Click here to load reader
Upload
intanti-mulana-putri
View
75
Download
10
Embed Size (px)
DESCRIPTION
design
Citation preview
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
DESAIN DAN PENGUJIAN PRESTASI POMPA PANCAR (JET PUMP)
Abdul Makhsud
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik UMI
Jl. Urip Sumoharjo KM.05 Kampus II UMI
Tlp. 0411 443685, Email: [email protected] atau [email protected]
ABSTRAK
Pompa pancar (jet pump atau ejector) adalah suatu pompa yang terdiri dari sebuah tabung
pancar, nosel konvergen dan venturi yang berbentuk konvergen divergen (diffuser). Pada bagian
konvergen dihubungkan dengan sebuah pipa yang berfungsi sebagai pipa isap. Fluida dapat
terisap oleh pompa pancar karena adanya daya penggerak dalam bentuk energi tekanan fluida
yang dialirkan melalui nosel kedalam tabung pancar dengan kecepatan yang tinggi menyebabkan
terjadinya kevakuman dalam tabung pompa pancar. Penelitian bertujuan untuk mengetahui
prestasi kerja dari pompa pancar, dan pengaruh perlakuan pengujian terhadap karakteristik
prestasi dari pompa yang diuji dengan nozzle throat ratio R = 0,25. Pengujian dilakukan pada
beberapa tingkat perubahan pembukaan katup pompa suplai sebagai daya penggerak dan
beberapa tingkat perubahan pembukaan katup pompa pancar. Pembukaan katup pompa pancar
dipilih pada posisi tertutup 0%, terbuka 10% hingga terbuka penuh 100%, sedang posisi katup
pompa suplai mulai pembukaan 10% hingga 100%. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa
parameter prestasi pompa pancar yaitu: perbandingan kapasitas (RW), perbandingan head (RH),
perbandingan luas nosel-tenggorokan (R) berpengaruh terhadap efisiensi pompa. Efisiensi
pompa pancar maksimum yang diperoleh adalah p = 26,159%, dengan capacity ratio yang
tertinggi RW = 0,7867.
Kata kunci: Prestasi, Efisiensi, Pompa pancar, Nosel, Pompa suplai
PENDAHULUAN
Pesawat pompa mempunyai peranan
yang sangat penting dalam berbagai
kebutuhan hidup manusia, misalnya: dalam
bidang pelayanan air minum, kebutuhan
industri, pertanian dan lain-lain. Untuk
memenuhi kebutuhan tersebut pada umumnya
dilakukan dengan menggunakan jenis pompa
sentrifugal, sedang pompa pancar (jet pump)
secara khusus digunakan pada industri-
industri, seperti: kapal laut, ketel uap dan
sebagainya. Aplikasi sistem pompa pancar
dalam penggunaannya banyak dijumpai pada
kapal-kapal laut yang dimaksudkan adalah
untuk menghemat pemakaian sumber energi
listrik serta dapat menghemat sistem instalasi
pipa didalam kapal. Selain itu pompa pancar
digunakan untuk mencampur dua macam zat
cair seperti air dengan liquid foam pada
pemadam kebakaran.
Pompa pancar dapat berfungsi
bilamana ada daya penggerak dalam hal ini
adalah fluida yang dialirkan masuk kedalam
tabung pancar melalui nosel dengan kecepatan
yang tinggi, sehingga terjadi kevakuman
didalam tabung pompa pancar, maka
akibatnya fluida akan terisap dan bercampur
dengan fluida penggerak (pompa suplai).
Berdasarkan prinsip kerja tersebut pompa
pancar dapat menambah kapasitas pompa
suplai, sehingga pompa ini perlu terus
dikembangkan dan diterapkan pada bidang
pertanian. Pompa ini dapat pula digunakan
untuk bidang perikanan sebagai alat bantu
suplai air dan berfungsi pula sebagai aerator
dalam upaya pengembangan budidaya dan
peningkatan produksi ikan. Untuk tambak
intensif yang pendistribusian airnya 100%
dilakukan dengan pompa, maka pompa ini
menjadi penting, agar kesinambungan suplai
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
air dapat diatur dan dijamin sebab kemacetan
distribusi air akan berpengaruh pada populasi
ikan yang padat. Manfaat lain dari
penggunaan pompa pancar ini adalah dapat
mencampur air tawar (dari sungai atau danau)
dengan air asin (dari laut), sehingga dapat
menurunkan kadar garam dalam tambak.
