perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB III METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan mengacu pada Standar API 610 tentang pengujian pompa pada kondisi kavitasi dan tinjauan literatur penelitian-penelitian unjuk kerja pompa dan kavitasi sebelumnya. Berdasarkan standar API 610 karakteristik kavitasi pompa dapat ditentukan dengan salah satu prosedur di bawah ini : 1.
Pompa
dijalankan
pada
kapasitas
dan
kecepatan
konstan,
kemudian
memvariasikan tekanan hisap untuk menghasilkan kavitasi. 2.
Pompa dijalankan pada kecepatan dan tekanan hisap konstan, kemudian memvariasikan kapasitas untuk menghasilkan kavitasi.
3.
Pompa dijalankan dengan kecepatan konstan dan mengatur buka tutup katup pada sisi hisapnya untuk menghasilkan kavitasi. Karakteristik kavitasi pompa pada penelitian ini ditentukan dengan menjaga
kecepatan dan tekanan hisap konstan kemudian mengatur kapasitas. Hasil pengujian akan diplot dalam kurva head–kapasitas. Langkah awal adalah pengadaan alat dan bahan, kemudian dilakukan pengecekan akhir terhadap alat uji. Penelitian ini menggunakan pompa sentrifugal merk Groundfos NS-Basic 13-18, pompa ini dengan impeler semi-opened. Pada penelitian ini digunakan impeler semiopened yang dibuat dari nylon dengan jumlah sudu 2, 3, 4 dan 5, dimana setiap sudu memiliki ukuran kelengkungan yang sama dengan impeler sudu aslinya. Tabel 3.1 Data Impeler Diameter dalam (mm)
45
Diameter luar (mm)
120
Sudut masuk (β1)
1.84o
Sudut keluar (β2)
31.77o
Tebal sudu(mm)
5
Tinggi sudu (mm)
12
commit to user 20
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 21
3.1 Alat dan Bahan a. Alat 1.
Pompa sentrifugal merk Groundfos NS-Basic 13-18.
2.
Pipa PVC 1,5 inchi
3.
Katup (valve) 1,5 inchi
4.
Fitting (elbow 450)
5.
Strainer (klep kaki)
6.
Vacuum Gauge
7.
Stopwatch (jam casio AQ184 WD)
8.
Gelas ukur
9.
Venturi meter
10. Penjebak air (Water trap) 11. Bak air 12. Wattmeter 13. Tachometer 14. Dimmer Light 15. Impeler dengan jumlah sudu 2, 3, 4 dan 5 16. Altimeter (jam Casio G9200BW) b. Bahan Fluida yang digunakan adalah : Air.
3.2 Design Impeller Impeler yang dipakai dalam penelitian ini dibuat dengan proses permesinan CNC.
Gambar 3.1 impeller pabrikan commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 22
Z=2
Z=3
Z=4
Z=5
Gambar 3.2 variasi sudu impeller
3.2 Design Venturi meter Pembuatan venturi dengan material nylon, dengan pengerjaan di bubut.
Gambar 3.3 venturi meter
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 23
3.3 Skema Layout Instalasi Pompa 3
4 5 2 6
7 1
Gambar 3.4 Skema instalasi pompa Keterangan : 1. Gate valve
5. Penjebak air(water trap)
2. Vacum gauge
6. Pompa sentrifugal
3. Venturi meter
7. Bak air
4. Manometer digital
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 24
3.4 Diagram alir penelitian Mulai Persiapan alat dan bahan Alat : Bahan : -
Instalasi pipa dan pompa (gambar 3.4) Pembuatan impeler jumlah sudu 2, 3, 4 dan 5 Voltmeter, tachometer, manometer digital , Thermometer dan Wattmeter Pembuatan Venturi meter Air.
