24
PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM PUMPING SYSTEM: Pengamatan dan Pengukuran Pada Pompa Air Untuk Mencari Head Pompa, Power Pompa Teoritis, dan Efisiensi Pompa dengan Berbagai Korelasi dan Karakteristik Pompa BIDANG KEGIATAN: PKM-ARTIKEL ILMIAH Diusulkan oleh: Riszi Bagus Prasetyo (2312100020) Angkatan 2012 Prilia Dwi Amelia (2312100086) Angkatan 2012 Ilham Dito P. (2313100028) Angkatan 2013 Saidatur Rizqiyah (2314100504) Angkatan 2014 INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2015

Head Pompa

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Chemical Engineering

Citation preview

Page 1: Head Pompa

PROPOSAL PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

PUMPING SYSTEM:

Pengamatan dan Pengukuran Pada Pompa Air Untuk Mencari Head Pompa,

Power Pompa Teoritis, dan Efisiensi Pompa dengan Berbagai Korelasi dan

Karakteristik Pompa

BIDANG KEGIATAN:

PKM-ARTIKEL ILMIAH

Diusulkan oleh:

Riszi Bagus Prasetyo (2312100020) Angkatan 2012

Prilia Dwi Amelia (2312100086) Angkatan 2012

Ilham Dito P. (2313100028) Angkatan 2013

Saidatur Rizqiyah (2314100504) Angkatan 2014

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

Page 2: Head Pompa

PENGESAHAN PROPOSAL PKM ARTIKEL

1. Judul Program : PUMPING SYSTEM: Pengamatan Dan

Pengukuran Pada Pompa Air Untuk Mencari Head Pompa, Power Pompa

Teoritis, Dan Efisiensi Pompa Dengan Berbagai Korelasi Dan Karakteristik

Pompa

2. Bidang Kegiatan : PKM Artikel Ilmiah

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Riszi Bagus Prasetyo

b. NIM : 2312100020

c. Jurusan : Teknik Kimia

d. Universitas/Institut/Politeknik : Institut Teknologi Sepuluh

Nopember, Surabaya

e. Alamat Rumah dan No Telp./HP : Mojokerto, Jawa Timur

f. Alamat email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 3 orang

5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap : Dr. Lailatul Qadariyah, ST.MT

b. NIDN : 0018097606

c. Alamat Rumah dan No Telp./HP : Sejahtera 1 No. 50 Sukolilo Dian

Regency / 081335239830

6. Biaya Kegiatan Total

a. Dikti : Rp3.000.000

b. Sumber Lain : -

Menyetujui,

Surabaya, 20 Maret 2015

Ketua Jurusan Teknik Kimia ITS

(Prof. Dr. Ir. Tri Widjaja, M. Eng)

NIP. 196110211986031001

Ketua Pelaksana Kegiatan

(Riszi Bagus Prasetyo)

NRP. 2312100020

Wakil Rektor

Bidang Akademik dan Kemahasiswaan

(Prof. Dr. Ir. Ing. Herman Sasongko)

NIP. 1960100411986011001

Dosen Pendamping

(Dr. Lailatul Qadariyah, S.T., M.T.)

NIDN. 0018097606

PENGESAHAN PROPOSAL PKM ARTIKEL ILMIAH

Page 3: Head Pompa

1

PUMPING SYSTEM: Pengamatan dan Pengukuran Pada Pompa Air Untuk

Mencari Head Pompa, Power Pompa Teoritis, dan Efisiensi Pompa dengan

Berbagai Korelasi dan Karakteristik Pompa

Riszi Bagus Prasetyo, Ilham Dito Prasetyawan, Saidatur Rizqiyah

Prodi S1 Teknik Kimia FTI-ITS Surabaya

ABSTRAK

Percobaan pumping system bertujuan untuk membuat profil head fluida

sepanjang perpipaan, menghitung power pompa teoritis, dan menghitung efisiensi

daya nyata pompa. Langkah pertama mengkosongkan tangki penampung sehingga

perhitungan debit menjadi lebih akurat. Selanjutnya menyalakan pompa dan

menghitung debit air yang keluar. Berikutnya adalah mengukur panjang dan

keliling pipa, menghitung jumlah elbow, union dan coupling. Dari percobaan

diperoleh data yaitu debit air, pressure drop, jumlah elbow, union dan coupling,

panjang dan keliling pipa. Variabel percobaan ini ialah discharge pressure sebesar

5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 kg/cm2. Data-data yang diperoleh dari percobaan digunakan

untuk mencari head, Ws (power pompa teoritis), dan efisiensi. Berdasarkan hasil

percobaan diketahui Profil head fluida pada titik discharge untuk masing-masing

variabel tekanan discharge secara berurutan sebesar 500.35 J/kg; 451.08 J/kg;

303.27 J/kg; 254.00 J/kg; 106.19 J/kg. Sedangakan, profil head fluida pada titik ke-

11 untuk masing-masing variabel tekanan discharge secara berurutan sebesar

108.02 J/kg; 108.89 J/kg; 110.38 J/kg; 110.51 J/kg; 107.03 J/kg. Daya motor pompa

(Wp) secara teoritis untuk masing-masing variabel tekanan discharge secara

berurutan sebesar 2.285 kW; 2.285 kW; 2.285 kW; 2.181 kW; dan 2.285 kW.

