UNIVERSITAS INDONESIA PERCOBAAN GAYA DORONG SISTEM...

UNIVERSITAS INDONESIA

PERCOBAAN GAYA DORONG SISTEM JET PUMP

SKRIPSI

PRADIPTA SUSANTO

0405080203

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK PERKAPALAN

DEPOK

JULI 2009

Percobaan gaya..., Pradipta Susanto, FT UI, 2009

UNIVERSITAS INDONESIA

PERCOBAAN GAYA DORONG SISTEM JET PUMP

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

sarjana

PRADIPTA SUSANTO

0405080203

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK PERKAPALAN

DEPOK

JULI 2009


ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : PRADIPTA SUSANTO

NPM : 0405080203

Tanda Tangan : ...............................

Tanggal : 17-07-2009


iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

Nama : Pradipta Susanto

NPM : 0405080203

Program Studi : Teknik Perkapalan

Judul Skripsi : Percobaan Gaya Dorong Sistem Jet Pump

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik,

Universitas Indonesia

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Ir. Hadi Tresna ( )

Penguji : Prof. Dr. Ir. Yanuar, M.Eng, M.Sc ( )

Penguji : Dr. Ir. Sunaryo, Ph.D ( )

Penguji : Ir. Marcus A. Talahatu, MT ( )

Ditetapkan di : Depok

Tanggal : 17 Juli 2009


iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan

rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan

dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Perkapalan pada Fakultas Teknik

Universitas Indonesia. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari

berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah

sulit bagi saya untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan

terima kasih kepada:

(1) Ir. Hadi Tresno Wibowo, selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan

waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam penyusunan skripsi

ini;

(2) Pihak Departemen Teknik Mesin yang telah banyak membantu dalam usaha

memperoleh data yang saya perlukan;

(3) Orang tua dan keluarga saya yang telah memberikan bantuan dukungan material

dan moral; dan

(4) Sahabat-sahabat yang telah banyak membantu saya dalam menyelesaikan skripsi

ini. Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala

kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa

manfaat bagi pengembangan ilmu.

Depok, 17 Juli 2009

Penulis


v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah

ini:


NPM : 0405080203


Departemen : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Jenis karya : Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

Percobaan Gaya Dorong Sistem Jet Pump

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 17-Juli-2009

Yang menyatakan

( …………………………………. )


vi Universitas Indonesia

ABSTRAK



Judul : Percobaan Gaya Dorong Sistem Jet Pump

Skripsi ini membahas percobaan menggunakan jet pump yang dirangkaikan pada

sebuah sistem pompa air. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui

apakah jet pump memiliki gaya dorong, serta untuk mengetahui hubungan antara

gaya dorong dengan kedalaman jet pump dari permukaan air. Optimalisasi bentuk

dan ukuran dari jet pump dapat menjadikan efisiensi jet pump bertambah. Dalam

kajian yang lebih lanjut tidak tertutup kemungkinan sistem ini dapat

dikembangkan sebagai sistem cikar kapal atau sebagai alat bantu kelurusan gerak

kapal.

Kata kunci:

Jet pump, tenaga Penggerak, sistem cikar, gaya dorong


Study Program : Naval Engineering

Title : Propultion Force Experiment in Jet Pump System

This final assignment examines an experiment using jet pump which is tied

together with a water pump system. The purpose of this experiment is to figure out

if jet pump has a propulsion force and to know the connection between that

propulsion force with the depth of the jet pump from water surface. Optimization

of the shape and the size of the jet pump can increase efficiency of the jet pump. In

addition, with the ongoing experiments, this kind of system can be improved into

ship turning system or as an instrument to or which help to align the ship

movement.

