CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

download CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

of 27

Transcript of CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    1/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 1

    BAB I

    CENTRIFUGAL F AN TESTING APPARATUS

    1.1 Dasar Teori

    1.1.1 Pengertian Fan

    Fan merupakan suatu piranti yang menyebabkan aliran suatu fluida gas dengan

    cara menciptakan sebuah beda tekanan melalui pertukaran momentum dari bilah ke

    partikel-partikel fluida gas. Secara umum berdasarkan aliran fluida terdapat dua jenis

    fan, yaitucentrifugal fan dan axial fan.

    1.

    Centrifugal Fan

    Centrifugal fan bekerja dengan menghisap fluida dari arah aksial dan

    mengalirkannya ke arah tangensial. Fan sentrifugal meningkatkan kecepatan aliran

    fluida dengan impeler yang berputar. Kecepatan meningkat sampai mencapai ujung

    sudu dan kemudian diubah ke tekanan oleh volute.

    Gambar 1.1: Centrifugal Fan

    Sumber : Avallone, et al (ed). (2007: 1446)

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    2/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 2

    2.Axial Fan

    Aksialfanmenggerakan aliran fluida sepanjang sumbufan. Cara kerja aksial fan

    pada impeller pesawat terbang yaitu dengan putaran blades fan menghasilkanpengangkatan aerodinamis yang menekan udara.

    Gambar 1.2:Axial Fan

    Sumber : Avallone, et al (ed).( 2007: 1446)

    1.1.2 Fenomena Volute

    Volute merupakan saluran melengkung yang luas penampangnya semakin lama

    semakin membesar yang bertujuan untuk meningkatkan tekanan fluida pada saat

    keluar.

    Fenomena volute yaitu mengubah energy kecepatan menjadi energy tekanan.

    Ketika fluida yang masuk diputar oleh fan maka kecepatan bertambah dan fan yang

    berputar akan meneruskan dan memberikan gaya putar centrifugal kepada fluida

    sehingga fluida bergerak keluar dengan tekanan tinggi, sesuai dengan luas penampang

    volute yang semakin lama semakin membesar.

    Sehubungan dengan hukum kontinuitas, jika semakin besar luas penampang suatu

    ruang maka kecepatan akan berkurang sedangkan tekanannya bertambah, begitu juga

    sebaliknya.

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    3/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 3

    Gambar 1.3: Fenomena VoluteSumber : White. (2003 : 714)

    1.1.3 Hukum Kontinuitas

    Hukum kontinuitas disebut juga hukum kekekalan massa, bahwa laju perubahan

    massa alir fluida yang terdapat dalam ruang yang ditinjau pada selang waktu tertentu,

    harus sama dengan perbedaan antara jumlah laju massa alir yang masuk dengan laju

    massa alir yang keluar dalam ruang yang ditinjau.

    Persamaan kontinuitas untuk fluida tak termampatkan

    Pada fluida tak termampatkan, massa jenis fluida selalu sama di setiap titik yang

    dilaluinya. Massa alir fluida yang mengalir dalam pipa dengan luas penampang A1

    (diameter pipa besar) selama selang waktu tertentu adalah:

    Di mana m = m

    m1= V1

    =

    =

    1 = 11 = 11

    1 = 11

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    4/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 4

    Mengingat bahwa dalam aliran fluida steady, massa fluida yang masuk sama

    dengan massa fluida yang keluar, maka :

    Jadi pada fluida tak termampatkan, berlaku persamaan kontinuitas:

    A1= Luas penampang 1

    A2= Luas penampang 2

    v1= Kecepatan aliran fluida pada penampang 1 v2=

    Kecepatan aliran fluida pada penampang 2 Av =

    Laju aliran volume v/t alias debit

    Persamaan kontinuitas untuk fluida termampatkan

    Untuk kasus ini massa jenis fluida berubah ketika dimampatkan

    Selang waktu aliran fluida sama :

    Bedanya pada fluida tak termampatkan hanya terletak pada massa jenis fluida.

    1 = 11 = 11 =

    11 =

    11 =

    1 =

    11 =

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    5/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 5

    1.1.4 Pengukuran Tekanan

    Pada kenyatannya dalam sebuah fan terdapat dua jenis tekanan, yaitu tekanan

    masuk dan tekanan keluar. Untuk menghitung tekanan suatu fluida gas dengan caramembandingkan dengan tekanan atmosfir digunakan alat yang disebut dengan

    manometer.

