINGS ON THE SYSTEM PIPING CENTRIFUGAL WATER PUMP 300 WATTS TO PRESSURE, VELOCITY AND FLOW LOSSES VESSEL ABSTRACT The pump is a fluid machine that is used to move the liquid fluid from one place to another through the piping system, a system of fluid transfer from one place to another consists of components of pipes, valves, connections, and pumps. So the pipe has an important role in a fluid transfer system. In a fluid flow piping system will definitely be under pressure and the pressure drops due to the length of pipe, pipe placement model, the size of the pipe diameter, surface roughness and the viscosity of the fluid. To find out how the value of the pressure of fluid flow, fluid flow velocity, and loss of fluid flow out of the pump and distributed to the tank by zooming in and variations opening angle of the valve can be adjusted as needed, this research is conducted experiments to determine the value of pressure fluid flow, fluid flow rate, and loss of fluid flow in the pipe. Keywords: Centrifugal pumps, Piping systems, Pressure, Speed, Fluid flow losses v

10 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... ABSTRAK... Daftar isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... Daftar Grafik... Daftar Satuan SI... i iv vi ix x xi xv BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Tujuan penelitian Manfaat penelitian Batasan masalah Metode penelitian Sistematika penulisan... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Definisi pompa sentrifugal Tinjauan umum sistem perpipaan Definisi fluida Sifat dasar fluida Aliran fluida vi

11 2.6 Tekanan aliran fluida Kecepatan aliran fluida Kerugian aliran fluida Kerugian mayor (head losses mayor) Kerugian minor (head losses minor) BAB III METODE PENELITIAN Waktu dan tempat Alat dan bahan yang digunakan Spesifikasi peralatan penelitian Pompa sentrifugal Pressure gauge Water meter Metode pengambilan data Prosedur penelitian Flow chart Time schedule BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Data hasil penelitian Data penelitian Hasil data dan perhitungan tekanan aliran fluida Hasil data dan perhitungan kecepatan aliran fluida Perhitungan kerugian aliran fluida vii

12 BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA viii

13 DAFTAR GAMBAR 2.1 Instalasi pompa Ilustrasi jenis aliran Diagram skematis instalasi penelitian Pompa air DAB, Model KPSA 20/ Pressure gauge Water meter Alur pengerjaan tugas akhir ix

14 DAFTAR TABEL 2.1 Values of loss factors for pipe fitting Spesifikasi Pompa Time Schedule pengerjaan tugas akhir Data Penelitian, Selasa 2 Agustus Data Penelitian, Rabu 3 Agustus Tekanan aliran fluida pengambilan data Tekanan aliran fluida pengambilan data Kecepatan aliran fluida pengambilan data Kecepatan aliran fluida pengambilan data Kerugian aliran fluida pengambilan data Kerugian aliran fluida pengambilan data x

15 DAFTAR GRAFIK 1. Grafik 4.1 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.2 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.3 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.4 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.5 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.6 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.7 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.8 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.9 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.10 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan tekanan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.11 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.12 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.13 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.14 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke xi

16 15. Grafik 4.15 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.16 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.17 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.18 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.19 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.20 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.21 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.22 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.23 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.24 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.25 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.26 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.27 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.28 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.29 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke xii

17 30. Grafik 4.30 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kecepatan aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.31 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.32 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.33 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.34 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.35 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.36 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.37 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.38 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.39 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.40 Grafik hubungan antara sudut bukaan katup dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.41 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.42 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.43 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.44 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.45 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke xiii

18 46. Grafik 4.46 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.47 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.48 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.49 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.50 Grafik hubungan antara tekanan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.51 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.52 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.53 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.54 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.55 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.56 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.57 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.58 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.59 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke Grafik 4.60 Grafik hubungan antara kecepatan aliran fluida dengan kerugian aliran fluida pada pengambilan data ke xiv

19 DAFTAR SATUAN SI Besaran Nama SI Unit dan Simbol Gaya Newton =N = kg m/s 2 Kerja Joule = J = Nm = kg m 2 /s 2 Tenaga Watt = W = J/s Luas m 2 Isi m 3 Kerapatan Kg/m 3 Kecepatan m/s Percepatan m/s 2 Kecepatan sudut rad/s Tekanan N/m 2 Kekentalan dinamis Ns/m 2 Kekentalan kinematis m 2 /s Momentum Kg m/s Momen momentum Kg m 2 /s Momen Inersia Kg m 2 Tegangan permukaan N/m Young modulus K N/ mm 2 xv