View
220
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
i
UNJUK KERJA POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI DENGAN
PANJANG TABUNG UDARA 100 cm
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi sebagai persyaratan
mencapai gelar Sarjana Teknik Mesin
Program Studi Teknik Mesin
Oleh :
IGNATIUS ROBBY DWI HERMAWAN
105214026
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
THE PERFOMANCE OF TWO INCHES LINEAR
HYDRAULIC RAM PUMP WITH 100 cm LENGTH OF AIR
TUBE
THESIS
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain Sarjana Teknik of Engineering
In Mechanical Engineering Study Program
By:
IGNATIUS ROBBY DWI HERMAWAN
105214026
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
UNJUK KERJA POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI DENGAN
PANJANG TABUNG UDARA 100 cm
Disusun oleh:
IGNATIUS ROBBY DWI HERMAWAN
NIM : 105214026
Telah disetujui oleh :
Yogyakarta, 10 Februari 2015,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
UNJUK KERJA POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI DENGAN
PANJANG TABUNG UDARA 100 cm
Yang dipersiapkan dan disusun oleh :
Nama: IGNATIUS ROBBY DWI HERMAWAN
NIM: 105214026
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
pada tanggal 28 Januari 2015
Susunan Dewan Penguji
Ketua : Budi Setyahandana, S.T, M.T. ………………..
Sekretaris : Doddy Purwadianto, S.T, M.T. ………………..
Anggota : RB. Dwiseno Wihadi,S.T, M.Si. ………………..
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Yogyakarta,10 Februari 2015
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Tugas
Akhir dengan judul :
UNJUK KERJA POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI DENGAN
PANJANG TABUNG UDARA 100 cm
Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk
menjadi Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas
Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh yang saya
ketahui bukan merupakan tiruan dari tugas akhir yang sudah dipublikasikan di
Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali
bagian informasinya dicantumkan dalam daftar pustaka.
Yogyakarta, 10 Februari 2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma
Yogyakarta :
Nama : IGNATIUS ROBBY DWI HERMAWAN
Nomor Mahasiswa : 105214026
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah saya yang berjudul :
UNJUK KERJA POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI DENGAN
PANJANG TABUNG UDARA 100 cm
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata
Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain,
mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan
mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis
tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya
selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 10 Februari 2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARI
Air merupakan senyawa yang paling penting bagi semua aspek kehidupan
manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan. Namun kebutuhan air yang cukup banyak
sering kali menimbulkan permasalahan baru bagi manusia, khususnya bagi
masyarakat yang tinggal jauh dari sumber air dan sumber tenaga listrik atau bahan
bakar. Maka dibutuhkan pompa hidram, karena pompa ini dapat mengangkat air
tanpa menggunakan sumber tenaga listrik atau bahan bakar. Tujuan dari penelitian
ini adalah mengetahui debit hasil dan efisiensi pada pompa hidram linier.
Prinsip kerja pompa hidram linier hampir sama dengan pompa hidram
pada umumnya, namun pompa hidram linier mempunyai model berbentuk linier.
Hidram linier tersebut terbuat dari bahan pvc dengan diameter 2 inci. Katup
hantar mempunyai variasi luasan lubang 103 % dari luasan diameter 2 inch,
dengan pemberat katup buang terbuat dari besi berbentuk tabung pejal dan
aluminium, dengan variasi berat sebesar 0 gram, 50 gram, dan 100 gram.
Pada penelitian ini ketinggain input dan ketinggian output mempengaruhi
debit hasil yang dihasilkan oleh pompa hidram linier. Dimana debit hasil terbaik
didapat pada ketinggian input 1,7 meter, ketinggian output 3,13 meter, panjang
langkah 1,5 cm, dan tanpa menggunakan pemberat yaitu sebesar 11,338 l/m.
Untuk efisiensi terbaik terjadi pada ketinggian input 1,7 meter, ketinggian output
3,13 meter, panjang langkah 1,25 cm dan tanpa menggunakan pemberat yaitu
sebesar 61,757 %.
Kata kunci : pompa hidram, ketinggian input, ketinggian output, debit
output, pemberat, panjang langkah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
Water is the most important compound for all aspects of human life,
animals and plants. But enough water needs often pose new problems for humans,
especially for people who live far away from the water source and a source of
electricity or fuel. Hydraulic ram is needed, because the pump can lift water
without the use of a source of electrical power or fuel. The purpose of this study
was to determine the yield and efficiency of the discharge Hydraulic ram linear.
The working principle of the linear Hydraulic ram Hydraulic ram almost
the same as in general, but has a linear Hydraulic ram-shaped linear models. The
linear Hidram made of pvc material with a diameter of 2 inches. Carrying a
variable valve orifice area 103% of the area of a diameter of 2 inches, with a
weight exhaust valve is made of solid steel and aluminum tubular, with the ballast
variation of 0 grams, 50 grams and 100 grams.
In this study ketinggain input and output height affects the discharge
results generated by linear Hydraulic ram. In this study ketinggain input and
output height affects the discharge results generated by linear Hydraulic ram.
Where debit best results obtained at a height of 1.7 meters input, output height of
3.13 meters, length measures 1.5 cm, and without the use of weights is equal to
11.338 l / m.
Keywords : Hydraulic ram, input height, output height, discharge output,
ballast, stride length.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan YangMaha Esaatas lindungan dan karunia-
Nya sehingga penulisdapat menyelesaikan Tugas Akhir dalam mencapai gelar
Sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi,
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Dalam menyusun laporan ini penulis banyak mendapat bantuan,
bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin
menyampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. sebagai Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Ir. PK Purwadi, M.T. sebagai Ketua Program Studi Teknik Mesin
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. A. Prasetyadi, S.Si., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik.
4. RB. Dwiseno Wihadi, ST, M.Si. selaku Dosen Pembimbing Tugas
Akhir.
5. Seluruh dosen, staf dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas kuliah, bimbingan, serta
fasilitas yang diberikan selama masa kuliah.
6. Y. Saridjo dan Sri Hartati, selaku orang tua yang selalu memberikan
dukungan moril dan materil.
7. Prasetyo Edi Wibowo, Argand Febry Wijaya, Markus Dwi Melandri dan
Aloysius Krisna Askrinda Putra selaku teman satu tim yang membantu
dalam perancangan, pembuatan, perbaikan alat dan pengambilan data.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
8. Seluruh teman-teman Teknik Mesin khususnya Teknik Mesin Angkatan
2010 danteman-temansayalainnya yang tidak dapat saya sebutkan satu per
satu.
9. Agnes Febriana Yogyasari yang selalu membantu dan memberi dukungan
dalam proses pengerjaan skripsi ini.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir
ini,terimakasih.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan,
kekeliruan, dan kurang dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis
mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi
kemajuaan yang akan datang. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini
memberi dan menambah informasi yang bermanfaat bagi kita semua.