    Manometerdigunakan untuk menetukan perbedaan tekanan diantara dua titik di

    saluran pembuangan udara. Perbedaan tekanan kemudian dapat digunakan untuk

    menghitung kecepatan aliran di saluran dengan menggunakan persamaan Bernoulli.

    Macam-macam manometer, antara lain :

    1.ManometerU

    Manometerpipa U diisi cairan setengahnya (biasanya berisi minyak, air atau

    air raksa) dimana pengukuran dilakukan pada satu sisi pipa, sementara tekanan (yang

    mungkin terjadi karena atmosfer) diterapkan pada tabung yang lainnya.Perbedaan

    ketinggian cairan memperlihatkan tekanan yang diterapkan.

    Gambar 1.4:ManometerPipa U

    Sumber :Avallone, et al (ed).( 2007: 334)

    2.Manometerpipa U satu sisi

    Manometer pipa U satu sisi sebenarnya pada prinsipnya sama dengan

    manometer pipa U, akan tetapi manometerpipa U satu sisi digunakan untuk mengukut

    tekanan lebih dari 1 atm. Sebelum digunakan tinggi permukaan raksa sama dengan

    tekanan dalam pipa U satu adalah 1 atm.

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    6/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 6

    Gambar 1.5: Manometer Pipa U Satu Sisi

    Sumber :Avallone, et al (ed). (2007: 334)

    3. Manometer pipa miring

    Manometer pipa-U kurang peka untuk mendeteksi perbedaan tekanan yang

    sangat kecil, karena perbedaan ketinggian pada kedua kaki juga sangat kecil, maka

    manometer ini dimodifikasi dengan cara memiringkan salah satu kaki pipa-U agar

    kenaikan tinggi cairan yang kecil tetap dapat terlihat, dengan memiringkan salah

    satu kaki manometer pipa-U maka panjang jarak yang ditempuh cairan semakin

    panjang dan memungkinkan penggunaan skala yang teliti.

    Gambar 1.6: Manometer Pipa Miring

    Sumber :Avallone, et al (ed). (2007: 334)

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    7/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 7

    1.1.5 Variasi Pengukuran Tekanan Keluar pada Centrifugal Fan

    1. Venturi

    Venturiadalah sebuah pipa yang berfungsi menurunkan tekanan fluida yangterjadi ketika fluida tersebut bergerak melalui pipa yang menyempit. Kecepatan

    fluida dipaksa meningkat untuk mempertahankan debit fluida yang sedang

    bergerak tersebut, sementara tekanan pada bagian sempit ini harus turun akibat

    pemindahan energi potensial tekanan menjadi energi kinetik. Hal ini juga

    berhubungan dengan hukum kontinuitas

    Gambar 1.7: Venturi

    Sumber : White. (2003 : 181)

    2.Nozzle

    Nozzeladalah alat yang digunakan untuk mengekspansikan fluida sehingga

    kecepatannya meningkat dan tekanannya menurun. FungsiNozzle adalah

    pressure control untuk mesin dan perangkat percepatan konversi energi gas

    menjadi energi kinetik.

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    8/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 8

    Gambar 1.8:Nozzel

    Sumber : White. (2003 : 599)

    1.2 Tujuan Pengujian

    Tujuan pengujian sesuai dengan peralatan MH200 dan Unit AT100 adalah :

    Melihat grafik karakteristik dari sebuah fan sentrifugal.

    Mengukur debit dengan mempergunakan venturi dan iris damper.

    Pengaruh rpm terhadap keluaran.

    Mencari besarnya daya dengan mengukur torsinya.

    Beberapa tujuan ini dituangkan dalam 9 unit percobaan yang dapat dilaksanakan

    dengan cara seperti pada bab selanjutnya.

    Pada tiap unit percobaan diberikan :

    1. Tujuan percobaan

    2. Susunan alat percobaan

    3.

    Cara percobaan

    4.

    Tabel data pengukuran

    5.

    Tugas-tugas

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    9/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 9

    1.3 Spesifikasi Alat

    Gambar 1.9 Centrifugal Fan Testing Unit

    Sumber: Laboratorium Fenomena Dasar Mesin Universitas Brawijaya

    Tipe : WG 25

    Aliran volume (tanpa hambatan) : 6.3 m3/menit

    Kenaikan tekanan statis, tertutup penuh : 1180 Pa

    Daya motor : 0.14 kW

    Rpm motor, Blow out : 2700

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    10/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 10

    1.4 Cara Pengambilan Data

    1.4.1 Pengaruh Putaran Fan terhadap Tekanan Statis

    a. Kenaikan Tekanan Statis

    1. Susunlah alat pengujian dengan menghubungkan titik-titik

    pengukurantekanan dengan ujung-ujung manometer, misalkan tanda (+)

    dengan (+).

