plagiat merupakan tindakan tidak terpuji - core.ac.uk filekendala jika sumber air tersebut jauh dari...
TRANSCRIPT
i
DEBIT HASIL POMPA HIDRAM PVC 2 INCI PADA TINGGI
OUTPUT 3,91 m, 4,91 m DAN 5,91 m DENGAN VARIASI
TINGGI INPUT, PANJANG LANGKAH KATUP LIMBAH
DAN BERAT BEBAN KATUP LIMBAH
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagai persyaratan
mencapai gelar Sarjana Teknik Mesin
Diajukan oleh :
Yohanes Yojana Jati
105214018
PRODI 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 DISCHARGE RESULT OF PVC 2 INCH HYDRAULIC RAM PUMP
ON HEAD OUTPUT 3,91 m, 4,91 m AND 5,91 m WITH VARIATION OF
HEAD INPUT, LENGTH OF STRIDE WASTE VALVE AND A HEAVY
LOAD WASTE VALVE
THESIS
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements
To Obtain Sarjana Teknik Degree
In Mechanical Engineering
By:
Yohanes Yojana Jati
105214018
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
INTISARI
Letak sumber air yang lebih rendah dari tempat tinggal masyarakat
membuat masyarakat memerlukan pompa, tetapi pompa konvensional mempunyai
kendala jika sumber air tersebut jauh dari sumber listrik dan bahan bakar. Pompa
hidram adalah solusi dari permasalahan tersebut, karena pompa ini tidak
memerlukan energi listrik maupun bahan bakar. Pompa hidram dapat bekerja
selama 24 jam, biaya pembuatan dan perawatan relatif murah .
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui debit hasil terbanyak pompa
hidram PVC 2 inci pada tinggi output 3,91 m , 4,91 m dan 5,91 m dengan variasi
tinggi input 0,55 m, 1,05 m dan 1,55 m, panjang langkah 1 cm, 1,5 cm dan 2 cm
dan berat beban katup limbah 150 gram, 250 gram dan 350 gram.
Dalam penelitian ini, pada tinggi output 3,91 m diperoleh debit hasil
terbanyak sebesar 11,57 l/menit dengan tinggi input 1,55 m, panjang langkah 1,5
cm dan berat beban katup limbah 150 gram. Untuk tinggi output 4,91 m, debit
hasil terbanyak sebesar 11,05 l/menit diperoleh pada tinggi input 1,55 m, panjang
langkah 2 cm dan berat beban katup limbah 150 gram. Sedangkan ketinggian
output 5,91 m debit hasil terbanyak sebesar 7,01 l/menit diperoleh pada tinggi
input 1,55 m , panjang langkah 1,5 cm dan berat beban katup limbah 150 gram.
Kata kunci : pompa hidram, katup limbah, tinggi input, tinggi output, debit hasil.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
The placement of water base which is lower than the living are of people
makes them need to use a kind of pump. But the obstacle from this conventional
device will be appearedif the electricity and gasoline energy are not provided. The
hydraulic ram pump is the solutionsolution for this matter since this device does
not need the electricity or gasoline energy. This hidrolic pump is able to be
operated for 24 hours, the cost of production and treatment is also cheaper.
The purpose of this research is to find out the discharge resulted by using
hydraulic ram pump pvc 2 inch in the head output is 3,91 m,4,91 m, and 5,91 m
height with the variation head input is 0,55 m, 1,05 m and 1,55 m length of stride
waste valve is 1 cm, 1,5 cm and 2 cm, and the weight of waste valve is 150 gram,
250 gram and 350 gram.
In this research can be known that the discharge resulted by using the
head output with 3,91 m height, the head input with1,55 m height, the length of
stride is 1,5 cm, and the weight of waste valve is 150 gram , is 11,57 l/minute.
Then 11,05 l/minute is resulted from the head output with 4,91 m height, the head
input with 1,55 m, the length of stride is 2 cm, and 150 gram weight of waste
valve. Then with the head output 5,91 m height, the head input with1,55 m height,
the length of stride is 1,5 cm, and the weight of waste valve is 150 gram the
highest the discharge resulted is 7,01 l/minute.
Keyword : hydraulic ram pump, waste valve, head input, head output, the
discharge result
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan YME atas lindungan dan karunia-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan Skripsi dalam mencapai gelar sarjana.
Dalam menyusun skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan,
dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu perkenankanlah penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. sebagai Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Ir. PK Purwadi, M.T. sebagai Ketua Program Studi Teknik Mesin
Universitas Sanata
3. RB. Dwiseno Wihadi, ST, M.Si. selaku dosen pembimbing Skripsi.
4. Seluruh dosen, staf dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas kuliah, bimbingan, serta
fasilitas yang diberikan selama masa kuliah.
5. C. Djajana dan S.Rustinah selaku Orang tua yang telah memberikan
dorongan baik secara moral maupun material dan atas cinta dan kasih
sayang.
6. A.Yustika Prihatiningsih, B. Retno Dewanti dan F. Fanni Fajar Riani
selaku kakak yang selalu memberi semangat
7. Vincentia Pramestika yang selalu memberi semangat dan menemani
dalam proses pengerjaan skripsi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
8. Untuk Heribertus Budi Setyawan, Peter Pra Aditya, Andreas Wijanarko,
dan Robert Eka Nanda yang telah menjadi partner dalam pembuatan alat.
9. Seluruh teman-teman Teknik Mesin, yang tidak dapat disebutkan satu per
satu.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Skripsi ini.
Dalam penulisan Skripsi ini masih banyak kekurangan, kekeliruan, dan jauh
dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang
bersifat membangun demi kemajuaan yang akan datang.
Yogyakarta, 26 Januari 2015
Penulis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i
TITLE PAGE ......................................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii
DAFTAR DEWAN PENGUJI ............................................................................. iv
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................... .......... v
LEMBAR PERSETUJUAN................................... Error! Bookmark not defined.