Yogyakarta, 10 Februari 2015
Penulis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
TITLE PAGE ................................................................................................. .ii
LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... iii
SUSUNAN DEWAN PENGUJI ...................................................................... iv
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ............................................. v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .......................... vi
INTISARI ........................................................................................................ vii
ABATRAC ...................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xv
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1. Latar belakang.................................................................................... 1
1.2.Rumusan masalah ................................................................................ 3
1.3.Tujuan penelitian ................................................................................. 3
1.4.Batasan masalah ................................................................................... 3
1.5.Manfaat penelitian ............................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI .................................................................................. 6
2.1.Tinjauan pustaka .................................................................................. 6
2.2.Pompa Hidram Linier .......................................................................... 7
2.3.Persamaan yang digunakan .................................................................. 15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 18
3.1. Alat penelitian .................................................................................... 18
3.2.Tahap penyusunan dan susunan alat ................................................... 19
3.3.Variabel penelitian .............................................................................. 21
3.4.Variasi panjang langkah ...................................................................... 21
3.5.Variasi pemberat ................................................................................. 23
3.6.Perbandingan momen lengan beban dan lengan katup ....................... 24
3.7.Variasi ketinggian input dan ketinggian output .................................. 25
3.8.Metode perhitungan ketinggian rata-rata air pada sensor ................... 26
3.9.Metode perhitungan ketinggian rata-rata air pada V-nocth ................ 27
3.10.Diagram Flow Chart ......................................................................... 30
BAB IV HASIL dan PEMBAHASAN ............................................................ 32
4.1.Hasil penelitian ................................................................................... 32
4.2.Perhitungan debit ................................................................................ 37
4.3.Perhitungan Efisiensi .......................................................................... 39
4.4.Pembahasan ........................................................................................ 43
BAB V KESIMPULAN dan SARAN ............................................................. 54
5.1.Kesimpulan ......................................................................................... 54
5.2. Saran .................................................................................................. 55
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 56
LAMPIRAN ..................................................................................................... 57
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Pompa hidram linier ................................................................. 7
Gambar 2. Komponen pompa hidram linier............................................... 8
Gambar 3. Aliran air periode pertama ........................................................ 10
Gambar 4. Aliran air periode kedua ........................................................... 11
Gambar 5. Aliran air periode ketiga ........................................................... 11
Gambar 6. Aliran air periode keempat ....................................................... 12
Gambar 7. Diagram siklus kerja pompa hidram ........................................ 13
Gambar 8. Penampang V-nocth ................................................................. 16
Gambar 9. Susunan alat .............................................................................. 20
Gambar10. Panjang langkah 1 cm............................................................... 22
Gambar 11. Panjang langkah 1,25 cm.......................................................... 22
Gambar 12. Panjang langkah 1,5 cm............................................................ 23
Gambar 13. Tanpa pemberat ........................................................................ 23
Gambar 14. Pemberat 50 gr.......................................................................... 24
Gambar 15. Pemberat 100 gr........................................................................ 24
Gambar 16. Perbandingan momen ............................................................... 24
Gambar 17. Ketinggian output dan input ..................................................... 24
Gambar 18. V-nocth bak limbah .................................................................. 27
Gambar 19. V-nocth bak output ................................................................... 28
Gambar 20. Flow chart ................................................................................. 29
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
Gambar 21. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap debit hasil pada input 0,7 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, 100 gram. ........................................................ 43
Gambar 22. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap debit hasil pada input 1,2 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, 100 gram. ........................................................ 45
Gambar 23. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap debit hasil pada input 1,7 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, 100 gram. ........................................................ 47
Gambar 24. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap efisiensi pada input 0,7 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, 100 gram. ........................................................ 49
Gambar 25. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap efisiensi pada input 1,2 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, 100 gram. ........................................................ 51
Gambar 26. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap efisiensi pada input 1,7 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, 100 gram. ........................................................ 52
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 1,7 m dan panjang langkah
1,25 cm ............................................................................................ 33
Tabel 2. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 1,2 m dan panjang langkah
1,25 cm ............................................................................................ 33
Tabel 3. Hasil penelitian pompa hidram linier
pada5ketinggian input 0,7 m dan panjang langkah
1,25 cm ............................................................................................ 34
Tabel 4. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 0,7 m dan panjang langkah 1 cm .......................... 34
Tabel 5. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 1,2 m dan panjang langkah 1 cm .......................... 35
Tabel 6. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 1,7 m dan panjang langkah 1 cm .......................... 35
Tabel 7. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 1,7 m dan panjang langkah 1,5 cm ....................... 36
Tabel 8. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 1,2 m dan panjang langkah 1,5 cm ....................... 36
Tabel 9. Hasil penelitian pompa hidram linier pada
ketinggian input 0,7 m dan panjang langkah 1,5 cm ....................... 37
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Tabel 10. Hasil perhitungan debit limbah dan debit hasil pada
input 0,7 m ....................................................................................... 40
Tabel 11. Hasil perhitungan debit limbah dan debit hasil pada
input 1,2 m ....................................................................................... 41
Tabel 12. Hasil perhitungan debit buang dan debit hasil pada
input 1,7 m ....................................................................................... 42
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Untuk menunjang kehidupan mahkluk hidup, banyak kebutuhan pokok
yang wajib terpenuhi agar siklus kehidupan dapat berjalan dengan baik. Salah satu
kebutuhan bagi mahkluk hidup yang sangat penting adalah air.
Air merupakan senyawa yang paling penting bagi semua aspek kehidupan
manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan. Ketersediaan air yang melimpah cukup
untuk memenuhi kebutuhan mahkluk hidup dibumi yang juga cukup banyak.
Namun kebutuhan air yang cukup banyak sering kali menimbulkan permasalahan
baru bagi manusia, khususnya bagi masyarakat yang tinggal jauh dari sumber air.
Masyarakat biasa menggunakan pompa air, untuk memompa air dari sumber air
ketempat tinggal mereka. Tetapi pada proses penggunaan pompa air masih
mengalami kesulitan, antara lain tidak tersedianya sumber tenaga listrik, sulitnya
mendapat bahan bakar, dan mahalnya biaya operasional pompa.
Masyarakat sangat membutuhkan keberadaan air, bagi pemenuhan
kebutuhan akan air. Tetapi, ketersediaan air tidak selalu dapat dirasakan
masyarakat. Bagi masyarakat yang bertempat tinggal jauh dari sumber air, dan
jauh dari sumber tenaga listrik, ataupun bahan bakar, membutuhkan suatu alat
yang dapat memompakan air tanpa membutuhkan sumber tenaga listrik ataupun
bahan bakar. Pompa hidram adalah salah satu alat yang tepat untuk permasalahan
ini. Pompa hidram digunakan untuk mengangkat air dari suatu tempat yang lebih
rendah ketempat yang lebih tinggi dengan memanfaatkan energi potensial yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
dimiliki oleh air yang akan dialirkan dari sumber air menuju pompa hidram.
Selain itu, pompa hidram memiliki beberapa keuntungan jika dibandingkan
dengan jenis pompa yang lain, yaitu tidak membutuhkan energi listrik ataupun
bahan bakar dalam pemakainnya, tidak membutuhkan pelumasan, biaya
pembuatan serta pemeliharaan relatif murah, pembuatannya cukup mudah, dan
tidak membutuhkan tempat yang luas untuk pemasangannya. Namun kurangnya
pengertian pompa hidram terhadap masyarakat, pengguanaan pompa hidram
masih jarang. Masarakat juga belum paham betul bagaimana pompa air tanpa
menggunakan listrik atau bahan bakar tersebut bekerja, sehingga masyarakat
menjadi ragu dengan pompa air jenis ini. Dengan semakin berkembangnya ilmu
pengetahuan dan teknologi maka pengembangan tentang pompa hidram harus
dikembangkan. Penelitian lain tentang berbagai rangcangan dan unjuk kerja
pompa hidram telah dilakukan.
Dalam perancangan pompa hidram, agar menghasilkan debit hasil dan
efisiensi yang baik harus dilakukan penelitian terhadap komponen-komponen
utama pada pompa hidram.
Penelitian yang dilakukan peneliti kali ini berbeda dengan penelitian yang
sudah dilakukan. Perbedaan yang ada yaitu peneliti menggunakan bentuk linier
pada pompa hidram. Prinsip kerja pompa hidram linier hampir sama dengan
pompa hidram pada umumnya, namun pompa hidram linier mempunyai model
berbentuk linier atau horisontal, sehingga aliran air pada pompa hidram berbeda
dengan pompa hidram biasa. Hidram tersebut menggunakan diameter 2 inci, dan
panjang tabung 100 cm, serta adanya variasi pada langkah kerja katub
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
buangsebesar 1 cm, 1,25 cm, dan 1,5 cm dan pemberat sebesar 0 gram, 50 gram,
dan 100 gram pada pompa hidram linier.
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana debit hasil dan efisiensi sebuah pompa hidram linier jika dilakukannya
variasi terhadap ketinggian input masukan air, ketinggian output keluaran air,
panjang langkah kerja pompa hidram, dan pemberat?
1.3. Tujuan Penelitian
Mengetahui debit hasil (q) dan efisensi (η) terbaik pada pompa hidram linier 2
inci dengan panjang tabung udara 100 cm terhadap variasi ketinggian input,
ketinggian output, panjang langkah, dan pemberat.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah yang dapat diambil pada pembuatan hidram linier ini adalah :
1. Gesekan air dengan material pompa hidram diabaikan, sehingga tidak ada
head lost dalam perhitungan.
2. Luasan katup hantar yang digunakan sebesar 103 % dari diameter luasan
lubang input sebesar 273,4 mm².
3. Panjang tabung udara yang digunakan berukuran 100 cm dengan diameter
2 inci.
4. Luasan input pompa hidram sebesar 2 inci.
5. Panjang langkah katup buang sebesar 1 cm, 1,25 cm, dan 1,5 cm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
6. Ketinggian input pada pompa hidram menggunakan variasi ketinggian
sebesar 0,7 m, 1,2 m, dan 1,7 m.
7. Ketinggian output pada pompa hidram menggunakan variasi ketinggian
3,13 m, 4,13 m, dan 5,13 m.
8. Pemberat yang digunakan menggunakan variasi berat sebesar 0 gram
(tanpa pemberat), 50 gram, dan 100 gram.
1.5. Manfaat Penelitian
Bagi Mahasiswa :
1. Mahasiswa dapat mengetahuicara membuat pompa hidram linier.
2. Mahasiswa mendapat pengetahuan secara nyata mengenai pompa hidram
linier.
3. Mahasiswa dituntut aktif berfikir kreatif dan logis dalam menyelesaikan
suatu permasalahan.
Bagi Universitas :
1. Dapat memberikan wawasan kepada rekan Universitas tentang fungsi dan
cara kerja pompa hidram linier.
2. Dapat memberikan referensi bagi pengembangan pompa hidram tingkat
lanjutan.
3. Dapat menjadi acuan agar dapat menghasilkan pompa hidram yang lebih
baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
Bagi Masyarakat :
1. Dapat menjadi alternatif dalam sistem pengairan tanpa menggunakan bahan
bakar atau listrik.
2. Dapat menjadi solusi daerah yang mengalami kekeringan air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Cahyanta dan Indrawan (1996) telah melakukan penelitian dengan
kesimpulan bahwa besar kecilnya beban pada katup buang sangat berpengaruh
pada efektifitas kerja pompa hidram terutama pada debit pemompaan.