Keywords: Jet pump, moving power, turning system, propulsion


vii Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ............................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ iii

KATA PENGANTAR .................................................................................... iv

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ....................... v

ABSTRAK ...................................................................................................... vi

DAFTAR ISI ................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... ix

DAFTAR KURVA ......................................................................................... x

1. PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah .............................................................................. 2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penilitian .................................................................................. 3

2. LANDASAN TEORI ................................................................................. 4

3. METODE PENELITIAN ......................................................................... 6

4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .............................................. 14

4.1 Analisis Data ........................................................................................ 14

4.2 Analisis Percobaan ............................................................................... 16

4.3 Analisis Hasil ....................................................................................... 18

5. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 20

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 20

5.2 Saran ..................................................................................................... 20

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 21


viii Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Desain Jet Pump ......................................................................... 4

Gambar 2.2. Skema Cara Kerja Jet Pump ....................................................... 5

Gambar 3.1. Bak Air ....................................................................................... 6

Gambar 3.2. Timbangan .................................................................................. 7

Gambar 3.3. Pompa Air .................................................................................. 8

Gambar 3.4. Instalasi Pipa .............................................................................. 9

Gambar 3.5. Jet Pump ..................................................................................... 10

Gambar 3.6. Rangkaian Peralatan Percobaan ................................................. 11

Gambar 3.7. Rangkaian Peralatan Percobaan (Tampak Atas) ........................ 12

Gambar 4.1. Skema Penghitungan Gaya Dorong Jet Pump ........................... 14


ix Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Data Hasil Percobaan ..................................................................... 14

Tabel 4.2. Data Hasil Perhitungan .................................................................. 15


x Universitas Indonesia

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1. Grafik Gaya Dorong – Kedalaman Air ......................................... 15


1 Universitas Indonesia

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Jet pump adalah sebuah alat sederhana yang dapat menambah massa aliran

air yang dikeluarkan oleh pompa, dengan cara menambahkan tekanan pada aliran

air yang dikeluarkan pompa, dengan menggunakan nozzle, dan memanfaatkan

tekanan tersebut sebagai energi tambahan, dan menarik aliran air dari luar jet

pump selain dari aliran air dari pompa itu sendiri, tanpa menggunakan bagian

yang bergerak dan bagian yang memerlukan energi tambahan (Blevins 257).

Kata pump dalam jet pump berarti alat ini berfungsi sama halnya dengan

pompa pada umumnya, yaitu “memindahkan fluida cair dari tempat bertekanan

rendah ke tempat bertekanan tinggi” (Bachus and Custodio 2003). Sesuai dengan

prinsip dasar yang tertulis diatas, jet pump merupakan pompa tambahan pada

sistem pompa yang menggunakan jet pump.

Alat ini pada umumnya digunakan sebagai keharusan yang harus

ditambahkan pada sistem perpipaan apabila pompa yang digunakan adalah pompa

yang mendukung jet pump atau apabila kedalaman fluida cair (suction lift) yang

ingin dipindahkan sangat tinggi, melebihi kemampuan pompa dalam menyedot

fluida cair tersebut secara efisien, ataupun untuk tujuan spesifik seperti memompa

fluida dua fase.

Kemampuan jet pump dalam menyedot lebih banyak dan lebih mampu

mengatasi perbedaan tinggi fluida yang akan dipindahkan dibandingkan dengan

pompa air konvensional, membuat jet pump berpotensi digunakan dalam bidang

yang lebih luas tanpa melupakan fungsi utamanya yaitu sebagai pompa,

contohnya menggunakan jet pump sebagai tenaga penggerak pada bangunan-

bangunan diatas air. Karena selama ini bangunan-bangunan yang berada diatas air

yang memiliki alat penggerak hanya memiliki sedikit solusi sebagai tenaga

penggerak yaitu mesin penggerak berupa propeller, kincir, dan water jet,

khusunya bagi kapal berukuran kecil yang hanya memiliki mesin penggerak

berupa mesin tempel dan propeler yang sederhana.


2


Perlu diketahui penggunaan mesin tempel dan propeller sederhana telah

dilakukan sejak kapal layar tidak lagi digunakan, karena dinilai tidak efisien lagi.

Namun penggunaan mesin tempel dan propeller sederhana juga membuat para

pengguna motor tempel ini sangat bergantung kepada bahan bakar perawatan

yang lebih mahal dari penggunaan mesin-mesin tersebut.