Kondisi air dengan kadar garam yang relatif
rendah sangat disukai oleh para petani tambak
khususnya tambak udang. Untuk mengetahui
lebih mendalam akan kemampuan dan prestasi
pompa pancar, maka didesain dan dibuat suatu
pompa serta dilakukan pengujian pada
beberapa kondisi perlakuan sesuai kebutuhan.
Tujuan yang diharapkan dari pengujian
pompa ini adalah untuk menentukan nilai
prestasi atau unjuk kerja serta mendapatkan
gambaran tentang karakteristik dari pompa
pancar untuk beberapa tingkat perubahan
kapasitas atau debit aliran. Manfaat dari hasil
penelitian ini diharapkan dapat dijadikan
sebagai bahan acuan atau bahan perbandingan
bagi para peneliti yang tertarik dengan
kegunaan dan pengembangan pompa pancar.
Dengan mengetahui prestasi kerja dan
karakteristik pompa pancar, maka pemakaian
pompa jenis ini dapat lebih dioptimalkan
khususnya untuk kebutuhan petani tambak.
TINJAUAN PUSTAKA
1. Hukum Dasar Aliran Fluida
Fluida umumnya dibagi atas gas dan
cairan yang diartikan sebagai suatu zat yang
dapat mengalir, sedang pengertian yang lebih
teliti adalah suatu zat yang bergerak secara
kontinu karena aksi gaya geser. Gaya geser
timbul bila terjadi gesekan relatif antara satu
lapisan dengan lapisan lain yang
bersinggungan dalam fluida tersebut. Aliran
fluida terlalu rumit dan tidak selalu tunduk
pada analisis matematik yang tepat, sehingga
untuk menganalisisnya dapat digunakan tiga
hukum dasar aliran fluida, yaitu: persamaan
kontinuitas, persamaan mementum dan
persamaan energi.
a. Persamaan kontinuitas
Persamaan kontinuitas diturunkan dari
prinsip kekekalan massa. Untuk aliran yang
bersifat stasioner (mantap), didalam volume
atur tidak terjadi perubahan jumlah massa,
yaitu bahwa jumlah massa yang masuk ke
suatu volume atur sama dengan jumlah massa
yang keluar dari volume atur dalam selang
waktu t.
ρ A V = konstan
Untuk fluida incompressible (air), secara
praktis massa jenis ρ [kg/m3] dianggap
konstan, sehingga: A V = Q = konstan,
dengan: A = luas penampang [m2], V =
kecepatan aliran [m/s], dan Q = kapasitas atau
debit aliran [m3/s]
b. Persamaan momentum
Persamaan momentum dikembang-kan
dari hukum kedua Newton, yaitu:
F = M dt
dV, dengan: F = jumlah gaya
luar yang bekerja [N], M = massa zat [kg],
dan dt
dV = laju perubahan kecepatan [m/s
2].
c. Persamaan Energi
Persamaan energi dapat dinyatakan
dalam bentuk persamaan Bernoulli, yang
merupakan persamaan energi mekanik untuk
aliran stasioner dan massa konstan. Untuk
aliran yang stasioner incompressible dan
reversible berlaku persamaan Bernoulli yang
berbentuk:
2g
V
γ
P 2
+ Z = konstan, dengan: γ
P=
head tekanan [m], 2g
V 2
= head kecepatan [m],
Z = head ketinggian [m], P = tekanan [N/m2],
γ = berat jenis fluida [N/m3], dan g =
percepatan gravitasi [m/s2].