Muhamad Candrika (2014) berdasarkan hasil analisis data didapatkan nilai
debit rata-rata pompa hidram pada tinggi permukaan air keluar 1,3 meter sebesar
0,144 liter/menit, pada tinggi permukaan air keluar 1,8 meter sebesar 0,079
liter/menit, dan pada tinggi permukaan air keluar 2,3 meter sebesar 0,0494
liter/menit. Semakin tinggi permukaan air keluar, debit air yang dihasilkan pompa
hidram semakin kecil dan semakin rendah permukaan air keluar, debit air yang
dihasilkan pompa hidram semakin besar.
PTP-ITB dalam Cahyanta dan Indrawan (1996) mengemukakanhasil
penelitian bahwa beban katup limbah berpengaruh terhadap efisiensi pompa
hidram. Penelian ini menunjukkan bahwa efisiensi pompa terbesar diperoleh pada
beban katup limbah 400 gram yaitu 42,92 %.
2.2. Pompa Hidram Linier
Pompa hidram atau singkatan dari hydraulic ram berasal dari kata hidro
berarti air (cairan), dan ram adalah hantaman, pukulan atau tekanan, Jadi pompa
hidram adalah sebuah pompa yang energi atau tenaga penggeraknya berasal dari
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
tekanan atau hantaman air yang masuk kedalam pompa melalui pipa. Masuknya
air yang berasal dari berbagai sumber air ke dalam pompa harus berjalan secara
kontinyu atau terus menerus (Fane dkk, 2012).
Penggunaan hidraulik ram tidak terbatas hanya pada penyediaan air untuk
kebutuhan rumah tangga, tetapi juga dapat digunakan untuk pertanian, peternakan
dan perikanan darat. Pompa ini bekerja tanpa menggunakan bahan bakar minyak
(BBM) atau tanpa motor listrik.
Prinsip kerja pompa hidram linier hampir sama dengan pompa hidram pada
umumnya, namun pompa hidram linier mempunyai model berbentuk linier
sehingga antara pipa masuk, katup buang, katup hantar, tabung udara mempunyai
kedudukan yang sama atau sejajar.
Gambar 1. Pompa hidram linear
Di dalam pompa hidram, terjadi proses palu air, gejala palu air terjadi
karena adanya air dari reservoir dialirkan melalui pipa secara tiba -tiba dihentikan
oleh suatu penutupan katup. Pompa hidram bekerja berdasarkan palu air, ketika
suatu aliran fluida dalam pipa dihentikan secara tiba-tiba misalnya dengan
menutup katup dengan sangat cepat, maka fluida akan membentur katup dan
menimbulkan tekanan yang melonjak disertai fluktuasi tekanan di sepanjang pipa
untuk beberapa saat. Sebagian gelombang tekanan tersebut akan menjadi arus
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
balik ke arah reservoir, dan ini berarti terjadi penurunan tekanan pada sistem
pompa. Sehingga klep penghantar tertutup kembali sedangkan klep limbah
membuka kembali. Akibat dari pembebasan gelombang tekanan tersebut kembali
lagi arus massa air dari reservoir menuju pompa akan menekan naik klep limbah
sehingga terjadi penutupan tiba-tiba yang mengakibatkan terjadi proses palu air.
Proses yang terjadi berulang-ulang inilah yang mendorong naik air ke pipa
penghantar untuk kemudian diteruskan ke bak penampung.
Komponen-komponen Pompa Hidram Linier
Gambar 2. Komponen Pompa hidram linier
4. 5.
1. 2. 3.
6.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Komponen utama pada pompa hidram dijelaskan pada uraian ini di bawah
ini :
1. Pipa masuk.
Pipa masuk atau saluran input, pipa ini digunakan untuk mengalirkan air
dari ketinggian yang ditentukan menuju ke badan hidram.
2. Lubang udara.
Lubang udara ini disebut juga sebagai katub pernafasan, digunakan untuk
menghisap udara dari luar menuju ke badan hidram pada saat terjadi
kevakuman pada badan hidram yang diakibatkan karena terjadinya recoil.
3. Lubang output.
Lubang output atau saluran output, berguna untuk mengalirkan air yang
terpompa dari hidram menuju ke bak penampungan dengan ketinggian yang
diinginkan.
4. Tabung udara.
Tabung udara ini digunakan untuk menyimpan udara, dimana udara tersebut
digunakan untuk mendorong atau memompa air keluar melalui lubang
output.
5. Katup hantar.
Katup hantar atau katup searah. Katub ini berada diantara badan hidram dan
tabung udara, sehingga katup ini dapat terbuka apabila mendapat tekanan
dari badan hidram, sehingga mengalirkan air masuk ke tabung udara, setelah
itu katup ini akan tertutup karena tekanan dari tabung udara, sehingga air
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
yang berada di tabung udara tidak bisa kembali ke badan hidram dan akan
terpompa keluar melalui lubang output.
6. Katup buang.
Katup buang atau katup limbah, pada saat terbuka katup ini berguna untuk
mengalirkan air keluar dari badan hidram yang kemudian disebut limbah,
pada saat tertutup katup berguna untuk menghentikan laju aliran air,
sehingga akan terjadi proses water hammer.
Prinsip Kerja Pompa Hidram Linier
Secara sederhana siklus kerja pompa hidram linier dibagi dalam empat
periode yaitu:
1. Aliran air periode pertama
Gambar 3. Aliran air periode pertama
Air mengisi rangkaian hidram, percepatan air mulai bertambah karena
adanya beda ketinggian antara bak input air dengan hidram. Ditandani dengan air
yang mulai keluar dari katup buang.
Aliran air
Katup buang terbuka
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
2. Aliran air periode kedua
Gambar 4. Aliran air periode kedua
Kecepatan aliran air bertambah hingga sampai pada kecepatan maksimum
melalui katup buang yang terbuka, sehingga menyebabkan tekanan pada katup
buang, hingga katup buang mulai bergerak menutup dan akhrinya tertutup
sepenuhnya.
3. Aliran air periode ketiga
Gambar 5. Aliran air periode ketiga
Tertutupnya katup buang menimbulkan tekanan yang besar di dalam
rangkaian hidram. Demikian pula yang terjadi pada katup hantar. Kemudian
dengan cepat katup hantar terbuka, sebagian air terpompa masuk ke tabung udara.
Katup buang tertutup
Air terpompa keluar
Katup hantar terbuka
Air masuk ke dalam tabung udara
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Udara pada tabung udara tertekan, kemudian mulai mengembang untuk
menyeimbangkan tekanan, dan mendorong air keluar melalui lubang output.
4. Aliran air periode keempat
Gambar 6. Aliran air periode keempat
Katup hantar tertutup akibat dari tekanan udara dan air yang berada di
tabung udara lebih besar dari pada tekanan di badan hidram. Namun Tekanan
disekitar badan hidram masih lebih besar dari pada tekanan statis pipa input,
sehingga aliran berbalik arah dari badan hidram menuju bak tampungan input.
Peristiwa inilah yang disebut dengan recoil. Recoil menyebabkan terjadinya
kevakuman pada badan hidram, yang mengakibatkan masuknya sejumlah udara
dari luar masuk ke badan hidram melalui katup pernafasan (air valve). Tekanan di
sisi bawah katup buang juga berkurang, dan juga karena berat katup buang itu
sendiri, maka katup buang kembali terbuka. Tekanan air pada pipa kembali ke
tekanan statis sebelum siklus berikutnya terjadi lagi.
Hisapan udara
Katup limbah tertutup
Katup hantar tertutup
Aliran air kembali menuju saluran input
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
Dalam satu siklus hidram terdapat lima periode yang digambarkan dengan grafik
yaitu :
Gambar 7.Diagram siklus kerja pompa hidram.
(Sumber : Jahja Hanafie, 1979)
Keterangan diagram siklus kerja pompa hidram :
1. Periode Pertama
Akhir siklus yang sebelumnya, kecepatan air melalui ram mulai
bertambah,air melalui katup buang yang sedang terbuka timbul tekanan negatif
yang kecil dalam ram.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
2. Periode Kedua
Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup buang yang terbuka
dan tekanan dalam pipa-pipa masuk juga bertambah secara bertahap.
3. Periode Ketiga
Katup buang mulai menutup dengan demikan menyebabkan naiknya
tekanan dalam ram. Kecepatan aliaran dalam pipa pemasukan telah mencapai
maksimum.
4. Periode Keempat
Katup buang tertutup, menyebabkan terjadinya water hammer yang
mendorong air melalui katup penghantar. Kecepatan dalam pipa pemasukan
berkurang dengan cepat.