Penggunaan mesin tempel sebenarnya dapat meningkatkan efisiensi dari

para penggunanya seperti nelayan, karena nelayan tak lagi bergantung kepada

arah angin untuk pergi melaut. Namun hal yang terjadi adalah para nelayan

semakin tidak sanggup mencukupi bahan bakar dan perawatan yang diperlukan

oleh mesin tempel tersebut dan akhirnya tidak dapat lagi pergi melaut. Hal ini

dikarenakan kapal-kapal milik nelayan kebanyakan merupakan kapal-kapal kecil,

sehingga penghasilan yang didapatkan nelayan sangat rendah, sehingga nelayan-

nelayan tersebut memilih mesin-mesin kapal yang murah dan mudah diperbaiki

sesuai dengan kemampuan finansial yang mereka miliki.

Dengan adanya jet pump sebenarnya solusi bagi nelayan-nelayan kecil dapat

dikembangkan dengan penambahan solusi mesin kapal yang berupa pompa air

yang lebih relatif lebih murah dan relatif lebih mudah dalam pemeliharaan.

Dengan menggunakan sistem jet pump diharapkan para nelayan dan orang-orang

yang terlibat dalam pemakaian bangunan-bangunan diatas air lainya dapat dengan

cara lebih efisien meminimalisir investasi mereka terhadap tenaga penggerak

ataupun sistem lainya yang dapat mengimplementasikan sistem jet pump.

1.2 Perumusan Masalah

Agar potensi jet pump dapat diteliti lebih lanjut, maka permasalahan yang

akan timbul selama penilitian antara lain adalah:

Apakah jet pump memiliki gaya dorong akibat tekanan aliran fluida yang

dikeluarkannya?

Seberapa besar gaya yang akan ditimbulkan akibat dari tekanan yang

dikeluarkan oleh jet pump?

Apakah terdapat hubungan antara kedalaman air dengan gaya dorong yang

dimiliki jet pump?


3


Apabila jet pump memiliki gaya dorong, apakah gaya dorong tersebut

memiliki potensi sebagai tenaga penggerak bangunan diatas air?

1.3 Batasan Masalah

Pada karya tulis ini yang menjadi batasan masalah adalah:

Penelitian hanya dilakukan untuk mengetahui apakah jet pump memiliki daya

dorong

Penelitian hanya dilakukan untuk mengetahui seberapa besar gaya yang

ditimbulkan oleh rangkaian alat uji coba yang disambungkan dengan jet

pump.

Variabel yang digunakan berupa kedalaman alat dari permukaan air

Pengembangan yang akan dilakukan terhadap jet pump sebagai solusi baru

tenaga penggerak bagi bangunan-bangunan diatas air

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini memiliki tujuan untuk:

Mengetahui apakah sistem jet pump dapat secara cukup memiliki daya

dorong yang memadai sebagai solusi baru mesin penggerak.

Mengetahui seberapa besar gaya yang ditimbulkan oleh alat uji yang telah

dirangkaikan dengan jet pump.

Mengetahui hubungan antara peletakan jet pump (sesuai kedalaman air)

terhadap gaya dorong yang dihasilkanya.

Mengetahui potensi jet pump sebagai sistem penggerak dalam bangunan-

bangunan diatas air.



BAB 2

LANDASAN TEORI

Jet pump secara umum terdiri dari suction chamber (ruang sedot), driving

nozzle (pipa semprot dorong), suction nozzle (pipa semprot hisap), mixing tube

(pipa percampuran), diffuser (penyebar) (Blevins 257). Seperti terlihat pada

gambar berikut

Gambar 2.1. Desain Jet Pump

Sumber: Blevins, RD. Applied Fluid Dynamics Handbook . New York: Van Nostrand Reinhold

Co, 1984.

Prinsip kerja jet pump adalah sebagai berikut: Fluida cair dari pompa

dialirkan melalui driving nozzle sehingga aliran fluida cair dari pompa akan

mengalami peningkatan tekanan (Gambar 2.2. poin 1-3), aliran fluida yang

bertekanan ini kemudian diarahkan menuju mixing tube , tekanan ini membuat

daerah disekitar suction nozzle memiliki daya hisap karena bertekanan rendah, hal

ini membuat fluida yang berada di suction chamber tersedot menuju suction

nozzle (Gambar 2.2. poin 4-6), lalu kedua fluida ini bercampur dalam mixing tube

lalu mengalami penurunan kecepatan dan tekanan di diffuser (Blevins 257).