Efisiensi daya pompa untuk masing-masing variabel tekanan discharge secara

berurutan sebesar 3,67%; 6,26%; 6,55%; 5,26%; dan 0,258%.

Kata kunci : discharge pressure, efisiensi pompa, head fluida, power pompa

ABSTRACT

Pumping system experiment aims at making head fluid profile along the

pipe, calculating theoretical pump power and calculating real pump power

efficiency. First empty the container to get more accurate debit calculation. The

next step, turn on the pump and calculate the water flow. Then, measuring the pump

length and circumference, counting the elbow, union and coupling. According to

the experiment, it results water flow, pressure drop, and the number of elbow, union

and coupling, pipe length and circumference. The variable of the present

experiment is discharge pressure as many as 5, 4.5, 3, 2.5, and 1 kg/cm2. The data

resulted from the experiment was employed to formulate head, Ws, and the

efficiency. According to the result of the experiment, it indicates that head fluid

profile at discharge point for each discharge pressure variable respectively as many

as 500.35 J/kg; 451.08 J/kg; 303.27 J/kg; 254.00 J/kg; 106.19 J/kg. At the same

time, fluid head profile at the eleventh point for each discharge pressure variable

respectively as many as 108.02 J/kg; 108.89 J/kg; 110.38 J/kg; 110.51 J/kg; 107.03

J/kg. pump motor power (Wp), theoretically, for each discharge pressure variable

respectively as many as 2.285 kW; 2.285 kW; 2.285 kW; 2.181 kW; and 2.285 kW.

Pump power efficiency for each discharge pressure variable respectively as many

as 3,67%; 6,26%; 6,55%; 5,26%; and 0,258%.

Key words: discharge pressure, pump efficiency, head fluid, pump power

Page 4: Head Pompa

2

PENDAHULUAN

Pompa adalah suatu alat atau mesin yang digunakan untuk memindahkan

cairan dari suatu tempat ke tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan

cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara

terus menerus. Pompa beroperasi dengan prinsip membuat perbedaan tekanan

antara bagian masuk (suction) dengan bagian keluar (discharge). Pompa berfungsi

mengubah tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga

kinetis (kecepatan).

(Prasetio, 2012, 349)

Walaupun mempunyai banyak satuan, tekanan merupakan gambaran dari

head (m atau ft) dari fluida. Head (m atau ft) pada fluida ini akan menggunakan

tekanan yang sama seperti representasi tekanan itu sendiri.

ℎ (ℎ𝑒𝑎𝑑) =𝑃

𝜌 𝑔 (SI) (1)

ℎ (ℎ𝑒𝑎𝑑) =𝑃 𝑔𝑐

𝜌 𝑔 (English) (2)

(Geankoplis, 2003, 38-39)

Pompa dapat dibagi menjadi dua yaitu :

1. Positive Displacement Pump

Prinsip utama dari pompa jenis ini adalah sejumlah liquid tertentu akan

dipindahkan untuk setiap putaran dari penggerak utama. Ukuran pompa,

perencanaan, dan keadaan suction dipengaruhi jumlah liquid yang dapat

dipindahkan, sedangkan kecepatan fluida ditentukan oleh letak pompa.

(Mc Cabe, 1993, 193-195)

2. Centrifugal Pumps

Gambar 1. Pompa Sentrifugal Sederhana

Pompa sentrifugal adalah jenis pompa yang sangat banyak dipakai oleh

industri terutama pengolahan dan pendistribusian air bekerja dengan prinsip putaran

impeller sebagai elemen pemindah fluida yang digerakkan oleh suatu penggerak

mula.

(Siregar, 2012, 1)

Liquid memasuki pompa secara axial pada titik 1 dari garis suction dan

kemudian memasuki impeller yang berputar, dimana liquid akan tersebar secara

radial. Setelah tersebar secara radial, liquid akan memasuki terusan diantara baling-

baling pada titik 2 dan mengalir melewati terusan menuju titik 3 pada keliling

Page 5: Head Pompa

3

impeller. Dari sini liquid akan terkumpul pada ruang nomor 4 dan akan mengalir

keluar dari pompa discharge pada titik 5.

(Derakhshan, 2008, 800-807)

Persamaan untuk menghitung kerja pompa menggunakan overall

mechanical energy balance sebagai berikut :

02

1 1212

2

122

WsF

ppzzgvv

(3)

(Geankoplis, 2003, 68)

Ketika fluida mengalir dalam sistem perpipaan maka akan terjadi gesekan

antara pipa dengan fluida, sehingga terjadi kehilangan energi akibat gaya gesek atau

friksi. Beberapa jenis kehilangan energi dalam sistem perpipaan antara lain:

1. Sudden Enlargement Losses

Jika luas area dari suatu pipa bertambah secara perlahan maka friction losses

yang ada pada pipa tersebut sangat kecil atau dianggap tidak ada. Namun apabila

penambahan luas area terjadi secara tiba-tiba maka akan terjadi friction loss.