INTISARI ....................................................................................................... vii
ABSTRACT ...................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ xi
LAMPIRAN ....................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 3
1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 3
1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI .................................................................................. 5
2.1 Tinjauan Pustaka ............................................................................. 5
2.2 Dasar Teori ...................................................................................... 5
2.3 Bagian Utama Pompa Hidram ......................................................... 6
2.4 Prinsip Kerja dan Siklus Pompa Hidram ......................................... 7
2.5 Persamaan yang digunakan ........................................................... 11
2.5.1 Debit .............................................................................................. 11
2.5.2 Efisiensi ......................................................................................... 12
2.5.3 Hukum Bernoulli ........................................................................... 13
2.5.4 Kecepatan aliran pada suatu titik ................................................... 13
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
2.5.5 Hukum Boyle................................................................................. 13
2.5.6 Tekanan pada fluida ...................................................................... 14
2.5.7 Energi Potensial ............................................................................. 14
2.5.8 Energi Kinetik ............................................................................... 14
BAB III METODE PENELITIAN......................................................................... 16
3.1 Alat dan Bahan .............................................................................. 16
3.1.1 Alat Penelitian ............................................................................... 16
3.1.3 Panjang Langkah ........................................................................... 18
3.1.4 Beban ............................................................................................. 20
3.1.5 Alat Ukur Debit ............................................................................. 20
3.2 Menentukan Tinggi Input (H) dan Tinggi Output (h) ................... 21
3.3 Tahap Penelitian ............................................................................ 22
3.4 Variabel Penelitian ........................................................................ 25
BAB IV HASIL DAN PENELITIAN ................................................................... 26
4.1 Hasil Penelitian .............................................................................. 26
4.2 Perhitungan .................................................................................... 30
4.3 Pembahasan ................................................................................... 35
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 42
5.1 Kesimpulan .................................................................................... 42
5.2 Saran .............................................................................................. 42
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 43
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 pompa hidram ...................................................................................... 6
Gambar 2.2 Skema pompa hidram pada kondisi 1 ................................................. 8
Gambar 2.3 Skema pompa hidram pada kondisi 2 ................................................. 8
Gambar 2.4 Skema pompa hidram pada kondisi 3 ................................................. 9
Gambar 2.5Skema pompa hidram pada kondisi 4 ................................................ 10
Gambar 2.6 Diagram Siklus Kerja Pompa Hidram ............................................... 10
Gambar 2.7. Gambar penampang V-notch ........................................................... 12
Gambar 3.1 Rangkaian Instalasi Rangkaian ......................................................... 18
Gambar 3.2 Panjang langkah katup limbah 1 cm ................................................. 19
Gambar 3.3 Panjang langkah katup limbah 1,5 cm .............................................. 19
Gambar 3.4 Panjang langkah katup limbah 2 cm ................................................. 19
Gambar 3.5 beban katup buang ............................................................................. 20
Gambar 3.6 Gambar alat ukur debit (V-notch) ..................................................... 21
Gambar 3.8 Tinggi input Hin dan tinggi output Hout ........................................... 22
Gambar 3.9 Diagram alur penelitian pompa hidram ............................................. 23
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 3,91m dan panjang
langkah 1 cm .................................................................................. 36
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 3,91m dan panjang
langkah 1,5 cm ............................................................................... 36
Gambar 4.3 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 3,91m dan panjang
langkah 2 cm .................................................................................. 36
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 4,91m dan panjang
langkah 1 cm .................................................................................. 38
Gambar 4.5 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 4,91m dan panjang
langkah 1,5 cm ............................................................................... 38
Gambar 4.6 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 4,91m dan panjang
langkah 2 cm .................................................................................. 38
Gambar 4.7 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 5,91m dan panjang
langkah 1 cm .................................................................................. 40
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
Gambar 4.8 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 5,91m dan panjang
langkah 1,5 cm ............................................................................... 40
Gambar 4.9 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input( H)
terhadap beban dengan tinggi output 5,91m dan panjang
langkah 2 cm .................................................................................. 40
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 3,91 meter
dan panjang langkah 1 cm .............................................................. 26
Tabel 4.2 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 3,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm ........................................................... 27
Tabel 4.3 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 3,91 meter
dan panjang langkah 2 cm. ............................................................. 27
Tabel 4.4 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 4,91 meter
dan panjang langkah 1 cm. ............................................................. 27
Tabel 4.5 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 4,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm. .......................................................... 28
Tabel 4.6 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 4,91 meter
dan panjang langkah 2 cm. ............................................................. 28
Tabel 4.7 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 5,91 meter
dan panjang langkah 1 cm. ............................................................. 29
Tabel 4.8 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 5,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm. .......................................................... 29
Tabel 4.9 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 5,91 meter
dan panjang langkah 2 cm. ............................................................. 29
Tabel 4.10 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 3,91 meter
dan panjang langkah 1 cm. ............................................................. 32
Tabel 4.11 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 3,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm. .......................................................... 32
Tabel 4.12 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 3,91 meter
dan panjang langkah 2 cm .............................................................. 33
Tabel 4.13 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 4,91 meter
dan panjang langkah 1 cm .............................................................. 33
Tabel 4.14 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 4,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm ........................................................... 33
Tabel 4.15 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 4,91 meter
dan panjang langkah 2 cm .............................................................. 34
Tabel 4.16 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 5,91 meter
dan panjang langkah 1 cm .............................................................. 34
Tabel 4.17 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 5,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm ........................................................... 34
Tabel 4.18 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 5,91 meter
dan panjang langkah 2 cm .............................................................. 35
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Air merupakan salah satu bagian yang penting dan dibutuhkan dalam
kehidupan sehari-hari. Manusia, hewan maupun tumbuhan pasti membutuhkan air
guna kelangsungan hidup. Masyarakat yang bertempat tinggal di bawah sumber
air tidak perlu bersusah payah untuk mendapatkan air untuk kebutuhan sehari-hari
karena sesuai dengan hukum fisika air mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang
lebih rendah. Sehingga masyarakat hanya perlu membuat saluran air agar air biasa
sampai dirumah penduduk. Tetapi Untuk masyarakat yang bertempat tinggal di
atas sumber air, mereka harus menggunakan peralatan mekanis untuk
menyediakan air.
Pompa adalah peralatan mekanis yang telah lama digunakan untuk
mengalirkan air dari tempat rendah ke tempat yang lebih tinggi atau ke suatu
tempat tertentu dengan jarak lebih jauh. Pompa merupankan solusi yang tepat
untuk mengatasi ketersediaan air. Namun dalam hal ini, pompa air yang
digunakan adalah pompa air konvensional. Pompa air konvensional terbilang
cukup mahal dan membutuhkan bahan bakar minyak atau listrik sebagai sumber
energi untuk melakukan kerja. Belum tentu di daerah yang menggunakan pompa
konvesional tersebut tersedia sumber listrik maupun bahan bakar minyak.. Selain
itu ketersediaan bahan bakar minyak lama kelamaan mengalami akan habis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
Oleh karena itu Hydraulic Ram Pump ( pompa hidram) adalah salah satu
alat yang tepat untuk permasalahan ini. Pompa hidram digunakan untuk
mengangkat air dari suatu tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi
dengan memanfaatkan energi potensial yang dimiliki oleh sumber air yang akan
dialirkan. Selain itu, pompa hidram mempunyai beberapa keuntungan jika
dibandingkan dengan jenis pompa yang lain, yaitu tidak membutuhkan energi
listrik atau bahan bakar, tidak membutuhkan pelumasan, biaya pembuatan dan
pemeliharaannya relatif murah dan pembuatannnya cukup mudah. Namun
pemakaian pompa hidram masih jarang. Masyarakat juga belum paham betul
bagaimana pompa air tanpa bahan bakar tersebut bekerja sehingga masyarakat
kadang merasa ragu terhadap kerja pompa air jenis ini. Dengan semakin
berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi maka pengembangan tentang
pompa hidramharus dikembangkan. Penelitian lain tentang berbagai rancangan
dan unjuk kerja pompa hidram telah dilakukan pada pompa hidram.
Penelitian yang dilakukan peneliti kali ini berbeda dengan penelitian yang
sudah dilakukan. Perbedaan yang ada yaitu peneliti menggunakan katup buang
berbentuk engsel. Pada penelitian yang pernah dilakukan, pompa hidram
menggunakan katup buang berbentuk klep pada umumnya. Serta adanya variasi
yang dilakukan pada panjang langkah katup limbah dan berat beban katup limbah
yang akan digunakan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana debit sebuah pompa hidram jika dilakukannya variasi terhadap
panjang langkah katup limbah, berat beban katup limbah dan tinggi input pada
ketinggian output 3,91 m ,4,91 m dan 5,91 m ?
1.3 Tujuan Penelitian
Mengetahui debit hasil terbanyak pompa hidram PVC 2 inci pada tinggi
output 3,91 m , 4,91 m dan 5,91 m dengan variasi tinggi input, panjang langkah
katup limbah dan berat beban katup limbah.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah yang diambil di dalam pembuatan peralatan penelitian ini
yaitu :
1. Pompa air hidram menggunakan pipa PVC dengan diameter2 inci.
2. Tinggi tabung udara yang digunakan adalah 610 mm dengan diameter
tabung 109 mm (4 inci).
3. Luasan katup hantar yang digunakan adalah 100% dari luasan lubang input
yaitu 2.868 mm2.