Pengujian alat : Kalibrasi Venturi meter Pengujian Unjuk kerja pompa dan kavitasi sesuai standar API 610 Impeler dengan jumlah sudu 3 buatan Pengambilan data Data-data yang diambil: - Perbedaan tekanan(∆P) pada pompa dan Venturymeter - Arus, tegangan dan cos φ motor Y - Putaran motor pompa konstan - Temperatur air - Uji kavitasi Tekanan konstan -60 cmHg
Variasi Impeller
T Analisa dan pembahasan Data-data yang dihitung yaitu : - Head - Efisiensi Total - NPSHR - Angka Thoma kritikal
Kesimpulan Selesai
commit to user
Y
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 25
3.5 Parameter Penelitian a. Parameter yang ditetapkan sebagai berikut : 1. Pompa sentrifugal merk Groundfos NS Basic 13-18. 2. Putaran pompa konstan 2760 rpm. 3. Aliran fluida dalam keadaan steady. 4. Fluida yang digunakan air tawar. 5. Perpindahan panas pada pompa diabaikan. 6. Temperatur air pada suhu kamar.
b. Parameter yang dihitung: 1. Head total pompa. 2. Efisiensi Total. 3. NPSHR. 4. Angka Thoma kritikal.
3.6 Langkah Penelitian Langkah-langkah Penelitian: a. Pengujian kalibrasi venturi meter Pengujian Kalibrasi venturi meter dengan menggunakan alat manometer digital dan mengukur debit air dengan menampung air dalam ember sebanyak 10 liter kemudian diukur waktunya dan memvariasi katup gate valve pada sisi discharge(tekan) , selanjutnya diwujudkan dalam grafik beda tekanan (dikonversi menjadi head kecepatan) pada manometer dengan debit nyata pada sisi keluaran pipa.
b. Unjuk kerja pompa Langkah-langkah yang dilakukan untuk melaksanakan penelitian pengujian unjuk kerja pompa yaitu dengan kecepatan poros motor konstan. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 1. Mengisi bak air dengan volume ±120 liter. commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 26
2. Menyalakan pompa air dengan impeler terpasang yaitu impeler dengan jumlah sudu 3. 3. Setelah air mengalir di instalasi, atur katup discharge (tekan) perlahan-lahan ke arah tertutup penuh. 4. Setelah aliran stabil mengukur arus, voltase, cos φ, ΔPpompa dan ΔPVenturi. 5. Setelah selesai matikan pompa dan pasang impeler dengan jumlah sudu 2. 6 Ulangi langkah 3-4. 7. Setelah selesai matikan pompa dan pasang impeler dengan jumlah sudu 4. 8. Ulangi langkah 3-4. 9. Setelah selesai matikan pompa dan pasang impeler dengan jumlah sudu 5. 10. Ulangi langkah 3-4. 11. Setelah selesai matikan pompa.
c. Langkah penelitian kavitasi Langkah-langkah yang dilakukan untuk melaksanakan penelitian pengujian pompa dalam kondisi kavitasi ini adalah sesuai standart API 610, yaitu dengan kecepatan poros motor konstan dan menjaga kondisi tekanan hisap konstan. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: 1. Mengisi bak air dengan volume ±120 liter. 2. Menyalakan pompa air dengan impeler terpasang yaitu impeler dengan jumlah sudu 3. 3. Setelah air mengalir di instalasi, atur katup tekan perlahan-lahan ke arah tertutup penuh sambil menjaga tekanan hisap pada kondisi konstan. 4. Kemudian jaga tekanan hisap pada kondisi konstan yaitu pada tekanan -60 cmHg. 5. Setelah aliran stabil mengukur arus, voltase, cos φ, ΔPpompa dan ΔPVenturi dan putaran poros pompa konstan. 6. Setelah selesai matikan pompa dan pasang impeler dengan jumlah sudu 2. 7. Ulangi langkah 3-5. 8. Setelah selesai matikan pompa dan pasang impeler dengan jumlah sudu 4. commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id 27
9. Ulangi langkah 3-5. 10. Setelah selesai matikan pompa dan pasang impeler dengan jumlah sudu 5. 11. Ulangi langkah 3-5. 12. Setelah selesai matikan pompa.
commit to user