Friction loss karena penambahan luas area pada pipa secara tiba-tiba dapat

dirumuskan sebagai berikut:

2

2

1

2

2

1

2

2

11

2

)21( v

exKv

A

Avv

exh

Dimana ℎ𝑒𝑥 adalah friction loss dalam J/kg, 𝐾𝑒𝑥 adalah koefisien expansion losses

dan 𝑣1 adalah kecepatan pada luas area pipa yang kecil sedangkan 𝑣2 adalah adalah

kecepatan pada luas area pipa yang besar satuannya dalam (m/s). α = 1 untuk aliran

turbulen, sedangkan α = 0.5 untuk aliran laminar.

2. Sudden Contraction Losses

Jika luas area dari suatu pipa berkurang secara tiba-tiba maka akan terjadi

friction losses. Friction loss karena pengurangan luas area pada pipa secara tiba-

tiba dapat dirumuskan sebagai berikut:

2

2

2

2

22

2

1

2155.0

v

cKv

A

A

ch

Dimana ℎ𝑐 adalah friction loss dalam J/kg, 𝐾𝑐 adalah koefisien contraction losses

dan 𝑣1 kecepatan pada luas area pipa yang besar sedangkan 𝑣2 adalah adalah

kecepatan pada luas area pipa yang kecil satuannya dalam (m/s). α = 1 untuk aliran

turbulen sedangkan α = 0.5 untuk aliran laminar.

3. Losses in Fitting and Valves

Pipa yang mempunyai fitting dan valve akan menggangu aliran fluida di

sepanjang pipa tersebut dan akan menyebabkan adanya friction losses. Persamaan

friction losses untuk pipa yang mempunyai fitting dan valve adalah:

2

2

1v

fkfh

(4)

(5)

(6)

Page 6: Head Pompa

4

Dimana 𝐾𝑓 adalah loss factor untuk pipa yang ber-fitting dan valve sedangkan

𝑣1adalah kecepatan aliran fluida pada saat masuk ke pipa.

4. Frictional losses in mechanical-energy-balance equation

Dalam persamaan mechanical energy balance termasuk friction loss dari pipa lurus

(fanning friction), enlargement losses, contraction losses dan friksi dari sambungan

dan valve pipa semuanya tergabung menjadi ∑ F untuk mechanical energy balance

menjadi:

2

21

2

22

2

21

2

2

4v

fKv

cKv

exKv

D

LfF

Dan jika 𝑣 = 𝑣1 = 𝑣2, persamaan diatas menjadi:

2

2

4v

fK

cK

exK

D

LfF

(Geankoplis, 2003, 98-100)

Dengan menggunakan persamaan kesetimbangan energi mekanik total pada

suatu pompa dan sistem perpipaan, energi mekanik sebenarnya maupun teoritis (Ws

dalam J/Kg) yang ditambahkan pada fluida oleh pompa dapat dihitung. Jika

adalah efisiensi fraksional dan Wp sebagai shaft work yang dikirimkan pada

pompa, maka :

s

p

WW

(8)

Tenaga sebenarnya dari pompa :

)(1000.1000

SImWmW

KwBrake sp

(9)

Energi mekanik Ws (J/kg) ditambahkan pada fluida menggambarkan head (h) dari

pompa dimana:

ghWs (10)

Untuk pompa yang dikendalikan oleh motor elektrik maka efisiensi dari

motor elektrik harus diikut sertakan dalam perhitungan untuk menentukan tenaga

elektrik total yang masuk ke motor. Total tenaga elektrik yang masuk sebanding

dengan brake power dibagi dengan efisiensi motor elektrik (e).

1000)(

e

s

e

mWKwBrakeKw

(11)

(Geankoplis, 2003, 144-145)

TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. Membuat profil head fluida sepanjang perpipaan dengan variabel discharge

pressure sebesar 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 (kg/cm2).

(7)

Page 7: Head Pompa

5

2. Menaksir power motor pompa teoritis dengan variabel discharge pressure

sebesar 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 (kg/cm2).

3. Menghitung efisiensi daya nyata motor pompa terpasang dengan variabel

discharge pressure sebesar 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 (kg/cm2).

METODE

Bahan yang digunakan adalah air.

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

1. Rangkaian alat karakteristik

pompa (gambar 3)

2. Meteran

3. Stopwatch

4. Manometer air

5. Manometer raksa

6. kWh meter

Gambar 2. Skema Alat Percobaan

Keterangan :

A : Storage tank F : Coupling

B : Gate valve G : Titik uji

C : Pump H : Globe valve

D : Barometer I : Tangki kecil

E : Venturimeter J : Tangki Besar

Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

1. Mempersiapkan peralatan praktikum.

2. Membuka semua valve yang ada dalam sistem rangkaian alat.

3. Menghubungkan dengan sumber listrik dan menyalakan pompa.

4. Menunggu hingga aliran mencapai steady state (± 5 menit).

5. Mengatur bukaan globe valve agar discharge pressure sesuai dengan

variabel yang telah ditentukan, pertama adalah 5 kg/cm2.