5. Periode Kelima
Denyut tekanan terpukul kedalam pipa pemasukan, menyebabkan
timbulnya hisapan kecil dalam ram. Katup buang terbuka karena hisapan dan
beban dari katup buang. Air mulai mengalir lagi melalui katup buang dan siklus
hidraulik ram terulang lagi. (Daniel Ortega Panjaitan dan Tekad Sitepu,
September 2012)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
2.3. Persamaan Yang Digunakan
1. Perhitungan debit menggunakan V-nocth, yaitu :
Dalam perhitungan debit hasil (output) maupun debit buang
(limbah), peneliti menggunakan sensor ketinggian. Dari sensor tersebut
didapatkan data yang kemudian diolah dengan rumus debit menggunakan v-
notch. (Streeter, Victor L., dkk, 1985)
Qt =
√
⁄ (2.1)
Dengan Qt adalah debit air. adalah gaya gravitasi. adalah sudut takik
V-notch. adalah tinggi air dari permukaan V-notch.
Sehingga rumus untuk debit hasil (output) adalah :
q =
√
⁄ (2.2)
Dengan q adalah debit hasil (output). adalah gaya gravitasi. adalah
sudut takik V-notch. adalah tinggi air dari permukaan V-notch.
Sedangkan rumus untuk debit limbah adalah :
Q =
√
⁄ (2.3)
Dengan Q adalah debit limbah. adalah gaya gravitasi. adalah sudut
takik V-notch. adalah tinggi air dari permukaan V-notch.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Gambar 8.Penampang V-nocth
(Sumber: Munson, B.R, dkk, 2004, MEKANIKA FLUIDA, 1, 4, 155.)
2. Hukum Bernoulli
Dalam pompa hidram, aliran yang digunakan adalah aliran termampatkan
karena fluida yang bekerja berupa fluida cair. Untuk itu, persamaan Bernoulli
yang digunakan yaitu sebagai berikut : (Triatmodjo, B.,1996).
(2.4)
dimana P adalah tekanan hidrostatis. m adalah massa fluida. gadalah
percepatan gravitasi. h adalah tinggi fluida. v adalah kecepatan aliran fluida.
3. Tekanan hidrostatis pada fluida
Besarnya tekanan pada fluida dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
(2.5)
P adalah tekanan fluida, ρ adalah massa jenis air, g adalah gaya gravitasi, h
adalah ketinggian permukaan air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
4. Kecepatan aliran pada suatu titik
Kecepatan aliran pada suatu titik dapat dihitung dengan menggunakan
rumus :(Triatmodjo, B.,1996).
v =√ (2.6)
denganv adalah kecepatan aliran, adalah percepatan gravitasi, h adalah
tinggi kolom udara.
5. Perhitungan efisiensi hidram.
Setelah didapat hasil dari debit hasil (q) dan debit limbah (Q), maka dilakukan
perhitungan untuk mencari efisiensi pompa hidram linier. Untuk perhitungan
efisiensi menggunakan persamaan menurut D’ Aubuisson yaitu : (Panjaitan, D.O,
dan Sitepu, T.,2012)
ηA =
( ) (2.7)
ηA adalah efisiensi hidram menurut D’Aubuisson, q adalah debit hasil, Q
adalah debit limbah, h adalah ketinggian output, dan H adalah ketinggian input.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Alat Penelitian
Penelitian ini menggunakan hidram 2 inci, dengan panjang tabung udara
100 cm, alat yang digunakan untuk pengambilan data adalah :
1. Pompa Hidram
Merupakan komponen utama dalam penelitian. Pompa hidram yang
digunakan adalah pompa hidram linier berukuran 2 inci.
2. Pompa Air
Pompa air digunakan untuk mengisi bak input agar ketersediaan air pada
pompa hidram tetap tersedia.
3. Pipa Input
Pipa paralon input ini berguna untuk menyalurkan air dari bak input ke
hidram linier. Ketersediaan air pada pompa hidram sangat bergantung pada pipa
paralon input ini.
4. Selang Saluran Output
Dalam menyalurkan air keluaran pompa, dibutuhkan selang guna
menyalurkan air dari pompa hidram menuju tempat yang ingin dialirkan air
tersebut, spesifikasi selang output hidram linear berukuran ¾ in.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
5. Sensor
Sebagai pengukur ketinggian permukaan air hasil dan air limbah. Sensor ini
dipakai guna mempermudah dalam pengambilan data, sehingga untuk
pengambilan data hidram linear menjadi lebih akurat dan efisien.
6. Bak V-nocth
Bak ini berfungsi untuk menampung hasil dari pemompaan maupun air
limbah. Pada bak ini terdapat v-notch yang berguna untuk mengukur debit yang
dihasilkan
7. Notebook
Notebook digunakan sebagai alat pengolah data yang didapatkan oleh
sensor tinggi permukaan air tersebut. Data yang didapatkan dari sensor langsung
masuk ke dalam notebook, data masuk dalam notebook dalam program Microsof
Exel.
3.2. Tahap Persiapan dan Susunan Alat
Sebelum proses pengambilan data, proses atau tahap persiapan dan
penyusunan alat akan dilakukan. Mulai dari tahap persiapan pompa hidram,
proses persiapan bak input dan ouput hingga persiapan notebook saat
pengambilan data. Setelah itu dilakukan pemasangan serta penyusunan alat pada
tempat yang tersedia.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Gambar 9. Susunan pompa hidram
Keterangan gambar susunan alat :
1. Pompa air.
2. Bak tampungan input.
3. Pipa saluran input.
4. Pompa hidram.
5. Selang saluran output.
6. Bak tampungan output.
7. Sensor ketinggian.
8. Bak tampungan air limbah.
9. Arduino.
10. Notebook.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
3.3. Variabel Penelitian
Data dalam penelitian ini dibedakan dalam variabel bebas dan variabel
terikat. Variabel tersebut yaitu :
1. Variabel menentukan :
a. Variasi panjang langkah katup buang yaitu : 1 cm, 1,25 cm, 1,5 cm.
b. Variasi tinggi input yaitu : 0,7 meter; 1,2 meter; dan 1,7 meter.
c. Variasi tinggi output yaitu : 3,1 meter; 4,1 meter; dan 5,1meter.
d. Variasi beban pada katup buangyaitu : 0 gram, 50 gram, 100gram.
2. Variabel ditentukan :
a. Debit air limbah (Q)
b. Debit hasil (q)
c. Efisiensi (ηA)
Dalam penelitian ini, terdapat 81 variasi, pengambilan data ketinggian air
bak v-notch dilakukan pada setiap variasi dengan menggunakan alat ukur v-notch.
Pengambilan data tersebut dilakukan setiap 8 sampai 10 detik selama 5 menit
pada setiap variasi. Sehingga setiap variasi didapat data sebanyak kurang lebih 30
sampai 35 data. Dari perolehan data tersebut dicari nilai rata – rata.
3.4. Variasi Panjang Langkah
Panjang langkah pada hidram berfungsi untuk menentukan langkah gerak
katup buang dalam pemompaan hidram linear. Sebagai acuan langkah itu sendiri,
panjang langkah di ukur dari kondisi katup buang saat menutup, kemudian katup
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
buang dibuka sesuai dengan variasi langkah yang akan di pakai. Variasi panjang
langkah yang digunakan adalah 1 cm, 1,25 cm, dan 1,5 cm.
1. Panjang Langkah 1 cm.
Gambar 10. Panjang langkah 1 cm.
2. Panjang Langkah 1,25 cm.
Gambar 11. Panjang Langkah 1.25 cm.
1 cm
1,25 cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
3. Panjang Langkah 1,5 cm.
Gambar 12. Panjang Langkah 1.5 cm.
3.5. Variasi Pemberat
Fungsi dari berat pemberat pada hidram adalah sebagai pemberat pada katup
buang, agar katup buang dapat kembali terbuka pada saat terjadi siklus
pemompaan ataupun saat tidak terjadi siklus pemompaan. Pemberat terbuat dari
besi pejal dan aluminium lunak, berat pemberat pada katup buang di variasikan
menjadi tiga, yaitu:
1. Tanpa Pemberat
Gambar 13. Tanpa Pemberat
1,5 cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
2. Pemberat 50 gram
Gambar 14. Pemberat 50 gram.
3. Pemberat 100 gram
Gambar 15. Pemberat 100 gram.
3.6. Perbandingan Momen Lengan Beban terhadap Lengan Katup
Gambar 16. Perbandingan momen pada lengan beban dan lengan katup limbah
Persamaan momen gaya yang terjadi pada beban dan katup limbah adalah:
F1.L1 = F2. L2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
Dimana F1 adalah gaya yang timbul pada katup limbah. L1 adalah lengan
katup limbah ke engsel. F2 adalah gaya yang timbul pada pemberat. L2 adalah
lengan beban ke engsel. Momen yang terjadi pada lengan beban (F2.L2), Momen
yang terjadi pada katup limbah (F1.L1) . Dari persamaan tersebut dapat diperoleh
persamaan untuk memperoleh perbandingan lengan beban terhadap lengan katup
limbah yaitu:
L2 ( )
3.7. Variasi Ketinggian Input (H) dan Output (h)
Dalam penelitian ini terdapat 3 variasi ketinggian input (H) dan ketinggian
output (h), masing-masing variasi, nilai ketinggiannya dinyatakan secara terukur.
Ketinggian output (h) di ukur dari pompa hidram linier ke ketinggian permukaan
air pada bak output. Untuk ketinggian input (H) di ukur dari pompa hidram linier
ke ketinggian permukaan air pada bak input.