    2. Hidupkan motor pada tekanan rendah, misalnya pada 600 rpm, kemudianukur

    tekanannya.

    3.

    Putaran fan dinaikkan menjadi 800 rpm dan tekanannya diukur lagi.4. Ulangi langkah 2 dan 3 dengan menaikkan putaran sebesar 200

    rpmhingga mencapai putaran 2200 rpm dan ukur tekanan statisnya.

    5. Terakhir naikkan putarannya menjadi 2400 rpm dan ukur lagi tekanannya.

    b. Beda Tekanan pada Saluran Masuk Fan (Suction)

    1. Susunlah alat pengujian dengan menghubungkan titik pengukuran tekanan(-)

    dengan ujung manometer (-).

    2.

    Hidupkan motor pada tekanan rendah, misalnya pada 600 rpm, kemudianukur

    tekanannya.

    3. Putaran fan dinaikkan menjadi 800 rpm dan tekanannya diukur lagi.

    4. Ulangi langkah 2 dan 3 dengan menaikkan putaran sebesar 200

    rpmhingga mencapai putaran 2200 rpm dan ukur tekanan statisnya.

    5. Terakhir naikkan putarannya menjadi 2400 rpm dan ukur lagi tekanannya.

    c. Beda Tekanan pada Saluran Keluar Fan (Outflow)

    1. Susunlah alat pengujian dengan menghubungkan titik pengukuran tekanan(+)

    dengan ujung manometer (+).

    2.

    Hidupkan motor pada tekanan rendah, misalnya pada 600 rpm, kemudianukur

    tekanannya.

    3. Putaran fan dinaikkan menjadi 800 rpm dan tekanannya diukur lagi.

    4. Ulangi langkah 2 dan 3 dengan menaikkan putaran sebesar 200

    rpmhingga mencapai putaran 2200 rpm dan ukur tekanan statisnya.5. Terakhir naikkan putarannya menjadi 2400 rpm dan ukur lagi tekanannya.

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    11/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 11

    1.4.2 Pengaruh Bukaan Damper terhadap Tekanan Statis

    1.

    Pasangkan damper pada ujung saluran keluar alat pengujian.

    2.

    Hubungkan alat pengujian dengan menghubungkan titik-titik

    pengukurantekanan dengan ujung-ujung manometer, misalkan tanda (+)

    dengan (+).

    3. Hidupkan motor listrik.

    4. Naikkan putarannya hingga mencapai putaran 2400 rpm.

    5. Posisikan damper terbuka penuh dan ukurlah tekanannya.

    6.

    Ulangi langkah 3 dan 4 untuk posisi damper terbuka .7. Ulangi langkah 3 dan

    4 untuk posisi damper tertutup penuh.

    1.4.3 Pengukuran Kecepatan Aliran Volume dengan Venturi meter

    a. Pengaruh Putaran Fan terhadap Tekanan Efektif Venturi

    1. Pasangkan venturi meter pada ujung saluran keluar alat pengujian

    2. Hubungkan titik-titik pengukuran tekanan pada venturi dengan ujung-

    ujung manometer U.

    3.

    Hidupkan motor listrik.

    4. Naikkan putaran fan pelan-pelan menjadi 600 rpm dan catat tekanan yang

    terbaca pada pipa manometer U.

    5. Naikkan putaran sebesar 200 rpm hingga mencapai putaran 2200 rpm dan

    ukur tekanan yang terbaca pada pipa manometer U pada tiap

    kenaikkanputaran 250 rpm.

    6.

    Terakhir naikkan putarannya menjadi 2400 rpm dan ukur lagi tekanannya.

    b. Pengaruh Bukaan Damper terhadap Tekanan efektif Venturi

    1. Pasangkan venturi dan damper pada ujung saluran keluar alat pengujian.

    2. Hubungkan titik-titik pengukuran tekanan pada venturi dengan ujung-

    ujung manometer U.

    3.

    Hidupkan motor listrik.

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    12/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 12

    4. Naikkan putaran fan pelan-pelan hingga mencapai putaran 2400 rpm.

    5. Pada putaran ini pengukuran P dan tekanan pada outlet dari fan

    dilakukan pada tiga posisi damper yaitu : tebuka penuh, terbuka ,dantertutup penuh.