5


Gambar 2.2. Skema Cara Kerja Jet Pump

1 2

3 4

5 6



BAB 3

METODE PENELITIAN

Pernelitian dilakukan dengan cara melakukan percobaan dengan

menggunakan jet pump yang dirangkaikan pada rangkaian pipa pompa air, dengan

keadaan sebagai berikut:

Bak air

Percobaan dilakukan di bak air dengan ukuran:

Panjang = 265 cm

Lebar = 75 cm

Tinggi bak dari dasar bak = 45 cm

Ketinggian air dari dasar bak = 34 cm

Gambar 3.1. Bak Air


7


Satu unit timbangan yang telah dikalibrasi

Gambar 3.2. Timbangan

Satu unit pompa air, dengan spesifikasi sebagai berikut:

Merek : Panasonic

Tipe : GP-129JXV

Sumber tegangan : 220 V~, 50 Hz

Daya keluaran : 125 Watt

Arus (Ampere) : 1,55 Ampere

Daya hisap : 9 meter

Total head maksimum : 30 meter

Kapasitas air maksimum : 30 l/menit

Pipa hisap/dorong : 1 inch

Ukuran : (200 × 156 × 214) mm

Berat : 6 Kg


8


Gambar 3.3. Pompa Air

Pipa 1 inch

4 buah pipa sambungan L 1 inch

5 buah pipa sambungan ulir luar

1 buah pipa sambungan dari jet pump (mixing tube dan diffuser) modifikasi

ulir luar 1 ¾ menjadi 34 cm

1 buah pipa sambungan 1 inch – ¾ inch

1 buah unit sumbu pemutar pipa

1 buah pipa elastis 1 inch

Satu unit jet pump


9


Gam

bar

3.4

. In

stal

asi

Pip

a


10


Gam

bar

3.5

. Je

t P

um

p


11


Gambar 3.6. Rangkaian Peralatan Percobaan


12


Gambar 3.7. Rangkaian Peralatan Percobaan (Tampak Atas)

Percobaan dilakukan setelah semua rangkaian selesai disambung dan ditata

sedemikian rupa sesuai gambar 3.7, hal pertama yang dilakukan adalah sebagai

berikut:

Terlebih dahulu sumbu pemutar pipa diarahkan sesuai dengan arah jet pump

yaitu arah memanjang bak air

Setelah sumbu pemutar pipa diarahkan, sumbu pemutar pipa ini disejajarkan

dengan sumbu pemutar pipa sesuai dengan gambar 3.7

Pompa

Timbangan

Pipa

Elastis

Jet Pump

Kayu

Penopang

Pompa

Besi

Penopang

Pipa

Pemutar

Pipa Pemutar

Bak Air

Pipa Sedot

Pompa

Arah Gaya Dorong

Arah Gaya Dorong

Arah Aliran Air


13


Lalu besi timbangan (sesuai gambar 3.7) diletakan pada bagian pipa

dibelakang sumbu pemutar pipa (bagian yang bergerak berlawanan dengan

gerak jet pump ketika sistem dijalankan, bagian a pada gambar 3.7)

Setelah itu pompa dinyalakan

Ketika aliran air masuk menuju jet pump maka dorongan jet pump akan

membuat sumbu pemutar pipa akan bergerak dan membuat timbangan

menerima gaya dorong sebesar yang tercantum dalam skala timbangan

Lali dilakukan variasi tinggi jet pump dari dasar bak air

Sehingga akan didapati data berupa gaya akibat reaksi dengan data berupa

ketingian jet pump dari dasar kolam.



BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data

Dari percobaan yang dilakukan diperolehlah data sebagai berikut:

Tabel 4.1. Data Hasil Percobaan

Kedalaman I II

Keadaan I 28,15 cm 320 gr 320 gr

Keadaan II 24,15 cm 380 gr 380 gr

Keadaan III 21,15 cm 460 gr 420 gr

Dikarenakan data yang terdapat di Tabel 4.1 merupakan data yang didapat

dari hasil percobaan ketika timbangan terletak dititik a (pada gambar 4.1) dengan

hasil berat x gram, maka data ini belum dihitung lebih lanjut agar didapat gaya

dorong sebenarnya dari jet pump (y gram dalam gambar 4.1). Hal ini dapat

dihitung dengan cara konsep sederhana yaitu persamaan momen, sebagai berikut:

Gambar 4.1. Skema Penghitungan Gaya Dorong Jet Pump

x gram × 12,8 cm = y gram × 18,43 cm

Jika x gram diketahui maka y gram =


15


Tabel 4.2. Data Hasil Perhitungan

Kedalaman I II

Keadaan I 28,15 cm 222 gr 222 gr

Keadaan II 24,15 cm 264 gr 264 gr

Keadaan III 21,15 cm 319 gr 292 gr

Grafik 4.1. Grafik Gaya Dorong – Kedalaman Air

Dari data dan grafik dapat disimpulkan bahwa sistem jet pump memiliki

gaya dorong, dan sesuai dengan kedalaman air, gaya yang berkerja pada sistem

bertambah apabila jet pump semakin menjauhi dasar bak atau semakin dekat

dengan permukaan air. Hal ini sesuai dengan rumus bahwa semakin dalam

permukaan air semakin kuat tekanan yang akan diterima benda begitu pula dengan

tekanan yang diterima oleh aliran fluida bertekanan yang keluar dari jet pump.

Berarti dari data yang didapatkan diatas hanya ada dua data percobaan yang valid,

yaitu percobaan ke I dan percobaan ke II. Tentu saja hal ini dapat dengan mudah

disimpulkan melalui persamaan sederhana mengenai tekanan sesuai kedalaman

air, yaitu:

200

250

300

350

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Gaya R

eak

si (

gra

m)

Kedalaman Jet Pump dari Dasar Bak (cm)

Percobaan I

Percobaan II


16


P = ρ g h (4.1)

Pembahasan lebih lanjut mengenai percobaan ini adalah dengan

membandingkan data gaya dalam gram tersebut dengan daya yang diperlukan

oleh pompa untuk berkerja secara normal. Dari data pompa didapati daya yang

diperlukan pompa untuk berkerja secara normal adalah 125 Watt, dan dari data

yang diperoleh dari percobaan pada kedalaman 28,15 cm diperoleh gaya dari jet

pump sebesar 222 gram. Apabila kita bandingkan secara langsung maka didapati:

= 1,776 gram/watt

Maka setiap watt daya pompa, dapat memproduksi gaya dorong sebesar

±1,776 gram.

4.2 Analisis Percobaan

Dari percobaan yang dilakukan terdapat beberapa anomali seperti penurunan

gaya dorong yang terlihat dari jarum timbangan yang bergerak naik (beban

berkurang) ketika sistem baru dijalankan, hal ini terjadi dikarenakan sistem belum

berjalan dengan stabil.

Anomali lainya adalah sesaat setelah pompa dinyalakan dan air mulai keluar

dari jet pump, terdapat buih yang keluar dari jet pump. Hal ini terjadi selain karena

sistem belum berjalan stabil, juga karena terdapat udara yang terperangkap dalam

pipa sebelum pompa air dijalankan dan terdorong setelah pompa air dinyalakan.

Hasil yang didapatkan dari perhitungan data diatas, penggunaan sistem jet

pump ini masih dapat ditingkatkan efisiensinya, dikarenakan sistem ini masih

mengalami beberapa kelemahan, antara lain sebagai berikut:

Sumbu pemutar pipa mengalami gesekan yang besar akibat beban berat

Sumbu pemutar pipa mengalami kemiringan sudut

Rangkaian jet pump mengalami gaya puntir akibat dorongan aliran fluida,

selain gaya dorong secara horizontal


17


Aliran fluida yang dilalui dari pompa air menuju jet pump mengalami

pengurangan tekanan, akibat dari rangkaian pipa yang panjang dan berliku

ataupun akibat dari timbulnya kebocoran pada beberapa bagian pipa

Namun hal ini tidak membuat hilangnya potensi sistem jet pump menjadi

sistem penggerak dari bangunan-bangunan diatas air. Hal ini dikarenakan dalam

sistem ini tidak dilakukan perlakuan untuk meningkatkan efisiensi tiap bagian dari

jet pump. Perlakuan peningkatan tiap bagian dari jet pump untuk meningkatkan

efisiensi adalah sebagai berikut:

Efisiensi yang dilakukan pada suction nozzle dapat berupa membuat bagian

yang dilalui fluida dapat secara maksimal mengurangi kerugian akibat

gesekan (Blevins 260).