6. Mencatat tekanan suction.

7. Mengukur pressure drop selama aliran berjalan pada 11 titik yang telah

ditentukan, dengan cara mengukur ketinggian air pada manometer air, dan

perbedaan ketinggian raksa pada manometer air-raksa yang keduanya

dipasang secara bergantian pada tiap-tiap titik.

8. Mengukur kWh dengan cara menghitung waktu yang dibutuhkan oleh kWh-

Page 8: Head Pompa

6

meter untuk menempuh satu putaran.

9. Mengukur flowrate sistem tiap variabel bukaan.

10. Mengulangi percobaan untuk variabel yang berbeda.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Dari hasil percobaan diperoleh hasil sebagai berikut :

Karakteristik pompa:

Tabel 1. Hasil Percobaan Karakteristik Pompa

No

Suction

Pressure

(cmHg)

Discharge

Pressure (kg/cm2)

Flowrate

(mL/s)

Waktu untuk 1

Putaran kWh Meter

(s)

1 0,1 5 215 21

2 0,1 4,5 420 21

3 0,1 3 780 21

4 0,1 2,5 805 22

5 0 1 855 21

a. Head Loss sepanjang pipa

1. Manometer Air

Tabel 2. Hasil Percobaan Pengukuran Manometer Air

Discharge

pressure

ΔH1,2 ΔH2,3 ΔH3,4 ΔH4,5 ΔH5,6 ΔH6,7 ΔH7,8 ΔH8,9 ΔH9,10 ΔH10,11

5 0,2 -0,5 -0,1 0,1 -0,3 -3 -9,3 -0,8 0,5 -0,5

4,5 0,5 -2 1,8 -0,5 -0,5 -1,5 -13 -4 2,5 -2,5

3 0,9 -2 -5 -0,5 3 -2,5 -5,5 -5 6 -5

2,5 1 -13 -4 -1 -0,5 -12 -2 -18 7,15 -15,5

1 2,5 1 3 6 -10 -14 -10,5 -8 -3,5 -4

*Hasil pengamatan manometer air-raksa dapat dilihat pada lampiran iv

Hasil Perhitungan

Tabel 3. Hasil Perhitungan Flowrate, Velocity, dan Daya Pompa

No

Discharge

Pressure

(kg/cm2)

Q (m3/s) v (m/s)

Mass rate

(kg/s)

Daya

Pompa

Aktual

(W)

Daya

Pompa

Aktual

(J/kg)

1 5 0,00021 0,01141 0,21396 2,77299 10682,88

2 4,5 0,00042 0,02227 0,41797 2,85898 5468,61

3 3 0,00078 0,04136 0,77623 3,17271 2944,64

4 2,5 0,00081 0,04269 0,80111 3,20309 2723,50

5 1 0,00086 0,04533 0,85087 3,26759 2686,34

*Perhitungan dengan menggunakan manometer air, manometer air-raksa, dan friksi

teoritis dapat dilihat dilampiran iv

Page 9: Head Pompa

7

Tabel 5. Hasil Perhitungan Efisiensi Daya Pompa Aktual

No Discharge Pressure Wp -Ws Efisiensi

1 5 10682,88 392,3349 3,67228

2 4,5 5468,615 342,1946 6,25537

3 3 2944,639 192,8907 6,53743

4 2,5 2723,5 143,4951 5,25365

5 1 2686,337 -0,84368 0,25801

*Hasil perhitungan daya pompa teoritis dapat dilihat dilampiran iv

Pembahasan

Berdasarkan data hasil percobaan, maka dapat dilakukan perhitungan untuk

mengetahui profil head di tiap-tiap titik dengan persamaan di bawah ini.

Setelah diketahui total head tiap titik pengamatan, selanjutnya membuat grafik

antara total head lawan titik pengamatan di setiap variabel discharge pressure

sehingga dapat menjawab tujuan yang pertama. Untuk mendapatkan besarnya

tekanan di tiap titik pengamatan, dapat diketahui melalui perbedaan tinggi pada

manometer raksa. Untuk kecepatan fluida (v) dapat diketahui melalui flowrate (Q)

dibagi dengan luas pipa di tiap-tiap titik Untuk ketinggian (h) didapatkan dengan

mengukur ketinggian pipa dengan lantai sebagai datum. Berikut ini grafik profil

head terhadap dari titik discharge yang disebut titil 0 sampain titik pengamatan ke-

11 setiap variabel discharge pressure. (Grafik dapat dilihat dilampiran iv)

Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, diketahui bahwa terjadi penurunan

head dari titik discharge sampai titik 11. Adanya perubahan nilai dari head

disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu :

1. Disebabkan adanya friksi disepanjang pipa yang meliputi elbow, globe

valve, coupling, ekspansi, kontraksi, dan friksi sepanjang pipa lurus itu

sendiri.