    Perhitungan volume aliran

    Besarnya volume aliran pada penurunan tekanan P, dapat dihitung dengan

    persamaan berikut

    = . . . 2P Dimana :

    V= Aliran volume (m3/s)

    = Koefisien gesek (1,03)

    = Koefisien kecepatan aliraan (0,99)

    d =Selisih diameter (4 x 10-5m)

    P = Selisih tekanan(kPa)

    = Berat jenis udara (1,32kg/m)

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    13/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 13

    1.5 Hasil Pengujian

    1.5.1 data hasil pengujian

    a. kenaikan tekanan statis

    tabel 1.1 beda tekanan pada saluran masuk fan

    No Putaran (rpm) P(kPa)

    1 600 -0,0196

    2 800 -0,0294

    3 1000 -0,049

    4 1200 -0,0686

    5 1400 -0,0882

    6 1600 -0,1078

    7 1800 -0,1372

    8 2000 -0,1764

    9 2200 -0,196

    10 2400 -0,2352

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    14/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 14

    b. beda tekanan pada saluran keluar fan

    tabel 1.1 beda tekanan pada saluran masuk fan

    No Putaran (rpm) P(kPa)

    1 600 0,0098

    2 800 0,0294

    3 1000 0,0392

    4 1200 0,049

    5 1400 0,0686

    6 1600 0,0784

    7 1800 0,0882

    8 2000 0,1078

    9 2200 0,1274

    10 2400 0,147

    c. Kenaikan tekanan statis

    tabel 1.3 kenaikan tekanan statis

    No Putaran (rpm) P(kPa)

    1 600 0,0294

    2 800 0,0686

    3 1000 0,0784

    4 1200 0,1078

    5 1400 0,147

    6 1600 0,1764

    7 1800 0,2156

    8 2000 0,2254

    9 2200 0,2842

    10 2400 0,343

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    15/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 15

    2. Pengaruh bukaan damper terhadaap tekanan statis

    Tabel 1.4 pengaruh bukaan damperterhadap tekanan statis

    No Posisi DamperTerbuka

    Penuh

    Tertutup

    Setengah

    Tertutup

    Penuh

    1

    Tekanan Keluar

    dengan Tekanan

    Atmosfer

    H 2,4 4,3 5,2

    P 23,544 42,183 51,012

    2

    Tekanan Masuk

    dengan Tekanan

    Atmosfer

    H 2,3 0,3 0

    P 22,563 2,943 0

    3Tekanan Masuk dan

    Tekanan Keluar

    H 4,3 4,8 5,3

    P 42,183 47,088 51,993

    3 pengukuran kecepatan aliran volume dengan venturi meter

    Tabel 2.5 pengaruh putaran fan terhadap tekanan efektif venturi

    No Putaran (rpm) P(kPa)

    1 600 0,0294

    2 800 0,049

    3 1000 0,0686

    4 1200 0,1176

    5 1400 0,147

    6 1600 0,1862

    7 1800 0,2548

    8 2000 0,3038

    9 2200 0,3724

    10 2400 0,441

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    16/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 16

    Tabel 2.6 pengaruh bukaan damper terhadap volume aliran

    Posisi Damper Terbuka Penuh Kira-kira 1/2 Tertutup Penuh

    Tekanan Efektif

    (kPa)0,5096 0,098 0

    Aliran volume

    (Q)0,000035840590183 0,000015717138518 0

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    17/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 17

    1.5.2 Contoh perhitungan

    A.

    Tekanan hidrostatis

    P = .g.h

    P= 1000kg/m3x 9,8m/s2x 0,1x10-2m

    P= 9,8

    kPa=0,0098

    Dimana : = 1000kg/m3

    g = 9,8m/s2

    h = 0,5x10-2m

    keterangan

    P= tekanan hidrostatis

    = massa jenis (kg/m3

    )

    g = gravitasi (m/s2)

    h = beda ketinggian

    B. Perhitungan volume aliran

    V= . . d Dimana :V= Aliran volume (m3/s)

    = Koefisien gesek (1,03) = Koefisien kecepatan aliraan

    (0,99)

    d =Selisih diameter (4 x 10-

    5m)

    P= Selisih tekanan(kPa) = Berat jenis udara

    (1,32kg/m)

    diketahui : Pterbuka penuh = 0,5096Ptertutup setengah = 0,098Ptertutup penuh = 0

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    18/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 18

    a. Pada damper terbuka penuh

    V= 1,03 . 0,99 . 4x10-5

    . 0,5096

    1,3 = 0,000035840590183

    b. Pada damper tertutup setengah :

    V= 1,03 . 0,99 . 4x10-5 . 0,0981,3 = 0,000015717138518c.