Hasil pengukuran ketinggian input (H) dan output (h) sebagai berikut:
Ketinggian input (H) : 0,7 m, 1,2 m, dan 1,7 m.
Ketinggian output (h) : 3,13 m, 4,13 m, dan 5,13 m.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Gambar 17. Ketinggian input dan output.
3.8. Metode Perhitungan Ketinggian Rata-rata Air Pada Sensor
Ketinggian rata-rata air yang diukur sensor pada bak tampung limbah :
Hs = (
)
Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan data pada
variasi panjang langkah 1,25 cm dengan ketinggian input 1,7 m, ketinggian output
3,13 m dan berat pemberat 50 gram :
Hs = (
)
Hs = 0,118 m
Hs adalah selisih ketinggian permukaan air pada bak tampung limbah
dengan ketinggian sensor.
Bak output
Bak input
Hidram Linier
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Tinggi rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung output :
Hs = (
)
Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan data pada
variasi panjang langkah 1,25 cm dengan ketinggian input 1,7 m, ketinggian output
3,13 m dan berat pemberat 50 gram :
Hs = (
)
Hs = 0,128 m
Hs adalah selisih ketinggian permukaan air pada bak tampung output
dengan ketinggian sensor.
3.9. Perhitungan Ketinggian Air Pada V-nocth Bak Tampung Limbah
Gambar 18. Bak tampung limbah
Pada bak tampung output, tinggi total adalah 0,18 m. Maka untuk
mendapatkan H total :
H total = 0,18 m - 0,03 m
H total = 0,15 m
Hv limbah
Hs
3 cm
0,15 m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
H total tidak dihitung dari dasar bak v-notch, namun dihitung pada
permukaan dasar v-notch , maka untuk mendapatkan Hv hasil digunakan
persamaan :
Hv limbah = H total - Hs
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan
ketinggian input 1,7 meter, ketinggian output 3,13 meter, dan pemberat 50 gram,
tinggi rata – rata yang diukur sensor pada bak tampung output adalah 0,118 m.
Hvlimbah= H total - Hs
Hv limbah = 0,15 - 0,118
Hv limbah = 0,032 m.
Perhitungan Ketinggian Air Pada V-nocth Bak Tampung Output
Gambar 19. Bak tampung output
Pada bak tampung output, tinggi total adalah 0,18 m. Maka untuk
mendapatkan H total :
H total = 0,18 - 0,03
H total = 0,15 m
Hv output
3 cm
Hs
0,15 m
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
H total tidak dihitung dari dasar bak v-notch, namun dihitung pada
permukaan dasar v-notch , maka untuk mendapatkan Hv hasil digunakan
persamaan :
Hv output = H total - Hs
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan
ketinggian input 1,7 meter, ketinggian output 3,13 meter, dan pemberat 50 gram,
tinggi rata – rata yang diukur sensor pada bak tampung output adalah 0,128 m.
Hvoutput= H total - Hs
Hv output = 0,15 - 0,128
Hv output = 0,022 m.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
3.10. Diagram Flow Chart
Gambar 20. Diagram Alir Penilitian Pompa Hidram.
Penjelasan diagram alir penelitian pompa hidram :
Pemasangan pompa hidram
Variasi panjang langkah
(1,25 cm, 1 cm, 1,5 cm)
Variasi ketinggian input
(1,7 m, 1,2 m, 0,7m)
Variasi ketinggian output
(3,13m, 4,13 m, 5,13 m)
Variasi pemberat (0 gram,
50 gram, 100 gram)
Pengambilan data
CE
Uji coba
CE
selesai
Pengolahan data
BELUM YA
YA
TIDAK
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Setelah pemasangan pompa hidram selesai mulai dengan pemakaian tabung
udara dengan panjang 100 cm, katup hantar 103%, tinggi input 1,7 m, dan tinggi
output 3,13 m, panjang langkah 1,25 cm, dan pemberat 0 gram, dilakukan uji coba
guna mengetahui apakah pompa hidram tersebut bekerja atau tidak. Jika pompa
hidram tidak atau belum bekerja secara baik maka pada instalasi pompa akan
dilakukan perakitan ulang, namun jika pompa hidram dapat bekerja dengan baik
maka akan dilakukan pengambilan data. Ketika data pada variasi pertama dengan
pemakaian tabung udara 100 cm, katup hantar 103%, tinggi input 1,7 m, dan
tinggi output 3,13 m, panjang langkah 1,25 cm, beban 0 gram selesai diabil, maka
langkah selanjutnya yaitu mengganti beban output dengan 50 gram dan 100 gram.
Jika data pada variasi tersebut sudah didapatkan, selanjutnya melakukan
penggantian terhadap tinggi outputnya menjadi 4,13 m, setelah selesai mengganti
tinggi output menjadi 5,13 m. Jika data pada variasi ketiga sudah didapatkan,
selanjutnya tinggi input dirubah menjadi 1,2 m , kemudian ulang seperti langkah
sebelumnya yaitu mengganti variasi beban dan ketinggian output, cara tersebut
juga dipakai di ketinggian input 0,7 m, setelah selesai panjang langkah pada
hidram diganti menjadi 1 cm dan lakukan kembali seperti langkah pertama.
Setelah selesai pada variasi panjang langkah 1 cm, lakukan langkah tersebut terus
menerus hingga sampai pada panjang langkah 1,5 cm. Jika semua variasi sudah
dilakukan dan semua data sudah didapatkan, maka data yang diperoleh kemudian
diolah dan dilakukan pembahasan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
Proses pengambilan data pada penelitian ini menggunakan sensor
ketinggian yang diletakkan pada bak tampung V-notch. Data yang diperoleh
berupa jarak ketinggian dari sensor ke permukaan air, kemudian diolah dan dari
data tersebut akan diperoleh jarak dari ujung V-notch ke permukaan air yang
kemudian akan digunakan untuk menentukan besarnya debit hasil.
Terdapat beberapa hal yang menghambat dalam proses pengambilan data
seperti adanya kotoran yang masuk kedalam pompa hidram dan adanya kebocoran
pada beberapa bagian pompa hidram. Hal ini menyebabkan diperolehnya data
yang kurang baik, sehingga data yang kurang baik tersebut dihilangkan.
Dari hasil penelitian didapatkan data sebagi berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Tabel 1. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,7 meter dan panjang
langkah 1,25 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 3,13 0 0,127 0,119 0,031 0,023
2 3,13 50 0,128 0,118 0,032 0,022
3 3,13 100 0,126 0,115 0,035 0,024
4 4,13 0 0,131 0,119 0,031 0,019
5 4,13 50 0,131 0,118 0,032 0,019
6 4,13 100 0,129 0,116 0,034 0,021
7 5,13 0 0,137 0,120 0,030 0,013
8 5,13 50 0,136 0,118 0,032 0,014
9 5,13 100 0,136 0,118 0,032 0,014
Tabel 2. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,2 meter dan panjang
langkah 1,25 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 5,13 0 0,132 0,107 0,043 0,018
2 5,13 50 0,132 0,105 0,045 0,018
3 5,13 100 0,131 0,102 0,048 0,019
4 4,13 0 0,131 0,108 0,042 0,019
5 4,13 50 0,130 0,105 0,045 0,020
6 4,13 100 0,128 0,101 0,049 0,022
7 3,13 0 0,126 0,108 0,042 0,024
8 3,13 50 0,127 0,105 0,045 0,023
9 3,13 100 0,127 0,102 0,048 0,023
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Tabel 3. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 0,7 meter dan panjang
langkah 1,25 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 3,13 0 0,134 0,105 0,045 0,016
2 3,13 50 0,135 0,101 0,049 0,015
3 3,13 100 0,136 0,098 0,052 0,014
4 4,13 0 0,137 0,107 0,043 0,013
5 4,13 50 0,137 0,103 0,047 0,013
6 4,13 100 0,138 0,099 0,051 0,012
7 5,13 0 0,140 0,107 0,043 0,010
8 5,13 50 0,140 0,103 0,047 0,010
9 5,13 100 0,140 0,099 0,051 0,010
Tabel 4. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 0,7 meter dan panjang
langkah 1 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 5,13 0 0,143 0,114 0,036 0,007
2 5,13 50 0,143 0,113 0,037 0,007
3 5,13 100 0,143 0,111 0,039 0,007
4 4,13 0 0,143 0,116 0,034 0,007
5 4,13 50 0,144 0,111 0,039 0,006
6 4,13 100 0,144 0,111 0,039 0,006
7 3,13 0 0,143 0,116 0,034 0,007
8 3,13 50 0,142 0,112 0,038 0,009
9 3,13 100 0,141 0,110 0,040 0,009
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Tabel 5. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,2 meter dan panjang
langkah 1 cm.