2. Prinsip Kerja dan Karakteristik Pompa
Pancar
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
VT
Istilah pompa pancar (Jet Pump) atau
ejektor adalah suatu pompa yang terdiri dari
sebuah tabung pancar dan venturi yang
berbentuk konvergen divergen (diffuser). Pada
bagian konvergen dihubungkan dengan
sebuah pipa yang berfungsi sebagai pipa isap
(suction fluid). Fluida dapat terisap oleh
pompa pancar karena adanya daya penggerak
dalam bentuk energi tekanan fluida (motive
fluid) yang dialirkan kedalam tabung pancar
melalui nosel (nozzle) dengan kecepatan yang
tinggi menyebabkan terjadinya kevakuman
dalam tabung pompa pancar. Fluida yang
dialirkan kedalam tabung pompa pancar
adalah dengan bantuan sebuah pompa suplai
melalui suatu instalasi pipa yang dilengkapi
dengan sebuah katup pengatur. Aliran fluida
inilah yang dimanfaatkan sebagai fluida
penggerak (motive fluid) dengan kontruksi
pompa yang diperlihatkan pada gambar
berikut:
V1 VN V2
Vs
Gambar 1. Prinsip kerja pompa pancar (ref.4)
Untuk mendapatkan karakteristik
pompa pancar ada beberapa parameter penting
yang berkaitan dengan teori fluida dan
aplikasinya terhadap sistem pompa pancar.
Parameter yang dimaksud adalah: head
tekanan masuk tabung pancar, head tekanan
keluar pada saluran buang, kapasitas pompa
suplai, kapasitas pompa pancar dan efisiensi
yang dihasilkan oleh pompa pancar.
a. Aliran fluida
Analisis teoritis dikembangkan dari
persamaan Bernoulli dalam menentukan aliran
fluida yang keluar dari tabung pancar dalam
bentuk persamaan:
2g
Vm
γ
Pm 2
= 2g
Vn
γ
Ps 2
(2.1)
Bila pada permukaan tabung pancar semua
energi dianggap head statis dengan
mengabaikan kecepatan masuk tabung pancar
(Vm = 0), maka persamaan menjadi:
2g
Vn 2
= γ
PsPm (2.2)
Persamaan ini disebut sebagai head operasi,
dengan: Pm = tekanan statis masuk tabung
pancar [N/m2], Ps = tekanan isap pada pipa
isap [N/m2], Vn = kecepatan aliran keluar
nosel [m/s], Vm = kecepatan fluida masuk
tabung [m/s], γ = berat jenis fluida [N/m3].
Pada saluran buang head kecepatan
berubah menjadi head statis maka kecepatan
saluran buang dapat diabaikan (Vd = 0),
sehingga diperoleh persamaan:
2g
Vt 2
= γ
PsPd (2.3)
Persamaan diatas disebut sebagai head buang
(discharge), dengan: Vt = kecepatan fluida
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
pada tenggorokan [m/s], dan Pd = tekanan
statis pada saluran buang [N/m2].
Head tekanan pada saluran buang juga
dapat diperoleh dengan anggapan bahwa
pertambahan tekanan dalam nosel akibat
pertambahan aliran dari ruang pengisapan
dengan persamaan:
Hd–Hs=(Ht–Hs’)+(Hd–Ht)–(Hs–Hs’) (2.4)
dengan: Ht = head tekanan pada tenggorokan,
Hs = head tekanan isap pada pipa pengisapan,
Hs’= head tekanan vakum pada ruang
pengisapan, dan Hd = head tekanan pada
saluran buang (discharge).