    Pada damper tertutup penuh

    V= 1,03 . 0,99 . 4x10-5.01,3 = 0

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    19/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM F ENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 19

    1.5.3 Grafik dan Pembahasan

    1.5.3.1 Grafik hubunganPutaran Fan dengan Tekanan.

    Gambar 1.10 Grafik koefisien perpindahan panas terhadap regime aliran

    -0.3

    -0.2

    -0.1

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600IBEDATEKANAN(KPA)

    PUTARAN FAN (RPM)

    Hubungan Putaran Fan dengan Tekanan

    MasukHubungan Putaran Fan dengan Tekanan

    keluarHubungan putaran fan dengan Tekanan

    StatisLinear (Hubungan Putaran Fan dengan

    Tekanan Masuk )Expon. (Hubungan Putaran Fan dengan

    Tekanan keluar)Expon. (Hubungan putaran fan dengan

    Tekanan Statis)

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    20/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 20

    1.5.3.1 Hubungan antara putaran fan dengan beda tekanan statis

    Pada P saluran masuk terlihat bahwa semakin besar putaran maka semakin

    besar pula P nya. Pada tekanan masuk P semakin besar dan nilai tekanannya negatif

    terhadap atmosfer. Hal ini karena selisih antara Pin dan tekanan udara luar. Bila

    putaran ditambah, tekanan masuk makin kecil sebab putaran sudu fan semakin cepat,

    sehingga kecepatam alir fluida meningkat, dan otomatis tekanannya turun dan lebih

    rendah dari pada atmosfer.

    Pada saluran keluar Psemakin besar, karena saat udara dari atmosfer sesaat

    setelah melewati baling baling fan bertekanan tinggi. Pada hal ini disebabkan oleh

    fenomena volute. Sehingga kecepatan alir fluida turun dan btekanan keluar naik.

    Pada tekanan statis P semakin besar, karena saat udara dari atmosfer sesaat

    setelah melewati baling baling fan bertekanan tinggi. Pada hal ini disebabkan oleh

    fenomena volute. Sehingga kecepatan alir fluida turun dan btekanan keluar naik. Pada

    tekanan statis nilai P lebih besar dibandingkan tekanan keluar. Hal ini dikarenakan

    tekana masuk yang lebih rendah dari pada atmosfer

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    21/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM F ENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 21

    1.5.3.2 Grafik Pengaruh Bukaan Damper terhadap Tekanan

    gambar 1.11 Pengaruh Bukaan Damper terhadap Tekanan

    -30

    -20

    -10

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0 0 . 5 1

    BEDATEKANAN(KPA)

    BUKAAN DAMPER

    tekanan keluar

    tekanan masukbeda tekanan

    Poly. (tekanan keluar )

    Poly. (tekanan masuk)

    Poly. (beda tekanan )

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    22/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 22

    1.5.3.2 Pengaruh Bukaan Damper terhadap Tekanan Statis

    Pada grafik dapat dilihat bahwa perbedaan pada tekanan masuk bertambah

    besar dan bernilai negatif seiring dengan semakin besarnya bukaan damper. Pada

    bukaan damper kecil , perbedaan tekanan disisi masuk sangat kecil dan juga terdapat

    tekanan balik dari tekanan sisi keluar sehingga tekanan udara sisi masuk hampir

    sama dengan tekanan udara luar (atmosfer). Setelah damper dibuka maka udara dapat

    mengalir dan memperbesar kecepatan udara disisi masuk. Hal ini menyebabkan P

    semakin besar dan bernilai degatif terhadap tekanan atmosfer

    Pada saat bukaan damper kecil tekanan pada sisi keluar akan mencapai

    maksimal karena semua energi kinetik dari impeler dirubah menjadi energi tekanan

    yang menyebabkan fluida termampatkan pada saluran alir fluida . sehingga tekanan

    pada sisi keluar lebih besar dari pada tekanan atmosfer. Tetapi setelah damper dibuka

    udara mengalir dan memperbesar kecepatan disisi keluar yang menyebabkan beda

    tekanan keluar turun

    Pada beda tekanan statis P memiliki tekanan tertinggi dikarenakan

    perbedaan tekanan dibandingkan dengan tekanan masuk yang memiliki tekanan

    dibawah tekanan atmosfer

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    23/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM F ENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 23