4. Tinggi input divariasikan dari 0,55 m ,1,05 m ,dan 1,55 m untuk tinggi
output pompa 3,91 m, 4,91 m, dan 5,91 m.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
1.5 Manfaat Penelitian
1. Menambah kepustakaan teknologi pompa air hidram.
2. Hasil-hasil penelitian ini diharapkan dapat dikembangkan untuk membuat
prototype dan produk teknologi pompa hidram yang dapat diterima
masyarakat sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan.
3. Meningkatkan taraf kesejahteraan masyarakat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Jafri dan Limbong (2010) menggunakan pompa hidram dengan diameter 2
inci dengan variasi berat beban katup limbah 400 gram dan panjang langkah 0,5
cm. Dengan variasi tersebut menghasilkan debit terbanyak 11,5 x 10β5 π3
π .
Cahyanto dan Taufik (2008) melakukan penelitian dengan menggunakan
diameter pipa masuk 1,5 inci, diameter pipa keluar 0,5 inci dan berat katup limbah
410 gram menghasilkan kapasitas aliran maksimum 11,146 x 10β5 π3
π .
2.2 Dasar Teori
Pompa hidram atau singkatan dari hydraulic ram berasal dari kata hidro =
air (cairan), dan ram = hantaman, pukulan atau tekanan, sehingga terjemahan
bebasnya menjadi tekanan air. Jadi pompa hidram adalah sebuah pompa yang
energi atau tenaga penggeraknya berasal dari tekanan atau hantaman air yang
masuk kedalam pompa melalui pipa (Fane dkk, 2012).
Pompa hidram adalah suatu alat untuk mengalirkan air dari tepat rendah ke
tempat yang lebih tinggi secara kontinyu dengan menggunakan energi potensial
sumber air yang akan dialirkan sebagai daya penggerak tanpa menggunakan
sumber energi luar (Suarda dan Wirawan, 2008).
Pompa hidram adalah alat yang sederhana dan efektif digunakan pada
kondisi yang sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan untuk operasinya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Dalam kerjanya alat ini memanfaatkan tekanan dinamik air yang ditimbulkan
memungkinkan air mengalir dari yang rendah, ke tempat yang lebih tinggi.
Penggunaan pompa hidram tidak terbatas hanya pada penyediaan air untuk
kebutuhan rumah tangga, tapi juga dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan
air untuk pertanian, peternakan dan perikanan darat. Di beberapa daerah pedesaan
di Jepang, alat ini telah banyak digunakan sebagai alat penyediaan air untuk
kegiatan pertanian maupun untuk keperluan domestik.
Dalam operasinya, alat ini mempunyai keuntungan dibandingkan dengan
jenis pompa lain, biaya operasinya murah, tidak memperlukanpelumasan, hanya
mempunyai dua bagian yang bergerak sehingga memperkecil terjadinya keausan,
perawatannya sederhana dan dapat bekerja dengan efisien pada kondisi yang
sesuai serta dapat dibuat dengan peralatan bengkel yang sederhana.
2.3 Bagian Utama Pompa Hidram
Gambar 2.1 pompa hidram
1
2
4
3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
Pada pompa hidram terdapat 4 bagian utama, yaitu :
1. Rumah Pompa
Fungsi rumah pompa adalah sebagai tempat terjadinya proses pemompaan,
dimana di bagian ini juga terdapat dudukan agar pompa dapat berdiri tegak
2. Katup limbah
Katup ini berfungsi untuk memancing gerakan air yang berasal dari bak
penampung, sehingga dapat menimbulkan aliran air yang bekerja sebagai
sumber tenaga pompa. Katup limbah tersusun dari plat dan terdapat
pemberat berupa besi
3. Tabung Udara
Tabung udara berfungsi sebagai penerus dan pelipat ganda tenaga
pemompaan sehingga air yang masuk di tabung udara dapat dipompa. Pada
tabung ini juga terdapat pipa output untuk mengalirkan air yang telah
terpompa.
4. Katup Hantar
Katup hantar adalah katup satu arah, dimana katup ini menghantarakan air
dari rumah pompa ke tabung udara dan menahannya agar air tidak kembali
ke rumah pompa.
2.4 Prinsip Kerja dan Siklus Pompa Hidram
Katup limbah terbuka dan air mulai mengalir melalui pipa masuk,
memenuhi badan hidram dan keluar melalui katup limbah.. Posisi katup hantar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
masih tertutup. Pada kondisi awal seperti ini, tidak ada tekanan dalam tabung
udara dan belum ada air yang keluar melalui pipa buang.
Gambar 2.2 Skema pompa hidram pada kondisi 1
(Mohammed, 2007)
Air telah memenuhi badan hidram, ketika kecepatan air telah mencapai nilai
tertentu, katup limbah mulai menutup. Pada pompa hidram yang baik, proses
menutupnya katup limbah terjadi sangat cepat.
Gambar 2.3 Skema pompa hidram pada kondisi 2
(Mohammed, 2007)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Katup limbah masih tertutup. Penutupan katup yang dengan tiba-tiba
tersebut menciptakan tekanan yang sangat besar dan melebihi tekanan statis pipa
masuk. Kemudian dengan cepat katup pengantar terbuka , sebagian air terpompa
masuk ke tabung udara. Udara pada tabung udara mulai mengembang untuk
menyeimbangkan tekanan , dan mendorong air keluar melalui katup hantar.
.
Gambar 2.4 Skema pompa hidram pada kondisi 3
(Mohammed, 2007)
Katup pengantar tertutup. Tekanan di dekat katup pengantar masih lebih
besar dari pada tekanan statis pipa masuk, sehingga aliran berbalik arah dari bodi
hidram menuju bak penampung. Peristiwa inilah yang disebut dengan recoil.
Recoil menyebabkan terjadinya kevakuman pada bodi hidram, yang
mengakibatkan masuknya sejumlah udara dari luar masuk ke bodi hidram melalui
katup pernafasan (air valve). Tekanan di sisi bawah katup limbah juga berkurang,
dan juga karena berat katup limbah itu sendiri, maka katup limbah kembali
terbuka. Tekanan air pada pipa kembali ke tekanan statis sebelum siklus
berikutnya terjadi lagi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Gambar 2.5Skema pompa hidram pada kondisi 4
(Mohammed, 2007)
Jika digambarkan dengan grafik, satu siklus hidram dapat dijelaskan
melalui grafik pada gambar berikut ini.
Gambar 2.6 Diagram Siklus Kerja Pompa Hidram
(Hanafie ,1979)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Periode 1 : Akhir siklus yang sebelumnya, kecepatan air melalui ram bertambah,
air melalui katup limbah yang sedang terbuka, timbul tekanan negatif
yang kecil dalam hidram.
Periode 2 : Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup limbah yang
terbuka dan tekanan dalam pipa pemasukan juga bertambah secara
bertahap.
Periode 3 : Katup limbah mulai menutup dengan demikian menyebabkan naiknya
tekanan dalam hidram, kecepatan aliran dalam pipa pemasukan telah
mencapai maksimum.
Periode 4 : Katup limbah tertutup, menyebabkan terjadinya palu air (water
hammer) yang mendorong air melalui katup pengantar. Kecepatan
aliran pipa pemasukan berkurang dengan cepat.
Periode 5 : Denyut tekanan terpukul ke dalam pipa pemasukan, menyebabkan
timbulnya hisapan kecil dalam hidram. Katup limbah terbuka karena
hisapan tersebut dan juga karena beratnya sendiri. Air mulai mengalir
lagi melalui katup limbah dan siklus hidram terulang kembali.
2.5 Persamaan yang digunakan
2.5.1 Debit
Debit diartikan sebagai volume air yang mengalir per satuan waktu
melewati suatu penampang melintang palung sungai, pipa dan sebagainya. Dalam
penghitungan debit secara umum, dapat digunakan rumus :
Q = V
π‘ (2.1)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
dengan Q adalah debit air. V adalah volume air yang ditampung. π‘ adalah waktu.