Efisiensi yang dilakukan pada driving nozzle dapat berupa jarak l (pada

gambar 2.2) sebesar antara 0,8 sampai 2 kali besar diameter dari driving

nozzle. Dan juga dapat berupa pembatasan rasio dari diameter driving nozzle

dengan diameter mixing tube (d/D) sebesar 0,14 sampai 0,9 (Blevins 260).

Efisiensi yang dilakukan pada panjang dari mixing tube dapat berupa

menggunakan patokan bahwa panjang optimal dari mixing tube adalah tujuh

kali diameter dari mixing tube, walaupun dari beberapa referensi panjang

mixing tube yang 5,7D dan 10D masih tetap memiliki performa yang bagus.

Dan juga dapat berupa modifikasi terhadap bentuk mixing tube, dari

percobaan yang saya lakukan penggunaan mixing tube yang berbentuk terlalu

sempit pada bagian awal akan menyebabkan gaya yang dikeluarkan oleh jet

pump menjadi sangat kecil(Blevins 260).

Efisiensi juga dapat dilakukan pada bagia diffuser, tanpa atau dengan diffuser,

jet pump dapat beroperasi dengan perbedaan performa yang tidak terlalu jauh.

Namun penggunaan diffuser biasanya diperlukan untuk mencapai tekanan dan

kecepatan aliran fluida keluaran yang telah ditentukan. Pada percobaan ini

diffuser tidak digunakan (mixing chamber dan diffuser diganti dengan

sebatang pipa 1 inch dengan panjang 22 cm) (Blevins 260).


18


4.3 Analisis Hasil

Sistem jet pump dapat diaplikasikan sebagai sistem penggerak pada kapal-

kapal kecil, seperti kapal-kapal nelayan. Dikarenakan pengggunaan pompa air

yang relatif lebih murah dan dengan generator yang dapat menstabilkan

penggunaan bahan bakar minyak. Namun aplikasi ini perlu dikaji lebih lanjut

karena investasi yang diperlukan untuk generator dan pompa air lebih besar

dibandingkan dengan investasi yang diperlukan untuk motor tempel, dan juga

apakah berat dari generator dan pompa air masih dapat memungkinkan kedua alat

ini dipakai pada kapal kecil. Pengkajian juga diperlukan apakah konsumsi bahan

bakar generator akan lebih sedikit dibandingkan konsumsi bahan bakar dari motor

tempel.

Apabila aplikasi sistem jet pump tidak sesuai untuk tenaga penggerak

bangunan-bangunan diatas air, aplikasi sistem jet pump masih dapat diterapkan

sebagai tenaga pendorong bagi gerakan cikar kapal atau sebagai alat bantu

kelurusan gerak kapal, dengan bantuan gaya dorong dari sistem jet pump

dimungkinkan terjadinya bergerakan cikar kapal apabila tekanan dari sistem jet

pump disalurkan pada bagian sisi belakang kapal dan juga dapat membantu

kelurusan gerak kapal ketika kapal bergerak menyimpang dari jalur yang

seharunya dilalui kapal. Terlebih lagi kapal besar pasti memiliki pompa, berdaya

besar dan berjumlah banyak seperti pompa ballast yang tidak akan digunakan

kecuali pada saat kapal melakukan pengisian ballast dan pada saat kapal

melakukan aktivitas bongkar muat.

Dengan penggunaan pompa ballast sebagai sumber pompa, sistem jet pump

dapat digunakan sebagai alat bantu cikar kapal pada waktu melakukan gerakan

cikar tanpa harus mengerakan rudder, seperti diketahui penggerakan rudder ketika

kapal melaju akan menambah besar hambatan yang diterima oleh kapal,

sedangkan dengan menggunakan sistem jet pump kapal tidak akan mengalami

penambahan hambatan(selain hambatan akibat perubahan gerak laju kapal) namun

akan mengalami penambahan gaya dorong akibat gaya dorong dari sistem jet

pump.