NO
h
output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 3,13 0 0,139 0,116 0,034 0,011
2 3,13 50 0,139 0,116 0,034 0,011
3 3,13 100 0,139 0,116 0,034 0,011
4 4,13 0 0,140 0,117 0,033 0,010
5 4,13 50 0,140 0,116 0,034 0,010
6 4,13 100 0,140 0,116 0,034 0,010
7 5,13 0 0,141 0,115 0,035 0,009
8 5,13 50 0,141 0,112 0,038 0,009
9 5,13 100 0,141 0,110 0,040 0,009
Tabel 6. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,7 meter dan panjang
langkah 1 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 5,13 0 0,139 0,120 0,030 0,011
2 5,13 50 0,139 0,118 0,032 0,011
3 5,13 100 0,138 0,117 0,033 0,012
4 4,13 0 0,139 0,120 0,030 0,011
5 4,13 50 0,139 0,118 0,032 0,011
6 4,13 100 0,138 0,117 0,033 0,012
7 3,13 0 0,139 0,121 0,029 0,011
8 3,13 50 0,139 0,118 0,032 0,011
9 3,13 100 0,138 0,117 0,033 0,012
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Tabel 7. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,7 meter dan panjang
langkah 1,5 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 3.13 0 0.121 0.107 0.043 0.029
2 3.13 50 0.122 0.105 0.045 0.028
3 3.13 100 0.124 0.101 0.049 0.026
4 4.13 0 0.126 0.107 0.043 0.024
5 4.13 50 0.125 0.104 0.046 0.025
6 4.13 100 0.124 0.101 0.049 0.026
7 5.13 0 0.127 0.107 0.043 0.023
8 5.13 50 0.128 0.105 0.045 0.022
9 5.13 100 0.128 0.101 0.049 0.022
Tabel 8. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 1,2 meter dan panjang
langkah 1,5 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 5.13 0 0.132 0.104 0.046 0.018
2 5.13 50 0.131 0.100 0.050 0.019
3 5.13 100 0.130 0.097 0.053 0.020
4 4.13 0 0.127 0.104 0.046 0.023
5 4.13 50 0.127 0.101 0.049 0.023
6 4.13 100 0.126 0.096 0.054 0.024
7 3.13 0 0.127 0.105 0.045 0.023
8 3.13 50 0.127 0.101 0.049 0.024
9 3.13 100 0.126 0.097 0.053 0.024
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Tabel 9. Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi input 0,7 meter dan panjang
langkah 1,5 cm.
NO h output
(m)
Pemberat
(g)
Hs
(m)
Hs
(m)
Hv
Limbah
(m)
Hv
Output
(m)
1 3.13 0 0.131 0.100 0.050 0.019
2 3.13 50 0.132 0.096 0.054 0.018
3 3.13 100 0.133 0.094 0.056 0.017
4 4.13 0 0.136 0.100 0.050 0.014
5 4.13 50 0.136 0.097 0.053 0.014
6 4.13 100 0.137 0.093 0.057 0.013
7 5.13 0 0.138 0.101 0.049 0.012
8 5.13 50 0.138 0.097 0.053 0.012
9 5.13 100 0.138 0.092 0.058 0.012
4.2. Perhitungan Debit
Perhitungan debit hasil (q), debit limbah (Q)dilakukan dengan
mempergunakan data-data seperti tersaji pada Tabel 1. Data lain yang
dipergunakan yaitu :
Gaya gravitasi (g) : 9,8 m/s2
Sudut Ø : 60o
Tan Ø/2 : 0,58
Perhitungan Debit hasil (q)
Perhitungan debit hasil pada percobaan pompa hidram dihitung
menggunakan persamaan :
q =
√
⁄
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan
ketinggian input 1,7 meter, ketinggian output 3,13 meter dan pemberat 50 gram.
(Pengambilan contoh pada Tabel 1). Hvoutput yaitu 0,022 meter.
q =
√
⁄
q =
√
q = 6,085 l/menit
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel
10, Tabel 11, Tabel 12.
Perhitungan Debit Limbah (Q)
Perhitungan debit limbah pada percobaan pompa hidram dihitung
menggunakan persamaan :
Q =
√
⁄
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan
ketinggian input 1,7 meter, ketinggian output 3,13 meter dan pemberat 50 gram.
(Pengambilan contoh pada Tabel 1). Hvlimbah yaitu 0,032 meter.
Q =
√
⁄
Q =
√
⁄
Q = 15,065 l/menit
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel
10, Tabel 11, Tabel 12.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
4.3. Perhitungan Efisiensi ( )
Perhitungan efisiensi pompa hidram dihitung menggunakan persamaan :
( )
Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan
ketinggian input 1,7 meter, ketinggian output 3,13 meter dan pemberat 50 gram
(Pengambilan contoh pada Tabel 1). q = 6,085 l/menit. Q = 15,065 l/menit.
( )
( )
( )
%
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel
10, Tabel 11, Tabel 12.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Tabel 10. Hasil perhitungan debit limbah (Q), debit hasil (q) dan efisiensi
( ) pada input 0,7 meter.
NO h output
(m)
Panjang
langkah (cm)
pemberat
(g)
nilai g
(m/s^2)
Qlimbah
(l/m)
qhasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 3,13 1 0 9,8 17,135 0,377 9,547
2 4,13 1 0 9,8 17,842 0,318 10,244
3 5,13 1 0 9,8 19,936 0,308 11,051
4 3,13 1,25 0 9,8 35,736 2,663 30,751
5 4,13 1,25 0 9,8 30,841 1,479 26,763
6 5,13 1,25 0 9,8 31,295 0,796 18,030
7 3,13 1,5 0 9,8 46,762 4,014 35,044
8 4,13 1,5 0 9,8 46,030 1,815 22,196
9 5,13 1,5 0 9,8 44,030 1,216 19,531
10 3,13 1 50 9,8 23,730 0,545 9,962
11 4,13 1 50 9,8 24,439 0,243 5,757
12 5,13 1 50 9,8 21,472 0,366 12,194
13 3,13 1,25 50 9,8 44,452 2,194 20,856
14 4,13 1,25 50 9,8 38,351 1,716 25,056
15 5,13 1,25 50 9,8 39,914 0,842 15,008
16 3,13 1,5 50 9,8 56,002 3,489 26,003
17 4,13 1,5 50 9,8 52,125 1,768 19,193
18 5,13 1,5 50 9,8 51,960 1,362 18,560
19 3,13 1 100 9,8 26,984 0,591 9,504
20 4,13 1 100 9,8 24,893 0,228 5,317
21 5,13 1 100 9,8 24,913 0,377 10,835
22 3,13 1,25 100 9,8 51,608 2,007 16,599
23 4,13 1,25 100 9,8 47,068 1,302 15,752
24 5,13 1,25 100 9,8 48,624 0,853 12,533
25 3,13 1,5 100 9,8 60,381 2,983 20,870
26 4,13 1,5 100 9,8 64,356 1,608 14,263
27 5,13 1,5 100 9,8 66,216 1,257 13,536
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Tabel 11. Hasil perhitungan debit limbah (Q), debit hasil (q) dan efisiensi
( ) pada input 1,2 meter.
NO h output
(m)
Panjang
Langkah
(cm)
Pemberat
(g)
nilai g
(m/s^2)
Debit
buang
(Q)
(l/m)
Debit
hasil
(q)
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson (%)
1 3,13 1 0 9,8 17,065 0,981 14,111
2 4,13 1 0 9,8 15,827 0,726 15,012
3 5,13 1 0 9,8 18,286 0,694 15,559
4 3,13 1,25 0 9,8 29,164 7,118 50,918
5 4,13 1,25 0 9,8 29,363 4,075 41,731
6 5,13 1,25 0 9,8 31,148 3,470 42,641
7 3,13 1,5 0 9,8 35,567 6,534 40,278
8 4,13 1,5 0 9,8 36,689 6,444 51,163
9 5,13 1,5 0 9,8 36,645 3,602 38,070
10 3,13 1 50 9,8 16,959 1,000 14,455
11 4,13 1 50 9,8 16,995 0,813 15,638
12 5,13 1 50 9,8 22,561 0,673 12,315
13 3,13 1,25 50 9,8 35,721 6,257 38,683
14 4,13 1,25 50 9,8 35,637 4,419 37,783
15 5,13 1,25 50 9,8 35,885 3,684 39,607
16 3,13 1,5 50 9,8 43,410 6,932 35,739
17 4,13 1,5 50 9,8 44,078 6,569 44,419
18 5,13 1,5 50 9,8 46,030 3,971 33,784
19 3,13 1 100 9,8 17,241 0,987 14,060
20 4,13 1 100 9,8 17,206 0,758 14,445
21 5,13 1 100 9,8 25,608 0,629 10,201
22 3,13 1,25 100 9,8 40,561 6,550 36,082
23 4,13 1,25 100 9,8 43,099 5,752 40,323
24 5,13 1,25 100 9,8 41,334 3,927 36,910
25 3,13 1,5 100 9,8 54,017 7,307 30,925
26 4,13 1,5 100 9,8 56,636 7,015 37,740
27 5,13 1,5 100 9,8 52,262 4,379 32,886
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Tabel 12. Hasil perhitungan debit limbah (Q), debit hasil (q) dan efisiensi
( ) pada input 1,7 meter.