Dari persamaan (2.3) dan (2.4) diperoleh
persamaan:
Hd – Hs = γ
PsPd atau,
2g
Vt 2
= Hd – Hs
Untuk lebih jelasnya, uraian dari beberapa
parameter persamaan diatas dapat dilihat pada
gambar berikut:
1.Vm Hm Vn Ht 3.Vt Hd 4.Vd
Hs
2.Vs
Gambar 2. Sistem aliran fluida dalam pompa pancar
Keterangan: (1) aliran fluida dari pompa suplai, (2) aliran fluida dari pipa isap pompa pancar,
(3) aliran fluida pada tenggorokan, dan (4) aliran fluida pada saluran pembuangan
b. Head tekanan
Pada gambar (2) diperlihatkan bahwa
head tekanan yang bekerja pada sistem pompa
pancar dibagi dalam tiga bagian, yaitu:
- Head tekanan masuk tabung pancar
atau head operasional
- Head tekanan kerja dalam
keseluruhan sistem
- Head tekanan pada saluran buang
(discharge pressure head)
Head tekanan masuk tabung pancar
adalah head tekanan yang bekerja pada nosel
dengan laju aliran (kapasitas) dari pompa
suplai sampai pada saluran buang. Head
tekanan kerja tersebut adalah:
Hm–Hd = (Hm–Hs)– Hd–Hs) (2.5)
Sedang head tekanan discharge (Hd–Hs) yang
terjadi pada akhir kerja tekanan sistem
diberikan pada persamaan (2.4).
Perbandingan tekanan (pressure ratio,
RH) yang beroperasi pada sistem pompa
pancar adalah perbandingan antara head
tekanan discharge dengan head tekanan kerja
yaitu:
RH = Hs)(HdHs)(Hm
)Hs'(HsHt)(Hd)Hs'(Ht
,
atau RH = HdHm
HsHd
(2.6)
c. Kapasitas aliran
Besarnya kapasitas (debit) aliran yang
terisap akibat tekanan vakum (hampa udara)
yang ditimbulkan oleh fluida penggerak
tergantung pada besarnya debit yang disuplai
masuk tabung pancar serta dimensi (ukuran)
dari pompa pancar yang diteliti atau diuji.
Untuk menghitung besarnya laju atau debit
aliran digunakan persamaan kontinuitas dan
persamaan momentum yang secara matematik
dapat dituliskan dalam bentuk:
Qm + Qs = Qd [m3/s] (2.7)
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
dengan: Qm = debit yang disuplai masuk
tabung pancar, Qs = debit yang terisap oleh
pompa pancar, Qd = debit yang keluar melalui
saluran buang (discharge).
Dalam penelitian ini besarnya
kapasitas pompa dihitung dengan mengukur
besarnya volume fluida (air) yang mengalir
dalam tangki pengukur selama selang waktu
tertentu. Jadi besarnya kapasitas aliran adalah
volume perwaktu (Q = ν/t dalam lt/s atau
m3/s).
Perbandingan antara kapasitas yang terisap
oleh pompa pancar dengan kapasitas pompa
suplai yang masuk tabung pancar disebut
sebagai perbandingan kapasitas (capacity
ratio), dalam bentuk persamaan adalah:
RW = Qm
Qs (2.8)
d. Efisiensi pompa
Efisiensi pompa pancar dapat
didefenisikan sebagai perbandingan antara
kerja yang berguna dengan energi yang
disuplai masuk tabung pancar. Kerja yang
berguna adalah Qs (Hd – Hs) dan energi atau
kerja yang disuplai masuk tabung pancar Qm
(Hm – Hd), sehingga efisiensi pompa dapat
ditulis dalam bentuk:
ηp = Hd)Qm(Hm
Hs)Qs(Hd
(2.9)
Substitusi persamaan (2.8) dan persamaan
(2.6) kedalam persamaan diatas, maka
diperoleh persamaan dalam bentuk:
ηp = RW . RH (2.10)
METODE PENELITIAN
Untuk mengetahui prestasi pompa
pancar, maka dibuat suatu instalasi pengujian
(gambar 3) yang terdiri dari 5 bagian utama
yaitu: (1) pompa bantu sebagai pompa suplai,
(2) pompa pancar sebagai obyek penelitian,
(3) tiga buah tangki untuk mengetahui debit
pompa, (4) pipa sirkulasi aliran fluida (air),
dan (5) manometer air raksa sebagai alat ukur
tekanan. Pembuatan dan pengujian pompa
dilakukan pada Laboratorium Proses Produksi
Teknik Mesin UMI Makassar. Pompa yang
diteliti hanya satu jenis ukuran yaitu: diameter
nosel = 15 mm, diamater tenggorokan = 30
mm, dan diameter saluran buang 61 mm.