2. Perbedaan ketinggian di beberapa titik

3. Perubahan kecepatan saat berada di titik venturimeter

Namun demikian, di beberapa titik terjadi kenaikan head, hal ini disebabkan

oleh pembacaan manometer yang kurang akurat dikarenakan adanya gelembung

yang masih tersimpan dalam manometer raksa maupun air, sehingga menyebabkan

kesalahan dalam pembacaan manometer dan menyebabkan nilai dari head yang

fluktuatif.

Bila dibandingkan grafik head antar variabel discharge pressure, semakin

besar disharge pressure maka penurunan head semakin besar. Hal ini disebabkan

adanya perubahan tekanan yang besar dari discharge menuju titik 1, sedangkan

untuk kecepatan aliran dan ketinggian fluida tetap sama, sehingga karena pengaruh

perubahan tekanan maka nilai head turun cukup besar.

Selanjutnya menghitung perubahan nilai head diantara titik discharge

dengan titik 1, titik 1 dengan 2 dan seterusnya hingga titik 10 dengan 11. Dengan

Page 10: Head Pompa

8

perhitungan ini dapat diperoleh total perubahan nilai head sistem secara

keseluruhan. Setelah itu, maka energi yang dihasilkan oleh pompa untuk

mengalirkan fluida (Ws) secara aktual dapat diketahui, dengan mengasumsikan

total perubahan nilai head sebagai total friksi dan total energi yang dibutuhkan

untuk berpindah dari titik discharge ke titik 11. Dengan demikian, dapat diketahui

efisiensi daya pompa dengan membandingkan Ws aktual tersebut terhadap Wp

aktual yang diketahui dari perhitungan data kWh-meter. Dan efisiensi pompa untuk

masing-masing variabel tekanan discharge 5; 4,5; 3; 2,5 dan 1 kg/cm2 secara

berurutan sebesar 3,67%; 6,26%; 6,55%; 5,26%; dan 0,258%. Perubahan efisiensi

yang tidak stabil ini disebabkan fluida tidak memenuhi pipa saat menjalankan

praktikum dengan variabel tekanan discharge yang besar, karena kejadian tersebut

ada perubahan-perubahan properti dari aliran fluida yang berubah, salah satu

contohnya seperti kecepatan aliran fluida tidak selalu sama di tiap titik walaupun

mempunyai luasan pipa yang sama.

Gambar 3. Grafik Profil Head Pipa pada P discharge 5 kg/cm2

Gambar 4. Grafik Profil Head Pipa pada P discharge 4,5 kg/cm2

Selanjutnya dilakukan perhitungan secara teoritis dengan menggunakan

mechanical energy balance. Dalam perhitungan neraca energi ini, dibutuhkan

adanya total friksi (∑F) dalam sistem perpipaan. Friksi yang terdapat dalam sistem

perpipaan yang digunakan antara lain friksi pada pipa lurus (Ff) sepanjang 10,78 m,

expansion (hex) yang terjadi 1 kali dari venturimeter, dan contaction (hc) yang

terjadi 1 kali yakni saat menuju venturimeter. Kemudian coupling sebanyak 7 buah,

elbow 90º sebanyak 4 buah, dan globe valve (hf) dalam kondisi half open sebanyak

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

He

ad (

J/kg

)

Titik Pengamatan

Head pada tekanan discharge 5 kg/cm2

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

He

ad (

J/kg

)

Titik Pengamatan

Head pada tekanan discharge 4.5 kg/cm2

Page 11: Head Pompa

9

1 buah. Setelah didapatkan friksi total, selanjutnya dapat dihitung energi yang

dihasilkan oleh pompa secara teoritis (Ws). Dari data Ws tersebut dan efisiensi yang

diketahui dari perhitungan perbedaan nilai head sebelumnya, dapat diketahui nilai

energi yang diberikan pada pompa (Wp) secara teoritis untuk masing-masing

variabel 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 kg/cm2 secara berurutan sebesar 2.285 kW; 2.286 kW;

2.29 kW; 2.188 kW; dan 2.28 kW. Bila dibandingkan, daya pompa secara

eksperimen yaitu dengan pengamatan pada kWh-meter, maka diperoleh nilai yang

hampir sama, dimana daya pompa aktual untuk masing-masing 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1

kg/cm2 secara berurutan sebesar 2.285 kW; 2.285 kW; 2.285 kW; 2.181 kW; dan

2.285 kW. Perbedaan yang tidak jauh ini masih dapat ditoleransi karena adanya

faktor kesalahan manusia dalam pengamatan.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil percobaan Pump Characteristic disimpulkan bahwa:

1. Profil head fluida pada titik discharge untuk masing-masing variabel

tekanan discharge 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 kg/cm2 secara berurutan sebesar

500.35 J/kg; 451.08 J/kg; 303.27 J/kg; 254.00 J/kg; 106.19 J/kg.

Sedangakan, profil head fluida pada titik 11 untuk masing-masing variabel

tekanan discharge 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 kg/cm2 secara berurutan sebesar

108.02 J/kg; 108.89 J/kg; 110.38 J/kg; 110.51 J/kg; 107.03 J/kg. 2. Daya motor pompa (Wp) secara teoritis untuk masing-masing variabel

tekanan discharge 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 kg/cm2 secara berurutan sebesar

2.285 kW; 2.285 kW; 2.285 kW; 2.181 kW; dan 2.285 kW.