Karena aliran air yang dikeluarkan pompa hidram baik melalui katup
limbah maupun lubang output bersifat intermittent atau tidak tetap, maka alat ukur
debit yang dapat digunakan adalah V-notch Sharp Created Weir yang dilakukan
dengan mengukur ketinggian air yang keluar melalui V-notch. Dalam perhitungan
debit menggunakan V-notch dapat menggunakan rumus berikut ( Steeter 1985 ) :
Qt = 8
15 2π π‘ππ
β
2π»π£
5 2 (2.2)
dengan Qt adalah debit air. π adalah gaya gravitasi. Γ adalah sudut takik V-
notch. Hv adalah tinggi permukaan air dari dasar V-notch.
Gambar 2.7. Gambar penampang V-notch
(Bengston, 2011)
2.5.2 Efisiensi
Dalam perhitungan efisiensi pompa hidram, metode yang digunakan yaitu :
Menurut Dβ Aubuisson (Sitepu, 2011):
ππ΄ = π β
π+π π»Γ 100% (2.3)
Hv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
dengan ππ΄ adalah efisiensi pompa hidram menurut Dβ Aubuisson, Q adalah
debit air limbah, q adalah debit air yang dinaikkan atau output, H adalah tinggi
terjunan air atau input, h adalah tinggi air angkat atau output.
2.5.3 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.
z + P/Ξ³ + v2/2g = C (2.4)
dengan z adalah elevasi (tinggi tempat), P/Ξ³ adalah tekanan, v2/2g adalah
kecepatan.
2.5.4 Kecepatan aliran pada suatu titik
Kecepatan aliran pada suatu titik dapat dihitung dengan menggunakan
rumus :
v = πππ (2.5)
dengan v adalah kecepatan aliran, π adalah percepata gravitasi, h adalah
tinggi kolom udara.
2.5.5 Hukum Boyle
Hukum Boyle digunakan untuk menghitung tekanan pada tabung udara
setelah terjadinya pemampatan udara. Pada suhu tertentu, ketika tekanan gas
berubah dari P1 menjadi P2 maka hubungannya menjadi :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
P1 V1 = P2 V2 = konstan ( 2.6)
dengan P1 adalah tekanan awal, V1 adalah volume awal, P2 adalah tekanan
setelah dimampatkan, V2 adalah volume setelah dimampatkan.
2.5.6 Tekanan pada fluida
Besarnya tekanan pada fluida dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
P = Ο g h (2.7)
Dengan P adalah tekanan fluida, Ο adalah massa jenis air, g adalah
percepatan gravitasi, dan h adalah tinggi permukaan air.
2.5.7 Energi Potensial
Energi potensial merupakan energi akibat dari ketinggian. Pada fluida,
energi potensial pada fluida adalah energi yang dimiliki fluida karena pengaruh
ketinggian permukaan fluida terhadap permukaan tanah. Energi potensial dapat
dihitung dengan rumus sebagai berikut.
Ep = m g h (2.8)
dengan Ep adalah energi potensial fluida, m adalah massa fluida, g adalah
percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian permukaan fluida.
2.5.8 Energi Kinetik
Energi kinetik menunjukkan energi yang dimiliki fluida akibat adanya
pengaruh kecepatan yang dimiliki fluida tersebut. Energi kinetik dapat dihitung
dengan menggunakan rumus sebagai berikut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
Ek = Β½ m v2 (2.9)
dengan Ek adalah energi kinetik fluida, m adalah massa fluida, dan v adalah
kecepatan fluida.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat Penelitian
Alat-alat yang digunakan sebagai penunjang dalam penelitian
meliputi:
1. Pompa Hidram
Merupakan komponen utama dalam penelitian.
2. Pompa air
Digunakan untuk mensimulasikan ketersediaan air pada bak tampungan
input.
3. Selang sebagai saluran output
Selang digunakan untuk menyalurkan air dari pompa hidram menuju
tempat atau ketinggian tetentu
4. Pipa saluran input
Pipa yang digunakan merupakan pipa PVC dengan ukuran 2 inci yang
digunakan untuk mengalirkan air dari bak penampungan menuju
pompa hidram.
5. Bak v-notch
Bak ini berfungsi untuk menampung hasil dari pemompaan maupun
air limbah. Pada bak ini terdapat v-notch yang berguna untuk
mengukur debit yang dihasilkan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
6. Sensor Arduino
Sensor ini berfungsi untuk mengukur ketinggian air pada v-notch yang
terdapat di bak penampung air limbah maupun out put.
Alat ini menggunakan sensor ultrasonik sebagai pendeteksi dari benda
dengan cara pemantulan suara oleh transmiter dan di tangkap oleh
receiver. Respon itu di eksekusi oleh arduino sebagai komponen
mikrokontroler sederhana atau bisa di katakan sebagai otak dari sistem
alat ini.
7. Laptop
Laptop digunakan sebagai alat pengolah data yang didapatkan oleh
sensor arduino tersebut. Data yang didapatkan dari sensor langsung
masuk ke dalam notebook.
Gambar Rangkaian Instalasi Rangkaian yang digunakan dalam
penelitian pompa hidram dapat dilihat pada gambar berikut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Gambar 3.1 Rangkaian Instalasi Rangkaian
Keterangan gambar :
1) Pompa air. 2) Bak tampungan input. 3) Pipa saluran input. 4) Pompa hidram. 5)
Selang saluran output. 6) Bak tampungan output. 7) Sensor arduino. 8) Bak
tampungan air limbah. 9) Notebook.
3.1.3 Panjang Langkah
Panjang langkah katup limbah pada penelitian ini terdapat 3 variasi, yaitu 1
cm, 1,5 cm dan 2 cm. Panjang langkah tersebut diukur dari jarak katup limbah
tertutup samapi posisi terbuka. Untuk setiap variasi panjang langkah dapat di atur
menggunakan penahan langkah berulir dari katup limbah yang terdapat di engsel
katup buang. Penahan tersebut terdapat mur, jika jarak sudah diatur maka mur
dikencangkan sehingga panjang langkah katup limbah tidak berubah-ubah.
9
2
7 8
4
6
3
5
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Gambar 3.2 Panjang langkah katup limbah 1 cm
Gambar 3.3 Panjang langkah katup limbah 1,5 cm
Gambar 3.4 Panjang langkah katup limbah 2 cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
3.1.4 Beban
Beban yang digunakan terdiri dari dua jenis, yaitu terbuat dari besi dan
almunium. Untuk beban yang terbuat dari besi diperlukan pemotongan dan
pengukuran berat besi pejal agar sesuai dengan berat yang diinginkan, sedangkan
untuk aluminiun hanya perlu pengurangan berat saja karena hanya terpaut sedikit
dari berat beban yang di inginkan. Beban dari besi terdapat 1 buah dengan berat
150 gram, sedangkan aluminium terdapat 2 buah yang masing-masing 100 gram.
Untuk variasi berat beban yang digunakan ada 3 variasi berat, yaitu 150 gram, 250
gram dan 350 gram. Sehingga beban yang dari besi menjadi beban pokok, dan
untuk mendapankan beban 250 gram, beban pokok tersebut hanya perlu ditambah
aluminium 100 gram, begitu juga untuk yang 350 gram.
Gambar 3.5 beban katup buang
3.1.5 Alat Ukur Debit
Dalam penelitian pompa hidram ini, peneliti menggunakan alat ukur berupa
V-notch. Penggunaan alat ukur debit tersebut dikarenakan aliran air yang
dihasilkan pompa hidram baik pada limbah maupun outputnya bersifat
intermittent. Gambar untuk alat ukur debit dapat dilihat pada gambar berikut.