Pompa bantu sebagai pompa suplai
yang digunakan adalah jenis centrifugal self
priming merek Honda yang dalam pengujian
ini putaran mesin dikonstankan sesuai
kebutuhan. Fasilitas pengujian yang lain
adalah alat ukur dan alat bantu antara lain:
stop watch sebagai pengukur waktu,
termometer sebagai pengukur suhu air, water
pass sebagai alat untuk memeriksa kerataan
(level) dari posisi pompa pancar dan pipa
sirkulasi, barometer sebagai pengukur tekanan
ruangan, hand tachometer sebagai alat kontrol
putaran pompa suplai, dan gelas ukur untuk
kalibrasi volume tangki.
Untuk menentukan nilai prestasi kerja
dan karakteristik dari pompa pancar maka
dilakukan pengujian pada beberapa tingkat
perubahan pembukaan katup pompa suplai
sebagai daya penggerak dan beberapa tingkat
perubahan pembukaan katup pompa pancar.
Pembukaan katup pompa pancar dipilih pada
posisi tertutup 0 %, terbuka 10% hingga
terbuka penuh 100%, sedang posisi katup
pompa suplai mulai pembukaan 10% hingga
100%. Setiap perubahan laju aliran dari
pompa suplai, dilakukan beberapa kali
perubahan posisi katup pada pipa isap pompa
pancar.
Pengukuran debit (kapasitas aliran)
dilakukan dengan menetapkan volume tangki
sebesar 10 liter dan mencatat berapa detik
waktu yang dibutuhkan untuk memenuhi
volume tersebut. Tekanan pada setiap titik
pengukuran diukur melalui manometer air
raksa dalam satuan mmHg, dicatat bersamaan
dengan tinggi kenaikan zat cair pada tangki
penampungan (saluran buang) dan penurunan
zat cair pada tangki isap pompa suplai dan
pompa pancar. Ketika volume tangki
mencapai 10 liter dan waktu telah dicatat,
selanjutnya buka katup pengembalian zat cair
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
pada pipa tangki pompa suplai dan pompa
pancar. Setelah terisi penuh tangki isap pompa
suplai dan pompa pancar, maka ulangi
pencatatan untuk pembukaan katup pompa
pancar berikutnya. Untuk pembukaan katup
pompa suplai konstan dilakukan dengan cara
yang sama pada perubahan pembukaan katup
pompa pancar.
Gambar 3. Instalasi pengujian pompa pancar
Keterangan: (1) tangki isap pompa suplai, (2) pompa suplai, (3) katup pengatur debit pompa
suplai, (4) tangki isap pompa pancar, (5) katup pengatur debit pompa isap, (6) pompa pancar,
(7) manometer air raksa, (8) tangki penampungan, (9) katup sirkulasi, (10) katup kaki, (11)
pipa sirkulasi air, (12) pipa tekan pompa suplai, (13) pipa isap pompa pancar, (14) pipa
buang (discharge)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Menurut Gosline dan O’Brien (ref.6,
h.415) karakteristik pompa pancar dapat
dinyatakan dengan tiga perbandingan (ratio)
yaitu:
- Capacity ratio,
RW = suplai pompa Kapasitas
pancar pompa Kapasitas=
Qm
Qs
- Head ratio, RH = kerja tekanan Head
discharge tekanan Head
= HdHm
HsHd
- Nozzle throat ratio,
R = an tenggorokLuas
nosel Luas =
At
An
Untuk pompa pancar yang diteliti
perbandingan luas nosel dengan luas
tenggorokan (R = 0,25), dengan ukuran
diiameter nosel = 15 mm dan diamater
tenggorokan = 30 mm.
R = At
An =
2
2
(Dt)4
π
(Dn)4
π
= 900
225= 0,25
Perbandingan kapasitas pompa pancar dengan
kapasitas pompa suplai (RW) yang maksimum
dicapai pada posisi pembukaan katup pompa
suplai 40-50 % dengan pembukaan katup
pompa pancar 100%, yaitu sebesar RW =
0,7867.