19


Pengkajian lebih lanjut diperlukan untuk dapat memperkirakan efisiensi dari

penggunaan pompa-pompa dikapal sebagai pembantu gerak cikar kapal atau

sebagai alat bantu kelurusan gerak kapal, seberapa banyak pompa yang akan

digunakan, apabila pompa yang digunakan memerlukan ruang khusus maka harus

diperhitungkan berapa besar ruangan tersebut dan bagaimana konstruksi dari

ruangan khusus tersebut agar kuat untuk menempatkan pompa, dan berapa besar

daya listrik yang harus dikeluarkan oleh generator untuk menjalankan sistem jet

pump. Dibandingkan dengan penggunaan rudder yang juga akan memakan daya

listrik atau daya mesin penggerak rudder dan hambatan yang akan dihasilkan

dengan menggunakan rudder atau sistem jet pump serta hubunganya dengan

penambahan daya mesin utama kapal yang harus ditambahkan akibat

bertambahnya hambatan kapal.



BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari penelitian ini adalah, bahwa jet pump sebagai alat yang

berfungsi sebagai pompa kedua dalam sistem pompa air berpotensi sebagai solusi

tenaga penggerak baru bagi bangunan-bangunan diatas air (kapal, barge, dsb).

Selain bisa diaplikasikan sebagai solusi tenaga penggerak baru bagi bangunan-

bangunan diatas air, jet pump juga dapat diaplikasikan sebagai mesin penggerak

kapal, namun juga dapat diaplikasikan sebagai mesin bantu cikar kapal atau

sebagai alat bantu kelurusan gerak kapal tanpa menggunakan rudder. Seperti

diketahui penggunaan rudder pada kondisi tertentu dapat menambah hambatan

kapal. Namun mengenai aplikasi-aplikasi dari sistem jet pump ini perlu dikaji

lebih lanjut untuk mengetahui efisiensi dari penggunaan sistem ini dari sistem

konvensional, yang biasa digunakan.

5.2 Saran

Sebagai saran, penilitian ini seharusnya dapat diteliti lebih lanjut

Mulai dari pengujian terhadap efisiensi-efisiensi dari jet pump dan dilakukan

percobaan terhadap gaya dorong yang dihasilkanya

Perlu dilakukanya pengujian terhadap hubungan antara gaya dorong, dan

daya pompa air

Perlu dilakukanya kajian mengenai hubungan antara gaya dorong, kapasitas

pompa, berat dan ukuran pompa, serta biaya yang dikeluarkan untuk

menginvestasikan pompa sebagai tenaga penggerak utama



DAFTAR PUSTAKA

Bachus, Larry, and Angel Custodio. Know and Understand Centrifugal Pumps.

Oxford: Elsevier, 2003.

Blevins, RD. Applied Fluid Dynamics Handbook. New York: Van Nostrand

Reinhold Co, 1984.

Bonnington, S. T., and A. I. King. Jet Pump Ejectors, A State of the Art Review

and Bibliography, 2d Ed. Cranfield, Bedford, England: BHRA Fluid

Engineering, 1976.

Hill, B. J. “Two-Dimensional Analysis of Flow in Jet Pumps,” ASCE J.

Hydraulics Div. 99, 1009-1026 (1968).

Mueller, N. H. G. “Water Jet Pump.” ASCE J. Hydraulics Div. 90, 83-113 (1964).

Reddy, Y. R., and S. Kar. “Theory and Performance of Water Jet Pump.” J.

Hydraulics Div. 94, 1261-1281 (1968).

Sanger, N. L. “An Experimental Investigation of Several Low-Area-Ratio Water

Jet Pumps.” J. Basic Eng. 92, 11-20 (1970).


UNIVERSITAS INDONESIA PERCOBAAN GAYA DORONG SISTEM...

Documents

Transcript of UNIVERSITAS INDONESIA PERCOBAAN GAYA DORONG SISTEM...