150 gram
250 gram
350 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Gambar 3.6 Gambar alat ukur debit (V-notch)
hs merupakan data ketinggian yang dicatat oleh sensor, terdapat 2 data yang
dicatat oleh sensor, yaitu hs untuk limbah (hslimbah) dan hs untuk hasil (hshasil).
Dari data hslimbah dan hshasil, kemudian dirata-rata dan hasil dari rata-rata tersebut
diolah guna mendapatkan Hv untuk Hvlimbah dan Hvhasil. Hvlimbah dan Hvhasil dapat
dihitung dengan cara :
Hv = Htotal β hs (3.1)
dengan Htotal untuk bak limbah adalah 148 mm (0,148 meter) dan Htotal untuk hasil
adalah 150 mm (0,150 meter).
3.2 Menentukan Tinggi Input (H) dan Tinggi Output (h)
Dalam penelitian ini terdapat 3 variasi ketinggian input, yaitu 0,55m , 1,05m
dan 1,55m. Pengukuran tinggi input diukur dari lubang katup limbah sampai
permukaan air pada bak input. Sedangkan untuk ketinggian output juga terdapat 3
variasi yaitu 3,91m , 4,91m dan 5,91m. Untuk ketinggian output diukur dari pipa
out pada tabung udara pompa hidram sampai ketinggian dimana air keluar dari
selang ke bak penampungan output.
hs
Htotal
Hv Γ
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
Gambar 3.8 Tinggi input Hin dan tinggi output Hout
3.3 Tahap Penelitian
Sebelum memulai penelitian, yang harus dilakukan terlebih dahulu
adalah merangkai instalasi pompa hidram yang terdiri atas pompa hidram, bak
input, bak output, sensor arduino, pompa air tenaga diesel.
Hin
Hout
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Pemasangan pompa
hidram
Variasi Beban katup
buang
(150gr, 250gr , 350gr)
Variasi ketinggian output
(3,91 m; 4,91 m; 5,91 m)
Variasi ketinggian input
(0,55 m; 1,05 m; 1,55 m)
Variasi panjang langkah
katup buang
(1cm, 1,5cm, 2cm )
Uji coba
Baik
Pengambilan data
tidak
Selesai
Pengolahan data
Selesai
ya
yatidak
Gambar 3.9 Diagram alur penelitian pompa hidram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Penjelasan diagram penelitian :
Dilakukan pemasangan pompa hidram dengan variasi berat beban 150 gram,
tinggi output 3,91m, tinggi input 0,55m dan panjang langkah katup buang 1 cm.
Setelah itu dilakukan uji coba untuk mengetahui pompa hidram berkerja dengan
baik atau tidak, bila hidram tidak bekerja dengan baik dilakukan pengecekan
kembali terhadap instalasi pompa hidram, tetapi jika pompa hidram sudah bekerja
dengan baik maka dapat dilakukan pengambilan data.
Apabila data dari variasi pertama yaitu berat beban 150 gram, tinggi output
3,91m, tinggi input 0,55m dan panjang langkah katup buang 1 cm sudah selesai
diambil maka dilanjutkan dengan menambah beban sehingga menjadi 250 gram
dan dilakukan pengambilan data. Jika data sudah diambil maka dilakukan
penambahan beban kembali sehingga beban menjadi 350 gram dan dilakukan
pengambilan data. Sesudah selesai yang dirubah adalah tinggi output menjadi 4,91
m dan berat beban kembali ke 150 gram. Lalu dilakukan variasi beban, setelah
semua variasi beban dilakukan maka ketinggian output dinaikan menjadi 5,91 dan
dilakukan variasi beban. Setelah variasi ketinggian output selesai, ketinggian input
dinaikan menjadi 1,05 m dan dilakukan pengambilan data kembali dan dimulai
dari beban 150 gram dan tinggi output 3,91m. Langkah tersebut dilakukan terus
menerus sehingga semua variasi selesai. Setelah semua variasi dilakuakan dan
data didapat, dilanjutkan dengan pengolahan data yang didapat dan diteruskan
pembahasan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
3.4 Variabel Penelitian
Variabel dalam penelitian ini adalah :
1. Variabel bebas :
a. Variasi beban katup buang yaitu : 150 gram, 250gram dan 350gram
b. Variasi langkah katup buang yaitu :1cm, 1,5cm dan 2 cm
c. Variasi tinggi input yaitu :0,55m, 1,05m, dan 1,55m
d. Variasi ringgi output yaitu :3,91m, 4,91m dan 5,91m
2. Variabel terikat :
a. Debit air limbah (Q)
b. Debit hasil (q)
Pengambilan data dengan alat ukur debit pada v-notch dlakukan setiap 8
sampai 10 detik selama 5 menit pada setiap variasi, sehingga didapatkan data
untuk setiap variasi sekitar 35 data. Data hs yang diperoleh tersebut terdiri dari
hslimbah dan hshasil. Dari 35 data hs tersebut kemudian dirata-rata untuk
mendapatkan nilai hs yang valid. Setelah rata-rata dari hslimbah dan hshasil
diperoleh, kemudian menghitung tinggi Hv dengan rumus (3.1). Nilai Hv juga ada
dua, yaitu Hvlimbah dan Hvhasil. Dari nilai Hv yang diperoleh tersebut, kemudian
diolah kembali menggunakan rumus (2.1) untuk memperoleh debit air limbah (Q)
dan debit air hasil (q).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Hasil yang didapat dari penelitian yang dilakukan adalah jarak antara sensor
dengan permukaan air di dalam bak v-notch (hs). Data yang didapat kemudian
diolah untuk mendapatkan debit hasil, debit limbah dan efisiensi. Tetapi karena
adanya ganguan berupa angin dan kotoran berupa dedaunan sehingga
menyebabkan data kurang baik maka data yang kurang bauk tersebut dihilangkan.
Data data yang didapatkan lalu dirata rata dan dimasukkan ke dalam tabel hasil
penelitian guna mengurangi banyaknya tabel yang ada. Data ketinggian yang
dicatat oleh sensor dapat dilihat pada lampiran.