0
6
12
18
24
30
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Capacity ratio, RW
Efisie
nsi pom
pa (
%)
20%
40%
60%
80%
Gambar 4. Hubungan antara efisiensi pompa
ηp dan capacity ratio RW
Nilai efisiensi yang tertinggi dicapai sebesar
ηp = 26,159% dan head ratio yang maksimum
sebesar RH = 0,3340, yang diperoleh pada
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
operasi pembukaan katup pompa suplai 40%
dan katup pompa pancar 100%. Untuk
mendapatkan prestasi pompa pancar yang
optimal, maka pompa harus dioperasikan pada
posisi pembukaan katup pompa pancar
terbuka penuh dan pada kapasitas pompa
suplai yang maksimum.
Hubungan antara efisiensi pompa
pancar ηp dengan capacity ratio RW (gambar
4), diperlihatkan bahwa setiap perubahan
posisi pembukaan katup pada pompa suplai
akan berpengaruh terhadap efisiensi pompa
dan capacity ratio. Efisiensi pompa tertinggi
diperoleh pada posisi katup pompa pancar
terbuka penuh 100% dengan nilai ηp =
26,159% untuk pembukaan katup pompa
suplai 40%. Untuk pembukaan katup pompa
suplai 20% diperoleh nilai efisiensi pompa
sebesar ηp = 24,157%. Pada grafik tersebut
hanya ditunjukkan untuk kondisi pembukaan
katup pompa suplai 20, 40, 60 dan 80%.
Untuk pembukaan katup pompa suplai mulai
dari 70 hingga 100% diperoleh nilai rata-rata
efisiensi pompa pancar relatif sama dengan
pembukaan katup 80%. Makin besar
pembukaan katup pompa pancar, maka nilai
efisiensi pompa dan capacity ratio akan
bertambah besar pula.
Pada gambar (5) diperlihatkan grafik
hubungan antara efisiensi pompa ( ηp ) dan
kapasitas isap pompa pancar (Qs) untuk
pembukaan katup pompa suplai: 20, 40, 60
dan 100%. Besarnya kapasitas isap pompa
pancar sangat dipengaruhi oleh posisi
pembukaan katup pada pompa suplai.
0
6
12
18
24
30
0,2 0,6 1 1,4 1,8 2,2 2,6
Kapasitas isap p.pancar, Qs (lt/s)
Efisie
nsi p
om
pa
(%
)
20%
40%
60%
100%
Gambar 5. Hubungan antara efisiensi pompa
ηp dan kapasitas isap pompa pancar Qs
Pada gambar (5) terlihat jelas bahwa
nilai efisiensi pompa tertinggi diperoleh pada
posisi pembukaan katup pompa suplai 40%
dan rata-rata kapasitas isap pompa pancar
akan maksimum ketika posisi katup pompa
suplai terbuka penuh. Untuk setiap perubahan
kapasitas pompa pancar, akan berpengaruh
pula pada nilai efisiensi pompa dan hubungan
keduanya berbanding lurus.
Hubungan antara head ratio (RH)
dengan capacity ratio (RW) diperlihatkan
pada gambar (6), yang menunjukkan bahwa
nilai head ratio tertinggi diperoleh pada
pembukaan katup pompa suplai 20%, sedang
untuk pembukaan katup yang lebih besar nilai
head ratio yang diperoleh semakin menurun.
Sebaliknya, untuk nilai capacity ratio yang
tertinggi dari hasil pengujian diperoleh pada
pembukaan katup pompa suplai 100%, dengan
RW = 0,7867. Pada grafik tersebut terlihat
bahwa hubungan antara RH dan RW adalah
linear pada posisi pembukaan katup pompa
pancar antara 60 sampai 100%.
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
Capacity ratio, RW
He
ad
ra
tio
, R
H
20%
40%
60%
80%
100%
Gambar 6. Hubungan antara head ratio RH
dan capacity ratio RW
Berdasarkan persamaan (2.10) bahwa
efisiensi pompa adalah perkalian antara
capacity ratio dan head ratio (ηp = RW .