NO h output
(m)
Panjang
Langkah
(cm)
Pemberat
(g)
nilai g
(m/s^2)
Debit
buang
(Q)
(l/m)
Debit
hasil
(q)
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson (%)
1 3,13 1 0 9,8 11,970 1,039 14,656
2 4,13 1 0 9,8 12,471 1,000 17,975
3 5,13 1 0 9,8 12,314 0,962 21,795
4 3,13 1,25 0 9,8 13,525 6,863 61,757
5 4,13 1,25 0 9,8 13,516 4,001 55,289
6 5,13 1,25 0 9,8 12,471 1,471 31,717
7 3,13 1,5 0 9,8 32,008 11,338 47,991
8 4,13 1,5 0 9,8 31,042 7,015 44,620
9 5,13 1,5 0 9,8 32,218 6,479 50,344
10 3,13 1 50 9,8 14,484 1,039 12,282
11 4,13 1 50 9,8 14,581 1,030 15,969
12 5,13 1 50 9,8 15,000 1,136 21,175
13 3,13 1,25 50 9,8 15,065 6,085 52,784
14 4,13 1,25 50 9,8 15,065 3,957 50,355
15 5,13 1,25 50 9,8 15,000 1,834 32,757
16 3,13 1,5 50 9,8 34,313 11,119 44,903
17 4,13 1,5 50 9,8 37,047 8,302 44,317
18 5,13 1,5 50 9,8 35,624 5,802 42,118
19 3,13 1 100 9,8 15,833 1,374 14,649
20 4,13 1 100 9,8 15,713 1,200 17,171
21 5,13 1 100 9,8 16,046 1,193 20,812
22 3,13 1,25 100 9,8 18,655 7,392 52,067
23 4,13 1,25 100 9,8 16,924 5,320 57,898
24 5,13 1,25 100 9,8 14,842 1,791 32,378
25 3,13 1,5 100 9,8 44,452 9,093 31,158
26 4,13 1,5 100 9,8 43,000 8,926 41,613
27 5,13 1,5 100 9,8 43,839 6,149 36,991
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
4.4. Pembahasan
Dari hasil penelitian di atas, untuk penjelasan dari Tabel 10, Tabel 11, dan
Tabel 12, tentang hubungan antara panjang langkah dan ketinggian output (h)
terhadap debit hasil (q) pada ketinggian input (H) dan pemberat adalah sebagai
berikut:
Gambar 21.Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian output
terhadap debit hasil pada ketinggian input 0,7 m dan pemberat 0 gram, 50
gram, dan 100 gram.
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
4,000
4,500
3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13
q(d
eb
it h
asil)
(l/
m)
ketinggian output (h) (m)
langkah 1
langkah 1,25
langkah 1,5
Tanpa pemberat Pemberat 50 gram Pemberat 100 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Berdasarkan gambar diatas, debit hasil terbaik sebesar 4,014 l/m diperoleh
pada ketinggian output 3,13 m dengan pemberat 0 gram atau tanpa pemberat dan
panjang langkah 1,5 m. Berdasarkan gambar diatas, bisa dilihat juga bahwa
semakin tinggi output, maka semakin turun nilai debit hasilnya. Ini menunjukan
bahwa semakin tinggi output, semakin besar pula energi yang dibutuhkan pompa
hidram untuk menaikan atau memompa air naik. Ini sesuai dengan persamaan
(2.5) yaitu dengan input yang tetap dan menghasilkan kecepatan aliran air yang
sama, maka energi yang dihasilkan pun juga sama. Sehingga, dengan energi yang
sama dan dipakai untuk menaikan pada variasi ketinggian output, maka semakin
tinggi output, debit hasilnya akan semakin rendah. Untuk variasi pemberatnya
sendiri nilai terbaik pada grafik ini didapat pada pemberat 0 gram atau tanpa
pemberat. Tanpa pemberat disini maksudnya adalah pada tuas katup buang pompa
hidram tidak diberi pemberat sama sekali atau 0, tetapi karena pompa hidram ini
menggunakan engsel dan tuas pada katup buangnya sehingga sudah memiliki
berat sendiri pada katup buang, tetapi itu semua diabaikan sehingga tidak ada
perhitungan berat pada engsel katup buang atau bisa dikatakan dihitung 0 gram,
jika pompa tersebut tidak diberi pemberat atau beban. Pada pemompaan pompa
hidram linear dengan pemberat 0 gram ini, waktu penutupan katup buang sangat
cepat, sehingga pemompaan terjadi lebih banyak dibanding menggunakan
pemberat lain. Untuk panjang langkah sendiri, panjang 1,5 cm merupakan variasi
panjang langkah terbaik dibandingkan dengan variasi panjang langkah lainnya.
Hal ini bisa dikarenakan jarak main pada langkah ini lebih panjang, sehingga
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
dapat menghasilkan tekanan yang besar pada saat pemompaan pompa hidram,
maka dapat menaikan air dengan debit yang cukup banyak.
Gambar 22.Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian output
terhadap debit hasil pada ketinggian input 1,2 m dan pemberat 0 gram, 50
gram, dan 100 gram.
Gambar 22.diatas adalah hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap debit hasil pada ketinggian input 1,2 m dan pemberat 0 gram, 50
gram, dan 100 gram. Dari grafik tersebut didapat nilai debit hasil terbaik sebesar
0,000
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13
q(d
eb
it h
asil)
(l/
m)
ketinggian output (m) langkah 1
langkah 1,25
langkah 1,5
Tanpa pemberat Pemberat 50 gram Pemberat 100 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
7,307 l/m, nilai tersebut didapatkan pada ketinggian output 3,13 m, dengan
pemberat 100 gram dan panjang langkah 1,5 m. Dilihat dari grafik diatas
ketinggian output tetap mempengaruhi nilai debit hasilnya, dimana ketinggian
output bertambah, maka nilai debit hasilnya turun.
Pada gambar grafik 20. dengan input 0,7 m, debit hasil terbaik adalah 4,014
l/mpada output 3,13 m dengan panjang langkah 1,5 cm dan pemberat 0 gram. Jika
melihat perbandingan antara kedua gambar grafik tersebut menunjukan bahwa
ketinggian input juga mempengaruhi debit hasil yang dihasilkan, semakin tinggi
input maka debit hasilnya juga semakin banyak. Hal tersebut dikarenakan
semakin tinggi input maka semakin besar kecepatan aliran yang dihasilkan dan
mengakibatkan tekanan didalam tabung pompa hidram semakin besar, sehingga
debit pemompaan air semakin banyak. Hal tersebut sesuai dengan teori tentang
kecepatan aliran fuida, dimana pada persamaan (2.5) tentang kecepatan aliran
fluida, semakin tinggi letak input pada pompa hidram maka kecepatan fluida yang
dihasilkan juga semakin besar, hal ini berpengaruh pada banyaknya fluida yang
mengalir menuju badan pompa karena pengaruh tekanan. Selain karena pengaruh
tekanan, bertambahnya debit hasil juga dipengaruhi oleh energi potensial fluida.
Jika menggunakan persamaan (2.4) mengenai energi potensial,semakin tinggi
inputnyamaka energi yang dihasilkan untuk memompa air juga semakin besar
sehingga menghasilkan debit hasil yang banyak juga. Dilihat dari grafik tersebut
apabila ketinggian input semakin tinggi maka debit hasil bertambah. Seperti pada
gambar grafik 21. dengan input 0,7 m debit hasil terbaik sebesar 4,014 l/m dan
pada gambar grafik 22. dengan input 1,2 m debit yang dihasilkan 7,307 l/m.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar 23.Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian output
terhadap debit hasil pada ketinggian input 1,7 m dan pemberat 0 gram, 50
gram, dan 100 gram.
Dari gambar 23.diatas nilai debit hasil terbaik sebesar 11,338 l/m, nilai ini
didapat pada ketinggian output 3,13 m, dengan pemberat 0 gram atau tanpa
pemberat dan panjang langkah 1,5 cm.
Dari ketiga gambar grafik diatas menunjukan ketinggian output 3,13 m,
menghasilkan debit hasil yang paling besar. Hal ini menunjukan bahwa pada
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13
q(d
eb
it h
asil)
(l/
m)
ketinggian output (m)
langkah 1
langkah 1,25
langkah 1,5
Tanpa pemberat Pemberat 50 gram Pemberat 100 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
ketinggian 3,13 m memperoleh energi yang lebih besar dari pada ketinggian
output 4,13 m, dan 5,13 m.
Untuk panjang langkah pada gambar grafik 23. debit hasil terbaik dengan
panjang langkah 1,5 cm sama seperti pada gambar grafik 21. dan gambar grafik
22. Hal ini menunjukan bahwa panjang langkah 1,5 cm dapat menghasilkan
tekanan yang paling baik dibanding dengan panjang langkah 1 cm dan 1,25 cm.
Sedangkan untuk pemberatnya sendiri, rata-rata hasil terbaik yang menghasilkan
debit hasil terbaik pada pemberat 0 gram atau tanpa pemberat.