Tabel yang tersedia dibagi menjadi 2, yaitu tabel data berupa Hvlimbah, dan
Hvhasil, serta tabel perhitungan meliputi debit dan efisiensi. Dari hasil penelitian
didapatkan data seperti berikut :
Tabel 4.1 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 3,91 meter dan
panjang langkah 1 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1124 0,1390 0,0356 0,0110
2 1,05 150 0,1115 0,1346 0,0365 0,0154
3 1,55 150 0,1108 0,1266 0,0372 0,0234
4 0,55 250 0,1070 0,1382 0,0410 0,0118
5 1,05 250 0,1094 0,1333 0,0386 0,0167
6 1,55 250 0,1080 0,1225 0,0400 0,0275
7 0,55 350 0,1048 0,1381 0,0433 0,0119
8 1,05 350 0,1075 0,1312 0,0405 0,0188
9 1,55 350 0,1059 0,1218 0,0421 0,0282
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Tabel 4.2 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 3,91 meter dan
panjang langkah 1,5 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1058 0,1381 0,0422 0,0119
2 1,05 150 0,1077 0,1295 0,0403 0,0205
3 1,55 150 0,1084 0,1212 0,0396 0,0288
4 0,55 250 0,1009 0,1381 0,0471 0,0119
5 1,05 250 0,1045 0,1271 0,0435 0,0229
6 1,55 250 0,1061 0,1229 0,0419 0,0271
7 0,55 350 0,0971 0,1382 0,0509 0,0118
8 1,05 350 0,1007 0,1280 0,0473 0,0220
9 1,55 350 0,1049 0,1238 0,0431 0,0262
Tabel 4.3 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 3,91 meter dan
panjang langkah 2 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1024 0,1363 0,0456 0,0137
2 1,05 150 0,1043 0,1279 0,0437 0,0221
3 1,55 150 0,1047 0,1228 0,0433 0,0272
4 0,55 250 0,0974 0,1380 0,0506 0,0120
5 1,05 250 0,1007 0,1284 0,0473 0,0216
6 1,55 250 0,1004 0,1234 0,0476 0,0266
7 0,55 350 0,0894 0,1381 0,0586 0,0119
8 1,05 350 0,0973 0,1289 0,0507 0,0211
9 1,55 350 0,0980 0,1244 0,0500 0,0256
Tabel 4.4 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 4,91 meter dan
panjang langkah 1 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1123 0,1389 0,0357 0,0111
2 1,05 150 0,1115 0,1377 0,0365 0,0123
3 1,55 150 0,1110 0,1313 0,0370 0,0187
4 0,55 250 0,1082 0,1386 0,0398 0,0114
5 1,05 250 0,1095 0,1382 0,0385 0,0118
6 1,55 250 0,1087 0,1321 0,0393 0,0179
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Tabel lanjutan 4.4 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 4,91
meter dan panjang langkah 1 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
7 0,55 350 0,1045 0,1381 0,0435 0,0119
8 1,05 350 0,1068 0,1378 0,0412 0,0122
9 1,55 350 0,1064 0,1323 0,0416 0,0177
Tabel 4.5 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 4,91 meter dan
panjang langkah 1,5 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1068 0,1379 0,0412 0,0121
2 1,05 150 0,1073 0,1306 0,0407 0,0194
3 1,55 150 0,1082 0,1265 0,0398 0,0235
4 0,55 250 0,1013 0,1380 0,0467 0,0120
5 1,05 250 0,1045 0,1309 0,0435 0,0191
6 1,55 250 0,1065 0,1274 0,0415 0,0226
7 0,55 350 0,0969 0,1382 0,0511 0,0118
8 1,05 350 0,1005 0,1311 0,0475 0,0189
9 1,55 350 0,1047 0,1281 0,0433 0,0219
Tabel 4.6 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 4,91 meter dan
panjang langkah 2 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1042 0,1380 0,0438 0,0120
2 1,05 150 0,1043 0,1253 0,0437 0,0247
3 1,55 150 0,1039 0,1217 0,0441 0,0283
4 0,55 250 0,0965 0,1382 0,0515 0,0118
5 1,05 250 0,1001 0,1259 0,0479 0,0241
6 1,55 250 0,1004 0,1217 0,0476 0,0283
7 0,55 350 0,0902 0,1383 0,0578 0,0117
8 1,05 350 0,0959 0,1259 0,0521 0,0241
9 1,55 350 0,0986 0,1218 0,0494 0,0282
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Tabel 4.7 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 5,91 meter dan
panjang langkah 1 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1124 0,1398 0,0356 0,0102
2 1,05 150 0,1126 0,1365 0,0354 0,0135
3 1,55 150 0,1110 0,1315 0,0370 0,0185
4 0,55 250 0,1084 0,1392 0,0396 0,0108
5 1,05 250 0,1094 0,1370 0,0386 0,0130
6 1,55 250 0,1084 0,1315 0,0396 0,0185
7 0,55 350 0,1046 0,1393 0,0434 0,0107
8 1,05 350 0,1071 0,1352 0,0409 0,0148
9 1,55 350 0,1065 0,1313 0,0415 0,0187
Tabel 4.8 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 5,91 meter dan
panjang langkah 1,5 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1067 0,1392 0,0413 0,0108
2 1,05 150 0,1084 0,1323 0,0396 0,0177
3 1,55 150 0,1083 0,1264 0,0397 0,0236
4 0,55 250 0,1010 0,1392 0,0470 0,0108
5 1,05 250 0,1052 0,1323 0,0428 0,0177
6 1,55 250 0,1069 0,1268 0,0411 0,0232
7 0,55 350 0,0962 0,1391 0,0518 0,0109
8 1,05 350 0,1018 0,1325 0,0462 0,0175
9 1,55 350 0,1055 0,1276 0,0425 0,0224
Tabel 4.9 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 5,91 meter dan
panjang langkah 2 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
1 0,55 150 0,1046 0,1391 0,0434 0,0109
2 1,05 150 0,1047 0,1321 0,0433 0,0179
3 1,55 150 0,1038 0,1280 0,0442 0,0220
4 0,55 250 0,0967 0,1391 0,0513 0,0109
5 1,05 250 0,1003 0,1322 0,0477 0,0178
6 1,55 250 0,1003 0,1273 0,0477 0,0228
7 0,55 350 0,0911 0,1395 0,0569 0,0105
8 1,05 350 0,0957 0,1323 0,0523 0,0178
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Tabel lanjutan 4.9 Hasil penelitian pompa hidram dengan tinggi output 5,91
meter dan panjang langkah 2 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Rata-rata
hslimbah (m)
Rata-rata
hshasil (m)
Hvlimbah
(m)
Hvhasil
(m)
9 1,55 350 0,0986 0,1272 0,0494 0,0228
4.2 Perhitungan
Perhitungan debit hasil (q), debit limbah (Q), dan efisiensi pompa hidram
(π) dilakukan dengan mempergunakan data-data seperti terdapat pada Tabel 4.1,
Tabel 4.2, Tabel 4.3, Tabel 4.4, Tabel 4.5, Tabel 4.6, Tabel 4.7, Tabel 4.8, dan
Tabel 4.9. Data lain yang dipergunakan yaitu :
gaya gravitasi (g) : 9,8 m/s2
sudut Γ : 60o
tan Γ/2 : 0,58
Sebagai contoh perhitungan debit hasil (q), menggunakan data dengan
ketinggian input 0,55 meter dan ketinggian output 3,91 meter. (data lain pada
Tabel 4.1). Hvhasil yaitu 0,0110 meter.
q = 8
15 2π π‘ππ
β
2π»5 2
q = 8
15 2 9,8 π‘ππ
60
20,01105 2
q = 1,05 l/menit
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 4.10,
Tabel 4.11, Tabel 4.12, Tabel 4.13, Tabel 4.14, Tabel 4.15, Tabel 4.16, Tabel
4.17, dan Tabel 4.18.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Sebagai contoh perhitungan debit limbah (Q) data yang dipergunakan yaitu
data dengan ketinggian input 0,55 meter dan ketinggian output 3,91 meter. (data
lain pada Tabel 4.1). Hvbuang yaitu 0,0355 meter.
Q = 8
5 2π π‘ππ
β
2π»5 2
Q = 8
5 2 9,8 π‘ππ
60
20,03555 2
Q = 19,51 l/menit
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 4.10,
Tabel 4.11, Tabel 4.12, Tabel 4.13, Tabel 4.14, Tabel 4.15, Tabel 4.16, Tabel
4.17, dan Tabel 4.18.
Sebagai contoh perhitungan efisiensi (Ξ·), data yang dipergunakan yaitu data
dengan ketinggian input 0,55 meter dan ketinggian output 3,91 meter. (data lain
pada Tabel 4.1). q = 1,05 l/menit. Q = 19,44 l/menit yang didapat dari contoh
perhitungan debit hasil dan debit limbah.
ππ΄ = π β
π+π π»x 100%
ππ΄ = 1,05 3,91
19,51+1,05 0,55x100%
ππ΄ = 4,105
20,56 0,55x100%
ππ΄ = 4,105
11,3x100%
ππ΄ = 0,3621x100%
ππ΄ = 36,21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Hasil perhitungan untuk data yang lain, secara lengkap disajikan pada Tabel 4.10,
Tabel 4.11, Tabel 4.12, Tabel 4.13, Tabel 4.14, Tabel 4.15, Tabel 4.16, Tabel
4.17, dan Tabel 4.18.