RH), yang berarti nilai efisiensi akan tinggi
jika kedua variabel tersebut bernilai besar.
Prestasi pompa pancar dinilai dari besarnya
nilai efisiensi pompa dan capacity ratio RW
yang tergantung pada besarnya kapasitas isap
Qs (persamaan 2.8 dan 2.9). Nilai Qs dapat
ditingkatkan jika tekanan vakum diperbesar
yang berarti bahwa dibutuhkan daya fluida
Majalah Ilmiah Al-Jibra, ISSN 1411-7797, Vol. 9, No. 29. Agustus 2008
penggerak (motive fluid) dari pompa suplai
juga harus besar. Besarnya nilai tekanan
vakum antara lain dipengaruhi oleh konstruksi
pompa (bentuk dan ukuran) yang terdiri dari 3
komponen utama: converging nozzle, diffuser
dan body (lihat gambar berikut).
Gambar 7. Water jet eductors (ref.9)
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil analisis dan
pengujian yang telah dilakukan, maka dapat
disimpulkan beberapa hal berikut.
Prestasi pompa pancar sangat
ditentukan oleh jumlah fluida yang dialirkan
dari pompa suplai sebagai daya penggerak
(motive fluid) untuk menghasilkan tekanan
vakum dalam tabung pancar. Semakin besar
kapasitas pompa suplai yang mengalir (Qm),
maka tekanan vakum akan semakin tinggi dan
kapasitas pompa pancar yang dihasilkan (Qs)
akan semakin besar pula.
Efisiensi pompa pancar tergantung
pada bentuk konstruksi pompa yang meliputi:
ukuran perbandingan luas nosel dan luas
tenggorokan (nozzle throat ratio), venturi
(diffuser) dan body atau tabung pompa pancar.
Prestasi terbaik yang dapat dicapai dari pompa
pancar yang diuji untuk nozzle throat ratio R
= 0,25 adalah: perbandingan kapasitas
(capacity ratio) RW = Qs/Qm = 0,7867, dan
efisiensi pompa p = 26,159 %.
Pompa pancar sangat tepat digunakan
oleh para petani tambak sebagai alat bantu
suplai air untuk meningkatkan hasil atau
produksi tambak (jumlah ikan) karena
disamping dapat menambah kapasitas pompa
suplai juga dapat menghasilkan campuran dua
macam fluida (air tawar dan air asin).
Penelitian dan pengujian pompa
pancar dengan desain konstruksi dan ukuran
nozzle throat ratio (R) yang berbeda perlu
dilakukan untuk mendapatkan capacity ratio
(RW) yang tinggi dan efisiensi pompa p
yang maksimum.
DAFTAR PUSTAKA
Djojodihardjo H., 1983, Mekanika Fluida,
Penerbit Erlangga, Jakarta, 1983
Gasiorek J.M. and Caster W.G., 1967,
Mechanics of Fluids for Mechanical
Engineering, London, Blackie & Son.
Glasgow.
Holman J.P., 1985, Metode Pengukuran
Teknik, Edisi Keempat, Penerbit Erlangga,
Jakarta.
Karassik I.J, et al, 1976, Pump Hand Book,
Mc Graw-Hill Book Company, New York.
Olson R.M & Wright S.J., 1993. Dasar-Dasar
Mekanika Fluida Teknik, Edisi Kelima,
PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Stepanoff A.J., 1960, Centrifugal and Axial
Flow Pump Theory Design and
Application, Willes and Sons Inc, New
York.
Streeter V.L. and Wylie E.B., 1988,
Mekanika Fluida, Edisi Kedelapan,
Penerbit Erlangga, Jakarta.
Vasandani V.P., 1980, Theory of Hydraulic
Machines, Seven Edition, Khanna
Publishers, New Delhi.
…. 2007, Water Jet Eductors, Schutte &
Koerting, 2510 Metropolitan Drive,
Trevose, USA. http://www.s-k.com/