BAB I PENDAHULUAN

ρ
ω
kg/m3
rad/s
Kerapatan fluida
Kecepatan sudut
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Dalam pemilihan jenis pompa sangat diiginginkan suatu jenis pompa
sentrifugal yang dapat beroperasi maksimal dan tahan dioperasikan dalam jangka
waktu yang lama, hal ini tidak terlepas dari jenis pompa, pemasangan dan
pengoperasian yang tepat sehingga akan bekerja sesuai dengan peruntukannya.
Menurut beberapa literatur terdapat beberapa jenis pompa, namun yang akan
dibahas dalam analisa ini ialah jenis pompa sentrifugal.
Pompa sentrifugal adalah jenis pompa yang sangat banyak dipakai
terutama industri pengolahan dan pendistribusian air. Beberapa keunggulan
pompa sentrifugal adalah: harga yang lebih murah, kontruksi pompa sederhana,
mudah pemasangan maupun perawatan, kapasitas dan tinggi tekan ( head ) yang
tinggi, kehandalan dan ketahanan yang tinggi. Pompa sentrifugal ini akan
digunakan pada instalasi yang akan dirancang di Laboratorium Mesin Fluida
Departemen Teknik Mesin dan bertujuan untuk memompakan air dari reservoir
bawah ( ground tank ) ke reservoir atas ( roof tank ).
Pompa sentrifugal yang digunakan adalah sebagai alat uji perbandingan
hasil dari real dilapangan dengan hasil dari simulasi menggunakan perangkat
lunak ( software ) yaitu program simulasi Computational Fluid Dynamic atau
sering disebut dengan CFD.
Computational Fluid Dynamic ( CFD ) dapat memberikan kekuatan untuk
mensimulasikan aliran fluida, perpindahan panas, perpindahan massa, bendabenda bergerak, aliran multifasa, reaksi kimia, interaksi fluida dengan struktur,
dan system akustik hanya dengan permodelan di computer. Dengan menggunakan
software ini akan tampak bentuk virtual prototype dari system yang digunakan
atau alat yang ingin dianalisis dengan menerapkan kondisi nyata di lapangan.
CFD akan memberikan data - data, gambar - gambar, atau kurva - kurva yang
menunjukkan prediksi dari performansi keandalan sistem tersebut.
Universitas Sumatera Utara
CFD yang akan digunakan ialah CFD Fluent versi 6.1.22. Fluent adalah
salah satu jenis program CFD yang menggunakan metode volume hingga. Fluent
menyediakan fleksibilitas mesh yang lengkap, sehingga dapat menyelesaikan
kasus aliran fluida dengan mesh ( grid ) yang tidak terstruktur sekalipun dengan
cara yang relative mudah. Setelah menggunakan program ini, maka akan didapat
hasil-hasil yang mendekati dengan kasus yang akan dijumpai di lapangan.
1.2.
Batasan Masalah
Instalasi pompa sentrifugal yang dirancang untuk memompakan air dari
reservoir bawah ke reservoir atas dimana instalasi ini akan dibuat di Laboratorium
Mesin Fluida Departemen Teknik Mesin. Pembahasan perencanaan ini
dititikberatkan pada perancangan komponen system mekanis pompa sentrifugal
dan perhitungan prestasi pompa tersebut secara teoritis, yang secara umum terdiri
dari :
a. Penentuan skema instalasi yang akan dibuat di Laboratorium Mesin
Fluida.
b. Dalam perencanaan ini yang akan dibahas adalah perencanaan instalasi
untuk pompa akan digunakan untuk memompakan air dari reservoar
bawah ke reservoar atas.
c. Simulasi aliran fluida yang terjadi dalam sistem pemompaan dengan gate
valve closed 50%.
d. Penentuan daerah - daerah kavitasi serta analisa performansi dari pompa
sentrifugal pada simulasi CFD Fluent.
e. Perhitungan dan analisa karakteristik, serta efisiensi pompa sentrifugal.
Universitas Sumatera Utara
1.3
Maksud dan Tujuan
Maksud dari perencanaan dan simulasi ini adalah untuk mengetahui
analisa performansi dari pompa sentrifugal yang dipakai dengan menggunakan
perhitungan matematis dan bantuan simulasi komputer sehingga diketahui kavitasi
yang terjadi didalam rumah pompa ( housing pump ) pada instalasi yang
dirancang.
Tujuan dari perencanaan dan simulasi ini adalah untuk mensimulasikan
aliran fluida yang terjadi didalam rumah pompa ( housing pump ) menggunakan
software CFD Fluent 6.1.22 dengan menampilkan virtual ptototype dari pompa
sentrifugal sehingga akan diberikan data – data, gambar – gambar, atau kurva
yang menunjukkan prediksi dari performansi keandalan pompa sentrifugal yang
digunakan pada instalasi yang dirancang.
1.4
Metode Penulisan
Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan tugas sarjana ini
adalah :
1. Survey Lapangan
Survey lapangan telah dilakukan pada Laboratorium Mesin Fluida
Departemen Teknik Mesin USU dan toko peralatan alat – alat pompa serta
toko besi.
2. Studi Literatur
Berupa studi kepustakaan dan kajian dari buku-buku yang mendukung dan
membantu dalam menyelesaikan tugas sarjana ini.
3. Diskusi
Berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing dan teman-teman mahasiswa
yang lain mengenai simulasi yang dibahas.
Universitas Sumatera Utara
1.5
Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan tugas sarjana adalah sebagai berikut:
1. BAB I
: Pendahuluan, berisikan latar belakang, batasan masalah,
maksud dan tujuan, metode penulisan, dan sistematika penulisan.
2. BAB II
: Tinjauan Pustaka, berisikan teori - teori yang mendasari
tenteng pompa sentrifugal.
3. BAB III
: Metode Perencanaan, berisikan urutan dan cara yang
dilakukan secara jelas dan sistematis dalam perancangan sebuah
instalasi pompa sentrifugal dan melaksanakan survey dalam pemilihan
pompa sentrifugal yang digunakan pada instalasi yang akan dibuat
serta perhitungan head pompa pada instalasi yang dirancang.
4. BAB IV
: Hasil Simulasi, berisikan hasil analisis dari perencanaan
yang telah dilaksanakan dan serta disimulasikan supaya mendapatkan
hasil yang maksimal dengan perbandingan hasil analisa manual dan
simulasi.
5. BAB V
: Karakteristik Pompa, berisikan performansi dari pompa
sentrifugal yang digunakan untuk melayani instalasi yang dirancang.
6. BAB VI
: Kesimpulan dan saran, berisikan garis besar dari perancangan
instalasi, analisa simulasi dan kajian study yang dilakukan serta saran.
Universitas Sumatera Utara