    1.5.3.3 grafik pengaruh putaran terhadap tekanan efektif venturi

    gambar 1.12 pengaruh Putaran Fan terhadap Tekanan Efektif Venturi

    0

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0.3

    0.35

    0.4

    0.45

    0.5

    0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

    TEKANANEFEKTIF(KPA)

    PUTARAN FAN (RPM)

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    24/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 24

    1.5.3.3 Hubungan Putaran Fan terhadap Tekanan Efektif Venturi

    Pada grafik terlihat bahwa putaran padaa 600 rpm, beda tekanan pada nozle

    venturi terendah dan pada putaran 2400 rpm beda tekanannya tertinggi. Ini

    dikarenakan semakin besar putaran maka semakin besar energi yang dihasilkan dan

    semakin besar kecepatan putaran maka semakin besar kecepatan yang dihasilkan

    sehingga perbedaan tekanan pada nozle venturi besar. Hal ini sesuai rumus

    Q1=Q2

    A1V1=A2V2

    Dimana :

    A2V1

    Gambar 1.13: Venturi

    Sumber : White. (2003 : 181)

    Rumus diatas menunjukkan bahwa jika luas penampang kecil, maka kecepatan

    aliran akan meningkat. Sehinngga tekanan yang terjadi mengecil dengan itu jika

    putaran fan ditambah maka kecepatan naik, dan sebaliknya tekanan menurun

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    25/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM F ENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 25

    1.5.3.4Grafik Hubungan Bukaan Damper Dengan Volume Aliran

    Gambar 1.14 Hubungan Bukaan Damper dengan Volume Aliran

    0

    0.000005

    0.00001

    0.000015

    0.00002

    0.000025

    0.00003

    0.000035

    0.00004

    0 0.5 1

    V(M3/S)

    BUKAAN DAMPER

    Hubungan Bukaan Damper dengan Volume Aliran

    Poly. (Hubungan Bukaan Damper dengan Volume Aliran )

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    26/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    LABORATORIUM FENOMENA DASAR MESIN 2015/2016

    Kelompok 01 26

    1.5.3.4 Hubungan antara bukaan damper dengan volume aliran

    Pada saat damper tertutup tidak ada udara mengalir keluar semakin besar

    bukaan damper maka volume aliran udara juga semakin besar. Hal ini sikarenakan

    pada saa damper terbuka . volume aliran udaraa yang dapat mengalir semakin banyak

    sehingga nilai beda tekanan pada sisi masuk dan keluar semakin besar begitu juga

    sebaliknya

    V= . . d

    Dimana :

    V= Aliran volume (m3/s)

    = Koefisien gesek

    = Koefisien kecepatan aliraan

    d =Selisih diameter

    P = Selisih tekanan(kPa)

    = Berat jenis udara

    Jika p naik, volume aliran (V) juga akan naik pula karena p sebanding dengan

    V. Begitu pula sebaliknya jika p turun maka v akan turun juga. Saat damper terbuka

    penuh tekanan pada titik masuk lebih besar dari pada tekanan saat keluar yang

    menyebabkan p nya tinggi. Sedangkan pada saat damper tertutup, udara berkumpul

    pada venturi baik pada A1maupun pada A2 sehingga P pada venturi sama dengan

    nol.

  • 7/26/2019 CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    27/27

    CENTRIFUGAL FAN TESTING APPARATUS

    1.5.4 Kesimpulan dan Saran

    1.5.4.1 kesimpulan

    1. Pengaruh putaran fan terhadapbeda tekanan menunjukkan peningkatan beda

    tekanan berbanding lurus dengan putaran fan

    2. Besarnya bukaan damper berbanding lurus dengan beda tekanan dimana beda

    tekanan merupakan akumulasi dari tekanan isap dan tekanan buang

    3.

    Putanran fan berbandinng lurus dengan tekanan venturi, makin besar putaran fan

    makin besar tekanan venturinya

    4.

    Bukaan damper berbanding lurus terhadap volume aliran fluida

    1.5.4.2 Saran

    1. Baiknya asistensi diberikan kelas atau jam kuliah sehingga memudahkan

    praktikan

    2. Bagi Praktikan yang memiliki kegiatan lain diharap tetap fokus sehinggan tidak

    mengganggu praktikan lainnya