Tabel 4.10 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 3,91 meter dan
panjang langkah 1 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 19,51 1,05 36,21
2 1,05 150 20,90 2,40 38,42
3 1,55 150 21,86 6,83 60,09
4 0,55 250 27,87 1,25 30,42
5 1,05 250 23,93 2,95 40,83
6 1,55 250 26,26 10,30 71,07
7 0,55 350 31,85 1,25 26,92
8 1,05 350 26,96 3,97 47,78
9 1,55 350 29,72 10,96 67,97
Tabel 4.11 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 3,91 meter dan
panjang langkah 1,5 cm.
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 30,01 1,26 28,67
2 1,05 150 26,63 4,94 58,24
3 1,55 150 25,58 11,57 78,58
4 0,55 250 39,39 1,25 21,92
5 1,05 250 32,32 6,50 62,34
6 1,55 250 29,45 9,86 63,27
7 0,55 350 47,87 1,24 17,95
8 1,05 350 39,91 5,90 47,96
9 1,55 350 31,65 9,09 56,30
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Tabel 4.12 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 3,91 meter dan
panjang langkah 2 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 36,36 1,79 33,43
2 1,05 150 32,77 5,92 56,99
3 1,55 150 32,03 9,99 59,99
4 0,55 250 47,18 1,30 19,08
5 1,05 250 39,93 5,60 45,77
6 1,55 250 40,56 9,41 47,50
7 0,55 350 68,02 1,25 12,88
8 1,05 350 47,34 5,32 37,63
9 1,55 350 45,78 8,61 39,94
Tabel 4.13 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 4,91 meter dan
panjang langkah 1 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 19,75 1,06 45,62
2 1,05 150 20,89 1,37 28,86
3 1,55 150 21,56 3,89 48,45
4 0,55 250 25,92 1,14 37,60
5 1,05 250 23,79 1,23 23,00
6 1,55 250 25,09 3,50 38,80
7 0,55 350 32,35 1,26 33,52
8 1,05 350 28,21 1,34 21,16
9 1,55 350 28,85 3,39 33,33
Tabel 4.14 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 4,91 meter dan
panjang langkah 1,5 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 28,21 1,31 39,75
2 1,05 150 27,36 4,27 63,17
3 1,55 150 25,83 6,92 66,95
4 0,55 250 38,56 1,28 28,77
5 1,05 250 32,24 4,15 53,35
6 1,55 250 28,80 6,31 56,91
7 0,55 350 48,37 1,23 22,16
8 1,05 350 40,30 4,04 42,65
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Tabel lanjutan 4.14 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 4,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
9 1,55 350 32,01 5,84 48,89
Tabel 4.15 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 4,91 meter dan
panjang langkah 2 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 32,83 1,28 33,58
2 1,05 150 32,77 7,83 90,22
3 1,55 150 33,52 11,05 78,51
4 0,55 250 49,29 1,25 22,04
5 1,05 250 41,17 7,42 71,40
6 1,55 250 40,55 11,03 67,75
7 0,55 350 65,79 1,20 16,00
8 1,05 350 50,74 7,41 59,60
9 1,55 350 44,41 10,97 62,73
Tabel 4.16 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 5,91 meter dan
panjang langkah 1 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 19,62 0,86 45,02
2 1,05 150 19,35 1,73 46,30
3 1,55 150 21,62 3,82 57,28
4 0,55 250 25,49 0,98 39,96
5 1,05 250 23,93 1,58 34,82
6 1,55 250 25,56 3,81 49,48
7 0,55 350 32,18 0,97 31,53
8 1,05 350 27,73 2,19 41,27
9 1,55 350 28,73 3,92 45,81
Tabel 4.17 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 5,91 meter dan
panjang langkah 1,5 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 28,42 0,99 36,31
2 1,05 150 25,54 3,41 66,38
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Tabel lanjutan 4.17 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 5,91 meter
dan panjang langkah 1,5 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
3 1,55 150 25,69 7,01 81,70
4 0,55 250 39,28 1,00 26,63
5 1,05 250 31,09 3,40 55,44
6 1,55 250 28,05 6,72 73,70
7 0,55 350 49,94 1,01 21,21
8 1,05 350 37,61 3,33 45,82
9 1,55 350 30,47 6,13 63,87
Tabel 4.18 Hasil perhitungan Q, q, dan ππ΄ pada tinggi output 5,91 meter dan
panjang langkah 2 cm
no Hinput
(m)
beban
(gram)
Debit buang
(l/m)
Debit hasil
(l/m)
Efisiensi
D'aubuisson
1 0,55 150 32,18 1,02 32,98
2 1,05 150 32,03 3,52 55,70
3 1,55 150 33,66 5,86 56,53
4 0,55 250 48,73 1,00 21,71
5 1,05 250 40,75 3,49 44,35
6 1,55 250 40,74 6,39 51,71
7 0,55 350 63,28 0,93 15,53
8 1,05 350 51,18 3,44 35,42
9 1,55 350 44,35 6,41 48,13
4.3 Pembahasan
Dari hasil pengolahan data di atas, untuk penjelasan dari Tabel
4.10, Tabel 4.11, Tabel 4.12, Tabel 4.13, Tabel 4.14, Tabel 4.15, Tabel
4.16, Tabel 4.17, dan Tabel 4.18 tentang hubungan debit hasil dengan
dengan tinggi input terhadap berat beban adalah sebagai berikut :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Gambar 4.1 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 3,91m dan panjang langkah 1 cm
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 3,91m dan panjang langkah 1,5 cm
Gambar 4.3 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 3,91m dan panjang langkah 2 cm
Gambar 4.1, gambar 4.2, dan gambar 4.3 di atas adalah grafik hubungan
debit hasil (q) dengan tinggi input (H) terhadap beban dan panjang langkah katup
0,00
5,00
10,00
15,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
0,00
5,00
10,00
15,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
limbah pada output 3,91 meter. Dilihat dari ketiga grafik, hidram dengan tinggi
input 1,55 m menghasilkan debit hasil yang lebih banyak juga daripada tinggi
input 1,05 m maupun 0,55 m.. Hal ini karena pada setiap ketinggian input air
mengalir, semakin tinggi input maka semakin tinngi juga kecepatan aliran nya.
Hal ini dapat dilihat pada rumus (2.5) yaitu kecepatan aliran suatu fluida dengan h
adalah tinggi kolom udara atau tinggi input. Dari rumus tersebut, jika nilai h
semakin besar, nilai v juga akan semakin besar dan berpengaruh terhadap
banyaknya fluida yang mengalir menuju rumah pompa per satuan waktu, dimana
semakin tinggi kecepatan aliran semakin banyak juga air yang mengalir. Jika
dilihat pada persamaan Bernoulli (2.4) terdapat hubungan antara kecepatan aliran
dengan tekanan air dan tinggi elevasi. Jadi semakin tinggi input maka kecepatan
aliran pada pipa input semakin tinggi juga, sehingga tekanan yang dihasilkan di
badan hidram juga akan meningkat. Tekanan pada badan hidram akan diteruskan
ke tabung udara melalui katup hantar sehingga udara yang termampatkan tersebut
akan mampu menaikkan air lebih banyak daripada input yang rendah.