Dilihat dari gambar grafik 23, gambar grafik 22, dan gambar grafik 21.
variasi input 1,7 m pada gambar grafik 23. menghasilkan debit hasil yang paling
baik, hal ini menunjukan bahwa pada input 1,7 m menghasilkan energi
pemompaan yang lebih besar, sehingga dapat menghasilkan debit hasil sebesar
11,338 l/m, dibandingkan pada input 1,2 m yang menghasilkan debit hasil sebesar
7,307 l/m atau dibandingkan pada input 0,7 m yang hanya menghasilkan debit
hasil sebesar 4,014 l/m.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Dari hasil penelitian di atas, untuk penjelasan dari Tabel 10, Tabel 11, dan
Tabel 12,tentang hubungan antara panjang langkah dan ketinggian output (h)
terhadap efisiensi ( ) pada ketinggian input (H) dan pemberat adalah sebagai
berikut:
Gambar 24. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap efisiensi pada ketinggian input 0,7 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, dan 100 gram.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13
Efis
ien
si (
%)
ketinggian output (m) langkah 1
langkah 1,25
langkah 1,5
Tanpa pemberat Pemberat 50 gram Pemberat 100 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Gambar grafik 24.di atas adalah grafik hubungan panjang langkah dengan
ketinggian output terhadap efisiensi (η) pada ketinggian input (H) 0,7 m dan
pemberat 0 gram, 50 gram dan 100 gram . Dari grafik tersebut didapatkan nilai
efisiensi tertinggi yaitu 35,044 %. Nilai tersebut didapatkan pada ketinggian input
0,7 meter dan ketinggian output 3,13 meter dengan pemberat 0 gram atau tanpa
pemberat dan panjang langkah 1,5 cm. Nilai efisiensi terendahnya sebesar 5,317
%, nilai tersebut didapatkan pada tinggi input 0,7 meter dan output 4,13 meter
dengan pemberat 100 gram dan panjang langkah 1 cm.Dari grafik diatas
ketinggian output, berat pemberat dan panjang langkah tetap mempengaruhi hasil
efisiensi pompa hidram linier.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Gambar 25. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap efisiensi pada ketinggian input 1,2 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, dan 100 gram.
Gambar grafik 25. di atas adalah grafik hubungan panjang langkah dengan
ketinggian output terhadap efisiensi (η) pada ketinggian input (H) 1,2m dan
pemberat 0 gram, 50 gram dan 100 gram . Dari grafik tersebut didapatkan nilai
efisiensi tertinggi yaitu 51,163 %. Nilai tersebut didapatkan pada ketinggian input
1,2 meter dan ketinggian output 4,13 meter dengan pemberat 0 gram atau tanpa
0
10
20
30
40
50
60
3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13
Efis
ien
si (
%)
ketinggian output (m)
langkah 1
langkah 1,25
langkah 1,5
Tanpa pemberat Pemberat 50 gram Pemberat 100 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
pemberat dan panjang langkah 1,5 cm. Nilai efisiensi terendahnya sebesar 10,201
%, nilai tersebut didapatkan pada tinggi input 1,2 meter dan output 5,13 meter
dengan pemberat 100 gram dan panjang langkah 1 cm. Dari perbandingan gambar
grafik 25. dengan dengan gambar grafik 24. diatas ketinggian input
mempengaruhi hasil efisiensi, semakin tinggi ketingian input maka hasil
efisiensinnya semakin baik juga.
0
10
20
30
40
50
60
70
3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13 3,13 4,13 5,13
Efis
ien
si (
%)
ketinggian output (m)
langkah 1
langkah 1,25
langkah 1,5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Gambar 26. Grafik hubungan antara panjang langkah dan ketinggian
output terhadap efisiensi pada ketinggian input 1,7 m dan pemberat 0
gram, 50 gram, dan 100 gram.
Gambar grafik 26. di atas adalah grafik hubungan panjang langkah dengan
ketinggian output terhadap efisiensi (η) pada ketinggian input (H) 1,7 m dan
pemberat 0 gram, 50 gram dan 100 gram . Dari grafik tersebut didapatkan nilai
efisiensi tertinggi yaitu 61,757 %. Nilai tersebut didapatkan pada ketinggian input
1,7 meter dan ketinggian output 3,13 meter dengan pemberat 0 gram atau tanpa
pemberat dan panjang langkah 1,25 cm. Nilai efisiensi terendahnya sebesar
12,282 %, nilai tersebut didapatkan pada tinggi input 1,7 meter dan output 3,13
meter dengan pemberat 50 gram dan panjang langkah 1 cm. Dari ketiga gambar
grafik diatas menunjukan bahwa ketinggian input mempengaruhi nilai
efisiensinya, disamping itu juga dari data tabel diatas menunjukan bahwa semakin
tinggi input debit limbah yang dihasilkan semakin kecil, sehingga nilai efisiensi
dari pompa hidram bisa semakin baik. Seperti pada persamaan (2.7) yaitu tentang
persamaan efisiensi, pebandingan antara debit hasil dengan debit limbah, jika
debit limbah semakin kecil, maka efisiensi yang dihasilkan semakin baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari data dan gambar grafik pompa hidram linier 2 inci dengan panjang
tabung udara 100 cm, dapat disiimpulkan bahwa :
1. Debit hasil (q) terbaik pompa hidram linier 2 inci dengan panjang tabung
udara 100 cm yang dipengaruhi oleh variasi ketinggian input, ketinggian output,
panjang langkah dan pemberat adalah :
Pada ketinggian input 0,7 meter, debit hasil terbaik sebesar 4,014 l/m,
nilai tersebut didapat pada ketinggian output 3,13 meter dengan
menggunakan panjang langkah 1,5 cm dan pemberat 0 gram atau tanpa
pemberat.
Pada ketinggian input 1,2 meter, debit hasil terbaik sebesar 7,307 l/m,
nilai tersebut didapat pada ketinggian output 3,13 meter dengan
menggunakan panjang langkah 1,5 cm dan pemberat 100 gram.
Pada ketinggian input 1,7 meter, debit hasil terbaik sebesar 11,338
l/m, nilai tersebut didapat pada ketinggian output 3,13 meter dengan
menggunakan panjang langkah 1,5 cm dan pemberat 0 gram atau tanpa
pemberat.
2. Efisiensi ( ) terbaik pompa hidram linier 2 inci dengan panjang tabung
udara 100 cm yang dipengaruhi oleh variasi ketinggian input, ketinggian output,
panjang langkah dan pemberat adalah :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Pada ketinggian input 0,7 meter, efisiensi terbaik sebesar 35,044%, nilai
tersebut didapat pada ketinggian output 3,13 meter dengan menggunakan
panjang langkah 1,5 cm dan pemberat 0 gram atau tanpa pemberat.
Pada ketinggian input 1,2 meter, debit hasil terbaik sebesar 51,163 %,
nilai tersebut didapat pada ketinggian output 4,13 meter dengan
menggunakan panjang langkah 1,5 cm dan pemberat 0 gram atau tanpa
pemberat.
Pada ketinggian input 1,7 meter, debit hasil terbaik sebesar 61,757 %,
nilai tersebut didapat pada ketinggian output 3,13 meter dengan
menggunakan panjang langkah 1,25 cm dan pemberat 0 gram tanpa
pemberat.
5.2. Saran
1. Pada saat pengambilan data diusahakan agar sensor ketinggian
dipasang secara datar, sejajar dengan ketinggian pada bak
tampung. Sehingga sensor dapat membaca ketingian air secara
akurat.
2. Pada saat pengambilan data sebisa mungkin hindari aliran angin
dan daun daunan berguguran yang masuk dalam bak, yang dapat
mengakibatkan gangguan sensor pada saat mengukur ketinggian
air.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
DAFTAR PUSTAKA
Cahyanta, Y. A. dan Indrawan. (1996). Studi Terhadap PrestasiPompa Hydraulic
Ram Dengan Variasi Beban Katup Limbah, Jurnal Ilmiah Teknik Mesin,
Cakram.
Candrika, M. (2014) : Rancang Bangun dan Pengukuran Debit Pompa Hidram
Pada Ketinggian Permukaan Air 0,3 Meter dengan Sudut Kemiringan
Pipa Penghantar 00, Jurnal Skripsi, 8.
Fane, Didin S, Sutanto, R, Mara, I.Made. (2012) : Pengaruh Konfigurasi Tabung
Kompresor Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, Jurnal Teknik Mesin
Universitas Mataram, 2, 1-5.
Munson, B.R, Young, D. F, Okiishi, T.H, (2004) :MEKANIKA FLUIDA, 1, 4,
155, Erlangga, Jakarta.
Panjaitan, D.O, dan Sitepu, T. (2012) :Rancang Bangun Pompa Hidram dan
Pengujian Pengaruh Variasi Tinggi Tabung Udara dan Panjang Pipa
Pemasukan Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, Jurnal e-dinamis, 2,
1-9.
Streeter, Victor L., Wylie E. Benjamin., 1985, Mekanika Fluida, Erlangga,
Jakarta, 8 (2), pp 345-347.
Triatmodjo, B. (1996) : Hidraulika 1, Beta Offset, Yogyakarta, 4, 2, 144-154.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
LAMPIRAN
Pompa air digunakan untuk mengisi air pada bak input.
Bak tampungan limbah dan sensor pengukur ketinggian.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Hidram Linier 2 inci dengan tabung udara
Tabung Udara dengan panjang 100 cm
Katub Buang dengan variasi panjang langkah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Recommended