3. Efisiensi daya motor pompa terpasang untuk masing-masing variabel

tekanan discharge 5, 4.5, 3, 2.5, dan 1 kg/cm2 secara berurutan sebesar

3,67%; 6,26%; 6,55%; 5,26%; dan 0,258%.

DAFTAR PUSTAKA

Derakhshan, S. dan Nourbakhsh, A. 2008. Experimental study on characteristic

curve of centrifugal pumps working as turbines in different specific speeds,

Experimental Thermal and Fluid Science 32 800-807.

Geankoplis, Christie J. 2003. Transport Processes and Separation Process

Principles (Includes Unit Operations). 4th edition. New Jersey: Prentice

Hall.

McCabe, Warren L. 1993. Unit Operations Of Chemical Engineering. 5th edition.

Singapura: McGraw-Hill Book Co.

Prasetio, Joko W. 2012. Karakteristik Debit Pompa Primer Dan Sekunder

Berdasarkan Frekuensi Putaran di Untai Uji Beta. Yogyakarta: Pusat

Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir-BATAN.

Siregar, B. 2012. Studi Eksperimental Karakteristik Bubble Sebagai Indikasi Awal

Terjadinya Fenomena Kavitasi Dengan Menggunakan Sinyal Vibrasi Pada

Pompa Sentrifugal.

Page 12: Head Pompa

10

Lampiran 1. Biodata Kelompok

1. Ketua Kelompok

1. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Riszi Bagus Prasteyo

2 Jenis Kelamin Laki-laki

3 Program Studi Teknik Kimia

4 NRP 2312100020

5 Tempat dan Tanggal Lahir Mojokerto, 22 November1993

E-MAIL [email protected]

Nomor Telepon/HP 089677147735

2. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN 1

Kebonagung

SMPN 2

Mojokerto

SMAN 1 Sooko

Jurusan - - IPA

Tahun 2000-2006 2006-2009 2009-2012

3. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat

1 Pertanian Nasional

PIMPI

Agrotechnopreneur

untuk negeri

18 November

2012, Bogor IPB

2 Technopreneur RAMP INDONESIA 19 April 2012, ITS

Surabaya

4. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1 Juara I Business Plan

Competition

IPB 2012

2 Best Stan of PIMPI IPB 2012

3 Juara II BLANCO HIMATEKK 2012

4 Juara I Quiz Alliance UNESA 2010

5 Juara III Deutsche Woche UNESA 2010

6 Juara III Deutsche Tage UNM 2010

7 Juara I PBB Kreasi SMAN 16

Surabaya

2010

8 Juara 1 PBB SMAN 9

Surabaya

2009

Page 13: Head Pompa

11

9 Juara Harapan II Pengibaran

Bendera

Pemkab.

Mojokerto

2009

10 Juara 1 Gerak Jalan Kecamatan

Sooko

2009

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar

dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima

sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah

satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM Artikel Ilmiah.

Surabaya, 20 Maret 2015

Pengusul

(Riszi Bagus Prasetyo)

Anggota 1

Identitas Diri

1 Nama Lengkap Prilia Dwi Amelia

2 Jenis Kelamin Perempuan

3 Program Studi S1 Teknik Kimia

4 NRP 2312100086

5 Tempat dan Tanggal Lahir Purwokerto, 13 Mei 1994

6 E-MAIL [email protected]

7 Nomor Telepon/HP 085655274942

Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN Serua 6 SMPN 86

Jakarta

SMAN 34

Jakarta

Jurusan - - IPA

Tahun 2003-2007 2007-2010 2010-2013

Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat

1

2

Page 14: Head Pompa

12

Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1 PKM Penelitian DIKTI 2012

2 PKM Penelitian DIKTI 2014

3 PKM Kewirausahaan DIKTI 2014

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar

dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima

sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah

satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM Artikel Ilmiah.

Surabaya, 20 Maret 2015

(Prilia Dwi Amelia)

Anggota 2

Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ilham Dito Prasetyawan

2 Jenis Kelamin Laki-laki

3 Program Studi S1 Teknik Kimia

4 NRP 2313100028

5 Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 12 September 1995

6 E-MAIL [email protected]

7 Nomor Telepon/HP 085774927407

Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDI AL Azhar

9 Kemang

Pratama

SMPN 109

Jakarta

SMAN 81

Jakarta

Jurusan - - IPA

Tahun 2003-2007 2007-2010 2010-2013

Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat

1

2

Page 15: Head Pompa

13

Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1

2

3

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar

dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima

sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah

satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM Artikel Ilmiah.

Surabaya, 20 Maret 2015

Pengusul

(Ilham Dito Prasetyawan)

ANGGOTA 2

Identitas Diri

1 Nama Lengkap Saidatur Rizqiyah

2 Jenis Kelamin Perempuan

3 Program Studi S1 Teknik kimia

4 NRP 2314100504

5 Tempat dan Tanggal Lahir Samarinda dan 6 November 1996

E-MAIL [email protected]

Nomor Telepon/HP 085250700777

Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SDN 006

Samarinda

SMPN 1

Samarinda

SMA Yayasan

Pupuk Kaltim

Jurusan IPA

Tahun 2002-2008 2008-2011 2011-2014

Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat

1

2

3

Page 16: Head Pompa

14

Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1 Juara 3 OSN Matematika

tingkat kota

Depdiknas 2013

2 50 Besar NOMS Nasional Universitas

Gajah Mada

2013

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar

dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima

sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah

satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM Artikel Ilmiah.

Surabaya, 20 Maret 2015

Pengusul

(Saidatur Rizqiyah)

DOSEN PEMBIMBING

Identitas Diri

1 Nama Lengkap Dr. Lailatul Qadariyah, ST.MT

2 Jenis Kelamin Perempuan

3 Program Studi S1 Teknik kimia

4 NIDN 0018097606

5 Tempat dan Tanggal Lahir Pamekasan, 18 September 1976

E-MAIL -

Nomor Telepon/HP 081335239830

Riwayat Pendidikan

S2 S2 S3

Nama Institusi ITS Surabaya ITS Surabaya ITS Surabaya

Jurusan Teknik Kimia Teknik Kimia Teknik Kimia

Tahun 1995-2000 2001-2003 2008-2012

Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama Pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat

1 Bioresource

Technology

"Degradation of

glycerol using

hydrothermal

2011

Page 17: Head Pompa

15

process".

Bioresource

Technology 102

9267–9271

2 Jurnal Ilmiah Sains

dan

Teknologi:Industri

comparation glycerol

degradation by

microwave heating

and by hydrothermal

treatment

2011

3 Jurnal Ilmiah Sains

dan Teknologi

the kinetics of

glycerol degradation

using multi-mode

microwave

2011, ITS

Surabaya

4 Prosiding Seminar

Nasional Teknologi

Industri

Pemanfaatan Produk

Samping Biodiesel

Menjadi Bahan

Bakar Alternatif

Menggunakan

Microwave

2011, ITS

Surabaya

Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1

2

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar

dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima

sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah

satu persyaratan dalam pengajuan Hibah PKM Artikel Ilmiah.

Surabaya, 20 Maret 2015

Pengusul

(Saidatur Rizqiyah)

Page 18: Head Pompa

16

Page 19: Head Pompa

17

Page 20: Head Pompa

18

Lampiran 4. Hasil Pengamatan dan Perhitungan

Hasil Pengamatan

Manometer Air-Raksa

Tabel 6. Hasil Percobaan Pengukuran Manometer Air-Raksa

Discharge

pressure Δh1 Δh2 Δh3 Δh4 Δh5 Δh6 Δh7 Δh8 Δh9 Δh10 Δh11

5 6,3 5,8 11,1 9 9,3 8,2 7,8 5,2 5,1 4,8 5

4,5 7 7,5 6,5 6 6,8 7 6,2 5,2 6 5 5,7

3 6,5 7,7 7,1 7,8 7,6 7,5 7,7 7,4 8 7 6,9

2,5 4,8 6,5 5,5 7,1 5,2 6 4 6,3 6,7 7,2 7

1 4 5,5 7,1 6,2 4,2 4 3,7 5,4 4,1 4,4 4,2

Hasil Perhitungan

Tabel 4.a Hasil Perhitungan Friksi Teoritis

Discharge

Pressure

(kg/cm2)

Q (m3/s) v (m/s) v venturi

(m/s) NRe f

5 0,000215 0,01141 0,2042 7114,5000 0,0080

4,5 0,00042 0,02227 0,3989 13898,0900 0,0075

3 0,00078 0,04136 0,7408 25810,7440 0,0068

2,5 0,000805 0,04269 0,7645 26638,0114 0,0066

1 0,000855 0,045335 0,8120 28292,5463 0,0060

Tabel 4.b. Hasil Perhitungan Friksi Teoritis

Discharge

Pressure

(kg/cm2) Elbow 90 Coupling

Venturi

∑F

(J/kg) Pipa

Lurus

Contraction Expansion

5 0,0058 0,00002 0,0102 0,0186 0,0005 0,0297

4,5 0,0058 0,00007 0,0390 0,0709 0,0015 0,1130

3 0,0058 0,00024 0,1345 0,2446 0,0051 0,3896

2,5 0,0058 0,00026 0,1433 0,2605 0,0053 0,4148

1 0,0058 0,00029 0,1616 0,2939 0,0058 0,4678

Page 21: Head Pompa

19

Tabel 7. Hasil Perhitungan Dengan Menggunakan Manometer Air

Tabel 8. Hasil Perhitungan dan Head dengan Manometer Raksa

(Pdischarge = 5 kg/cm2)

Titik ∆h P (Pa) H (J/kg)

Discharge - 490332,5 500,358593

1 6,3 109107,2 117,2814

2 5,8 108489,6 116,6608

3 11,1 115036,5 124,2195

4 9 112442,5 132,5888

5 9,3 112813 133,9412

6 8,2 111454,2 132,5758

7 7,8 110960,1 132,0793

8 5,2 107748,4 108,272

9 5,1 107624,9 108,1894

10 4,8 107254,3 107,7755

11 5 107501,4 108,0237

Tabel 9. Hasil Perhitungan Head dengan Manometer Raksa

(Pdischarge = 4,5 kg/cm2)

Discharge

Pressure

(kg/cm2)

∆P12

(kPa)

∆P23

(kPa)

∆P34

(kPa)

∆P45

(kPa)

∆P56

(kPa)

∆P67

(kPa)

∆P78

(kPa)

∆P89

(kPa)

∆P910

(kPa)

∆P1011

(kPa)

5 1,95 -4,88 -0,98 0,98 -2,93 -29,26 -90,7 -7,80 -4,88 -4,88

4,5 4,88 -19,50 17,55 -4,88 -4,88 -14,63 -126,78 -39,01 24,38 -24,38

3 8,78 -19,51 -48,76 -4,88 29,26 -24,38 -53,64 -48,76 58,52 -48,76

2,5 9,75 -126,78 -39,01 -9,75 -4,88 -11,7 -19,50 -175,5 69,73 -151,2

1 24,38 9,75 29,26 58,51 -97,52 -136,54 -102,40 -78,02 -34,13 -39,01

Titik ∆h P (Pa) H (J/kg)

Discharge - 441299,25 451,08

1 7 109971,9 118,15

2 7,5 110589,6 118,77

3 6,5 109354,3 118,51

4 6 108736,6 128,86

5 6,8 109724,9 130,83

6 7 109971,9 131,08

7 6,2 108983,7 130,09

8 5,2 107748,4 108,27

9 6 108736,6 109,42

10 5 107501,4 108,02

11 5,7 108366,1 108,89

Page 22: Head Pompa

20

Tabel 10. Hasil Perhitungan dan Head dengan Manometer Raksa

(Pdischarge = 3 kg/cm2)

Titik ∆h P (Pa) Head Loss

(J/kg)

Discharge - 294199,5 303,2736

1 6,3 109107,2 117,2830

2 7,7 110836,6 119,0208

3 7,1 110095,4 119,2560

4 7,8 110960,1 131,1009

5 7,6 110713,1 131,8326

6 7,5 110589,6 131,7085

7 7,7 110836,6 131,9568

8 7,4 110466 111,0044

9 8 111207,2 112,2962

10 7 109971,9 110,5079

11 6,9 109848,4 110,3837

Tabel 11. Hasil Perhitungan dan Head dengan Manometer Raksa

(Pdischarge = 2,5 kg/cm2)

Titik ∆h P (Pa) H (J/kg)

Discharge - 245166,25 254,0022

1 4,8 107254,3 115,4212

2 6,5 109354,3 117,5313

3 5,5 108119 117,2701

4 7,1 110095,4 130,2321

5 5,2 107748,4 128,8537

6 6 108736,6 129,8467

7 4 106266,1 127,3642

8 6,3 109107,2 109,6391

9 6,7 109601,3 110,7183

10 7,2 110219 110,7562

11 7 109971,9 110,508

Page 23: Head Pompa

21

Tabel 12. Hasil Perhitungan dan Head dengan Manometer Raksa

(Pdischarge = 1 kg/cm2)

Titik ∆h P (Pa) H (J/kg)

Discharge - 98066,5 106,1879

1 4 106266,1 114,4284

2 5,5 108119 116,2903

3 7,1 110095,4 119,2563

4 6,2 108983,7 129,1152

5 4,2 106513,1 127,6126

6 4 106266,1 127,3644

7 3,7 105895,5 126,992

8 5,4 107995,5 108,5222

9 4,1 106389,6 107,5658

10 4,4 106760,2 107,2809

11 4,2 106513,1 107,0326

Tabel 13. Hasil Perhitungan Daya Pompa Teoritis

No

Discharge

Pressure

(kg/cm2)

-Wsteo (J/kg) Wpteo (J/kg) Efisiensi Teoritis

(%)

1 5 392,3054 10682,88 3,67228

2 4,5 342,0823 5468,62 6,25536

3 3 192,5037 2944,64 6,53731

4 2,5 143,0831 2723,50 5,25351

5 1 6,931005 2686,34 0,25786

Grafik

Gambar 5. Grafik Profil Head Pipa pada P discharge 3 kg/cm2

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

He

ad (

J/kg

)

Titik Pengamatan

Head pada tekanan discharge 3 kg/cm2

Page 24: Head Pompa

22

Gambar 6. Grafik Profil Head Pipa pada P discharge 2,5 kg/cm2

Gambar 7. Grafik Profil Head Pipa pada P discharge 1 kg/cm2

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

He

ad (

J/kg

)

TItik Pengamatan

Head pada tekanan discharge 2.5 kg/cm2

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 10 12

He

ad (

J/kg

)

Titik Pengamatan

Head pada tekanan discharge 1 kg/cm2