Dari grafik tersebut didapatkan nilai debit hasil tertinggi yaitu 11,57
liter/menit. Nilai tersebut didapatkan ketika ketinggian input 1,55 meter dengan
beban 150 gram dan panjang langkah 1,5 cm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 4,91m dan panjang langkah 1 cm
Gambar 4.5 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 4,91m dan panjang langkah 1,5 cm
Gambar 4.6 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 4,91m dan panjang langkah 2 cm
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 4.4, gambar 4.5, dan gambar 4.6 di atas adalah grafik hubungan
debit hasil (q) dengan tinggi input (H) terhadap beban dan panjang langkah katup
limbah pada output 4,91 meter. Dilihat dari ketiga grafik, hidram dengan tinggi
input 1,55 m menghasilkan debit hasil yang lebih banyak juga daripada tinggi
input 1,05 m maupun 0,55 m
Pompa hidram bekerja berdasarkan prinsip palu air. Palu air (water
hammer) adalah hentakan tekanan atau gelombang air yang disebabkan oleh
energi kinetik air atau aliran air yang dihentikan secara tiba-tiba. Berhentinya
aliran air secara tiba tiba tersebut terjadi saat katup limbah tertutup. Pada ketiga
grafik tersebut penggunaan beban yang efektif adalah 150 gram , dimana jika
menggunakan beban katup limbah yang terlalu berat maka akan mempengaruhi
terjadinya water hammer karena proses menutupnya katup limbah membutuhkan
waktu lebih lama karena berat beban tersebut bahkan bisa membuat katup limbah
tidak tertutup . Dari grafik tersebut didapatkan nilai debit hasil tertinggi yaitu
11,05 liter/menit. Nilai tersebut didapatkan ketika ketinggian input 1,55 meter
dengan beban 150 gram dan panjang langkah 2 cm . Jika dibandingkan dengan
debit hasil pada ketinggian output 3,91 m ,debit hasil pada ketinggian output 3,91
m lebih banyak daripada ketinggian output 4,91m dengan tinggi input yang sama
yaitu 1,55 m Jika dihubungkan antara energi yang dihasilkan dengan energi yang
dibutuhkan untuk pemompaan , semakin tinggi output semakin besar pula energi
yang dibutuhkan untuk memompa air. Pada hukum Bernoulli (2.4) apabila tinggi
input tetap maka energi pompa yang tersedia tetap. Sehingga pada tinggi input
sama tetapi tinggi output lebih tinggi, debit hasil nya lebih sedikit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Gambar 4.7 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 5,91m dan panjang langkah 1 cm
Gambar 4.8 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 5,91m dan panjang langkah 1,5 cm
Gambar 4.9 Grafik hubungan antara debit hasil (q) dengan tinggi input (H)
terhadap beban dengan tinggi output 5,91m dan panjang langkah 2 cm
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
0,55 1,05 1,55
q (
l/m
)
H (m)
beban 150 gram
beban 250 gram
beban 350 gram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Gambar 4.7, gambar 4.8 dan gambar 4.9 menunjukkan grafik hubungan
antara debit hasil (q) dan tinggi input (H) terhadap beban dan panjang langkah
katup limbah pada ketinggian output 5,91 meter. Dari grafik tersebut dapat dilihat
bahwa nilai debit hasil terbanyak sebesar 7,01 liter/menit dengan ketinggian input
1,55 meter dengan beban 150 gram dan panjang langkah 1,5 cm. Seperti pada
grafik sebelumnya pada ketinggian input tertinggi yaitu 1,55 m dan dan beban 150
gram menghasilkan debit hasil terbaik. Pada penggunaan jarak main katup limbah
yang terlalu pendek yaitu 1 cm mengakibatkan frekuensi tertutupnya katup limbah
lebih banyak, sehingga debit hasil nya kurang baik. Karena pemompaan pada
rumah pompa hidram terlalu cepat sehingga tekanan yang dihasilkan kurang
maksimal.
Pada ketinggian output 5,91 m jumlah debit hasilnya adalah yang paling
jauh lebih sedikit dibandingkan dengan ketinggian output 3,91 m dan 4,91 m. Hal
ini karena energi yang dibutuhkan untuk memompakan air pada ketinggian output
5,91m jauh lebih besar, padahal ketinggian inputnya sama. Bila ingin debit hasil
pada ketinggian 5,91 lebih banyak maka dapat diatasi dengan menaikan tinggi
input. Hal itu sesuai dengan hukum Bernoulli (2.4) tentang hubungan antara
elevasi (tinggi tempat), tekanan, dan tinggi kecepatan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari data penelitian pompa hidram pvc 2 inci dengan variasi tinggi input,
panjang langkah katup limbah dan berat beban katup limbah dapat diketahui pada
ketinggian output 3,91 m, debit hasil terbanyak 11,57 l/menit dengan tinggi input
1,55 m , panjang langkah 1,5 cm dan berat beban katup limbah 150 gram. Untuk
tinggi output 4,91 m diperoleh debit hasil terbesar sebesar 11,05 l/menit dengan
tinggi input 1,55 m , panjang langkah 2 cm dan berat beban katup limbah 150
gram. Dan pada tinggi output 5,91 m debit hasil terbanyak sebesar 7,01 l/menit
dengan tinggi input 1,55 m , panjang langkah 1,5 cm dan berat beban katup
limbah 150 gram.
5.2 Saran
Dari grafik debit hasil yang didapat pengaruh dari berat beban katup limbah
tidak terlalu terlihat karena selisih debit yang dihasilkan sedikit antara setiap
variasi, maka dari itu disarankan penambahan jumlah variasi beban yang
dilakukan dan selisih berat bebannya diperbesar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
DAFTAR PUSTAKA
Bengston, Harlan., 2011, Low Cost Easy to Use Spreadsheets for Engineering
Calculations Available at Engineering Excel Spreadsheets ale
enhancement cialis, http://www.engineeringexcelspreadsheets.com
(diakses pada hari Jumat, 24 Oktober 2014)
Cahyanta,Yosef A. Dan Taufik, Indrawan ,1996, Studi Terhadap Presentasi
Pompa Hidraulik Ram Dengan Variasi Beban Katup Limbah, Jurnal
Ilmiah Teknik Mesin CAKRAM , 2 (2).
Fane, Didin S., Sutanto, R., dan Mara, I Made., 2012, Pengaruh Konfigurasi
Tabung Kompresor Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, Jurnal Teknik
Mesin Universitas Mataram, 2, pp 1-5.
Jafri, Muhamad dan Limbong, Ishak ,2011, Analisa Unjuk Kerja Pompa Hidram
Paralel Dengan Variasi Berat Beban dan Panjang Langkah Katup Limbah,
Jurnal MIPA FST UNDANA, 10 (1A).
Jeffery, T.D, Thomas, T.H, Smith, A.V, Glover, P.B, dan Fountain, P.D., 1992,
Hydraulic Ram Pumps A Guide to Ram Pump Water Supply System, 1 (4),
1-9, ITDG, Warwick UK.
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, pp
1-9.
San, Gan Shu, et al. ,2012, Studi Karakteristik Volume Tabung Udara dan Beban
Katup Limbah Terhadap Efisiensi Pompa Hydraulic Ram, Surabaya.
Universitas Kristen Petra, 4 (2), pp 81-87.
Streeter, Victor L., Wylie E. Benjamin., 1985, Mekanika Fluida, Erlangga,
Jakarta, 8 (2), pp 345-347.
Suarda, M, dan Wirawan, I.K.G., 2008, Kajian Eksperimental Pengaruh Tabung
Udara Pada Head Tekanan Pompa Hidram, Jurnal Ilmiah Teknik Mesin
CAKRAM, 2, pp 10-14.
Triatmodjo, Bambang., 1996, Hidraulika I, Beta Offset, Yogyakarta, 2.
Winarto, Dwi., 2012, Penjelasan Hukum Boyle, http://www.ilmukimia.org
(diakses pada hari Selasa, 13 Januari 2015)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Lampiran 1
Gambar pompa hidram PVC 2 inci
Gambar instalasi pompa hidram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Lampiran 2
Gambar bak tampungan air limbah pompa
Gambar bak tampungan air hasil pemompaan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Lampiran 3
Gambar pompa air
Gambar bak tampungan input
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI