skripsi pengaruh variasi diameter tabung …
Post on 10-Nov-2021
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
i
SKRIPSI
PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG TERHADAP TEKANAN
PADA POMPA GELOMBANG TIPE PELAMPUNG
Oleh :
RIA SARI ABDUL KHAIR KURANI
105 811 1058 16 105 811 1061 16
PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2021
ii
PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG TERHADAP TEKANAN
PADA POMPA GELOMBANG TIPE PELAMPUNG
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Makassar
Disusun dan Diajukan oleh :
RIA SARI ABDUL KHAIR KURANI
105811105816 105811105816
PROGRAM STUDI TEKNIK PENGAIRAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
2021
iii
iv
v
ABSTRAK Pemanfaatan energi gelombang laut dapat dilakukan dengan berbagai cara salah satunya adalah dengan cara alternatif menggunakan pompa gelombang tipe pelampung. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi diameter tabung yang efektif terhadap tekanan pompa gelombang tipe pelampung untuk menghasilkan debit yang maksimal. Penelitian ini dilakukan dengan cara model diletakkan di tengah kolam simulasi gelombang dengan frekuensi dan amplitudo tertentu. Selanjutnya gerakan naik-turun pelampung akan menggerakkan poros dan akan memutar generator. Terdapat beberapa variasi diameter tabung yaitu diameter Ø 2.0 cm, Ø 2.5 cm, dan Ø 3.0 cm dengan Periode (T) 1.3 detik, 1.4 detik, dan 1.5 detik serta menggunakan Stroke (pembangkit) 6, 7 dan 8. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa tekanan yang dihasilkan pompa berdiameter (Ø) 2.0 cm pada periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah 33233,468 Pa dengan jumlah debit (Q) sebesar 0,0000127 m3/detik, pada pompa berdiameter (Ø) 2.5 cm periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah 21956,904 Pa dengan jumlah debit (Q) sebesar 0,0000160 m3/detik dan pada pompa berdiameter (Ø) 3.0 cm periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah 15817,920 Pa dengan jumlah debit (Q) sebesar 0,0000230 m3/detik. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa tabung yang efektif terhadap tekanan pompa adalah tabung berdiameter 3.0 cm, karena tekanan pompa kecil dan menghasilkan debit yang besar. Kata Kunci : Diameter tabung, Tekanan, Pompa pelampung, debit (Q). ABSTRACT Utilization of marine wave energy can be done in a variety of ways, one of which is by alternative means of using a buoy-type wave pump. This study aims to determine of effective tube diameter variation on buoy type wave pump pressure to produce maximum discharge. This study was conducted by way of a model placed in the middle of a wave simulation pool with a certain frequency and amplitude. Further up and down the buoy will move the shaft and will rotate the generator. There are several variations in tube diameter, namely diameter Ø 2.0 cm, Ø 2.5 cm, and Ø 3.0 cm with Period (T) 1.3 seconds, 1.4 seconds, and 1.5 seconds and using Stroke (generator) 6, 7 and 8. From the results of the study showed that the pressure produced by the pump diameter (Ø) 2.0 cm in the period (T) 1.3 seconds and stroke 8 is 33233,468 Pa with the amount of discharge (Q) of 0.0000127 m3/s, at the pump diameter (Ø) 2.5 cm period (T) 1.3 seconds and stroke 8 is 21956,904 Pa with total discharge (Q) of 0.0000160 m3/s and at pump diameter (Ø) 3.0 cm period (T) 1.3 seconds and stroke 8 is 15817,920 Pa with total discharge (Q) of 0.0000230 m3/s. From the results of this study it can be concluded that the tube which is
vi
effective against pump pressure is a tube with a diameter of 3.0 cm, because the pump pressure is small and produces a large discharge. Keywords : Tube diameter, Pressure, Buoy pump, discharge (Q).
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan
rahmat-Nyalah sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan judul
“PENGARUH VARIASI DIAMETER TABUNG TERHADAP TEKANAN
PADA POMPA GELOMBANG TIPE PELAMPUNG”.
Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk mempelajari dan
memanfaatkan energi gelombang laut menggunakan pompa gelombang tipe
pelampung dengan arah gerak vertikal.
Tentunya tugas akhir ini memelurkan proses yang tidak singkat. Penulis
menyadari dalam menyelesaikan skripsi ini tidak lepas dari berbagai pihak yang
senantiasa memberikan bantuan, baik berupa materi maupun dorongan moril.
Olehnya itu ucapan terima kasih, penghormatan serta penghargaan yang setinggi-
tingginya penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu, yaitu
kepada:
1. Terkhusus penulis ucapkan terima kasih kepada Kedua Orang Tua kami yang
telah mencurahkan seluruh cinta, kasih sayang serta dukungan yang hingga
kapanpun penulis tidak dapat membalasnya
2. Bapak Ir. Hamzah Al-Imran, ST., MT., IPM selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Makassar
3. Bapak Andi Makbul Syamsuri, ST., MT., IPM selaku Ketua Prodi Teknik
Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar
viii
4. Bapak Muh. Amir Zainuddin, ST., MT., IPM selaku Sekretaris Prodi Teknik
Pengairan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar
5. Ibu Dr. Ir. Nenny T Karim, ST., MT., IPM selaku Dosen Pembimbing I
dalam penyusunan skripsi ini
6. Bapak Ir. Hamzah Al-Imran, ST., MT., IPM selaku Dosen Pembimbing II
atas segala kesabaran dan waktu yang telah diluangkan untuk memberikan
bimbingan dan pengarahan mulai dari awal penelitian hingga terselesainya
penulisan tugas akhir ini.
Meskipun telah berusaha menyelesaikan Skripsi ini sebaik mungkin,
penulis menyadari bahwa skripsi ini masih ada kekurangan. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca guna
menyempurnakan segala kekurangan dalam penyusunan Skripsi ini.
Akhir kata, penulis berharap semoga Skripsi ini berguna bagi para
pembaca dan pihak-pihak lain yang berkepentingan.
Makassar, 08 Maret 2021
Penulis
ix
DAFTAR ISI
SAMPUL ............................................................................................................ i
HALAMAN JUDUL ......................................................................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN.......................................................................... iii
PENGESAHAN ................................................................................................. iv
ABSTRAK ......................................................................................................... v
KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii
DAFTAR TABEL.............................................................................................. xiii
DAFTAR NOTASI ............................................................................................ xiv
BAB 1 PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ........................................................................................ 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................... 2
C. Tujuan Penelitian .................................................................................... 2
D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 3
E. Batasan Masalah...................................................................................... 3
F. Sistematika Penulisan .................................................................................. 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
A. Gelombang ............................................................................................. 5
1. Pengertian Gelombang Air Laut ...................................................... 5
B. Karakteristik Gelombang ....................................................................... 6
x
C. Energi Gelombang Laut ......................................................................... 10
D. Hukum Dasar Model .............................................................................. 16
1. Sebangun Geometrik ........................................................................ 17
2. Sebangun Kinematik ........................................................................ 18
3. Sebangun Dinamik ........................................................................... 19
E. Tekanan Pada Pompa .............................................................................. 20
F. Hipotesis ................................................................................................. 24
G. Matriks Penelitian ........................................................................................ 26
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu Dan Tempat Penelitian ................................................................ 30
B. Jenis Penelitian Dan Sumber Data .......................................................... 30
1. Data Primer ....................................................................................... 30
2. Data Sekunder ................................................................................... 30
C. Alat Dan Bahan ....................................................................................... 31
D. Variabel Penelitian .................................................................................. 34
E. Pelaksanaan Studi Model ........................................................................ 34
F. Pelaksanaan Simulasi .............................................................................. 40
G. Flowchart Pelaksanaan Penelitian ........................................................... 42
BAB 4 ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Hasil ........................................................................................... 43
1. Panjang Gelombang .......................................................................... 43
2. Tinggi Gelombang ............................................................................ 44
3. Daya Gelombang ............................................................................... 45
xi
4. Daya Air Hasil Pemompaan .............................................................. 48
5. Efisiensi Pompa Gelombang ............................................................. 50
6. Daya Pompa ...................................................................................... 52
7. Kecepatan Aliran ............................................................................... 54
8. Kehilangan Energi ............................................................................. 56
9. Tekanan Pompa (Head) ..................................................................... 58
B. Pembahasan ............................................................................................. 62
1. Hubungan debit (Q) terhadap periode gelombang (T) pada model
pompa Ø 2.0 cm, 2.5 cm, dan 3.0
cm...................................................................................................... 62
2. Hubungan debit (Q) terhadap diameter (Ø) tabung pompa pada periode
(T) 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5
detik................................................................................................. 63
3. Hubungan diameter tabung (Ø) terhadap tekanan pompa (P) pada
periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5
detik................................................................................................. 65
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ............................................................................................. 67
B. Saran ....................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Karakteristik Gelombang ............................................................................. 7
2. Gerak Partikel Air Dalam Gelombang .......................................................... 9
3. Sketsa Mekanisme Kerja Pompa Gelombang Tipe Flap............................... 16
4. Skema Pompa Piston ..................................................................................... 21
5. Pipa Dengan Pompa ...................................................................................... 21
6. Tangki Pembangkit Gelombang .................................................................... 32
7. Model Pompa Gelombang Dalam Saluran Kaca Tembus Pandang ............. 32
8. Mesin Pembangkit Gelombang ..................................................................... 32
9. Mistar Ukur Pada Flume ............................................................................... 33
10. Komputer Dan Wave Monitor ...................................................................... 33
11. Tampak Atas Penempatan Model Pompa Gelombang Dalam Saluran ........ 35
12. Tampak Samping Model Pompa Gelombang Dalam Saluran ...................... 36
13. Model Pompa Gelombang Tipe Pelampung ................................................. 36
14. Flowchart Pelaksanaan Penelitian ................................................................. 42
15. Grafik Hubungan Q Terhadap T Pada Model Pompa Ø 2.0 Cm, 2.5 Cm, dan
3.0 Cm.......................................................................................................... 62
16. Grafik Hubungan Q Terhadap Diameter (Ø) Tabung Pada Periode 1.3 Detik,
1.4 Detik dan 1.5
Detik.............................................................................................................. 63
17. Grafik Hubungan Tekanan (P) Terhadap Diameter (Ø) Tabung Pada Periode
1.3 Detik, 1.4 Detik, dan 1.5
Detik............................................................................................................. 65
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Batasan Gelombang Air Dangkal, Air Transisi Dan Air Dalam .................. 8
2. Skala Model ................................................................................................. 17
3. Variasi Model Pompa Gelombang Tipe Pelampung ..................................... 37
4. Dimensi Model Dan Parameter Gelombang ................................................. 38
5. Data Pengamatan Tinggi Gelombang .......................................................... 44
6. Perhitungan Daya Gelombang Pada Model Ø 3.0 Cm ................................ 47
7. Perhitungan Daya Air Hasil Pemompaan Pada Model Ø 3.0 Cm ................ 49
8. Perhitungan Daya Efisiensi Pompa Gelombang Model Ø 3.0 Cm .............. 51
9. Perhitungan Daya Pompa Pada Model Ø 3.0 Cm ........................................ 53
10. Perhitungan Kecepatan Aliran Pada Model Ø 3.0 Cm ................................ 55
11. Perhitungan Tekanan Pompa Pada Model Ø 3.0 Cm ................................... 61
xiv
DAFTAR NOTASI
A Luas Penampang
B Lebar Papan Osilasi (m)
C Kecepatan Rambat (m/s)
d Diameter Pipa (m)
Dp Daya Pompa
Dv Daya Air Hasil Pemompaan (kgf.m/s)
Dw Daya Gelombang (kgf.m/s)
F Gaya (kg/m2)
f Faktor Gesekan
f Koefisien Kerugian
Fa Gaya Apung (N)
FB Gaya Apung (kN)
FG Gaya Berat (kN)
g Gaya Gravitasi (m/s2)
H Tinggi Gelombang (m)
h Kedalaman Air Saluran (m)
He Kehilangan Energi Akibat Gesekan
H0 Tinggi Gelombang Didepan Papan Osilasi (m)
H1 Tinggi Gelombang Dibelakang Papan Osilasi (m)
hf Kehilangan Energi (m)
hm Ukuran Tinggi Pada Model
xv
hp Ukuran Tinggi Pada Prototipe
L Persamaan Panjang (m)
Lm Ukuran Panjang Model
Lp Ukuran Panjang Prototipe
na Skala Percepatan
nB Skala Panjang Struktur
nd Skala Kedalaman
nh Skala Tinggi
nL Skala Panjang
ns Skala Sarat
Efisiensi Pompa Gelombang
nT Skala Waktu
nu Skala Kecepatan
P Tekanan (pa)
Q Debit (m3/s)
r Jari – Jari (m)
Re Bilangan Reynold
T Periode Gelombang (s)
t Tinggi (m)
v Kecepatan Penjalaran Gelombang
V Volume (m3)
Wf Berat Pelampung Di Air (kg)
Wu Berat Pelampung (kg)
xvi
Z Tinggi Pemompaan (m)
ρ Rapat Massa Air (kg/m3)
ρ Massa Jenis Air (1000 kg/m3)
γ Berat Jenis Air (1000 kg/m3)
Ø Diameter
Viskositas Air (0,00899)
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Energi gelombang laut adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui
efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang. Pemanfaatan
energi gelombang laut untuk dijadikan energi dapat menggunakan pompa
gelombang tipe pelampung. Jenis pompa gelombang tipe pelampung ini selain
ramah lingkungan, dalam pembangunan dan pengoperasiannya tidak akan
merusak ekosistem alam. Selain itu, pompa gelombang tipe pelampung ini
berfungsi untuk menaikkan air dari tempat yang rendah ketempat yang lebih
tinggi dengan memanfaatkan gelombang laut agar dapat digunakan untuk
berbagai keperluan seperti untuk irigasi perikanan air asin atau payau, dan
pemanfaatannya untuk tambak udang dan dapat memutar dinamo listrik.
Salah satu penelitian sebelumnya yang relevan antara lain Azhar dkk
2004, meneliti pompa tekanan tinggi tenaga gelombang laut kerangka dinamis.
Akibat perbedaan tinggi permukaan air laut menyebabkan pelampung bergerak
naik turun. Pergerakan ini menyebabkan tuas penghubung pompa menggerakkan
pompa torak. Pergerakan ini menghasilkan 0,2 liter/detik efisiensi 0,3- 0,7. Jika
dianalisa sistem pompa kerangka dinamis masih banyak kelemahan yaitu sudut
gerak gaya yang berubah-rubah akibat ikut naik turunnya kerangka pompa.
Analisa ini juga menyebabkan efisiensi dan efektifitas pompa masih kurang.
2
Pada penelitian ini akan disimulasikan metode pompa gelombang tipe
pelampung dengan arah gerakan vertikal dalam skala laboratorium. model ini
diletakkan di tengah kolam simulasi gelombang dengan frekuensi dan amplitudo
tertentu. Selanjutnya gerakan naik-turun pelampung akan menggerakkan poros
dan akan memutar generator.
Oleh karena itu pada penelitian ini akan difokuskan pada pengaruh variasi
diameter tabung terhadap tekanan pompa untuk mendapatkan debit yang
maksimal.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut rumusan masalah adalah :
1. Seberapa besar debit yang dihasilkan tiap variasi diameter tabung pada
pompa gelombang tipe pelampung ?
2. Bagaimana pengaruh variasi diameter tabung terhadap tekanan pompa ?
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan, maka tujuan dari
penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui besar debit yang dihasilkan tiap variasi diameter tabung
pada pompa gelombang tipe pelampung.
2. Untuk mengetahui pengaruh variasi diameter tabung yang efektif terhadap
tekanan pompa gelombang tipe pelampung.
3
D. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Mendapatkan model prototipe dan dimensinya dengan pemanfaatan energi
gelombang sebagai salah satu energi alternatif terbaharukan dalam skala
laboratorium.
2. Sebagai acuan untuk penelitian lebih lanjut dalam skala yang sebenarnya.
E. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, perlu adanya pembatasan - pembatasan masalah
sehubungan dengan keterbatasan dan kemampuan peneliti. Adapun batasan
masalah pada penelitian ini adalah:
1. Jenis model yang digunakan adalah tabung acrylic transparan yang dirakit
dilengkapi pelampung dan piston dengan ukuran diameter tabung, tinggi
model dan jumlah lubang inlet dan outlet yang bervariasi.
2. Arah datang gelombang tegak lurus terhadap struktur.
3. Gelombang yang dibangkitkan adalah gelombang dengan kondisi belum
pecah.
4. Fluida yang digunakan adalah air tawar, salinitas dan pengaruh mineral air
tidak diperhitungkan.
5. Model yang digunakan adalah pompa gelombang dengan 3 variasi diameter
tabung 2,0 cm 2,5 cm, dan 3,0 cm
4
F. Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan, meliputi latar belakang, rumusan masalah, tujuan
penelitian, batasan masalah, dan sistematika penulisan.
BAB II Kajian Pustaka, berisi teori-teori yang relevan tentang teori
dasar gelombang, karakteristik gelombang, hukum dasar gelombang, energi
gelombang, tekanan pompa, teknologi konversi energi gelombang dengan
menggunakan pompa gelombang.
BAB III Metode penelitian, berisi tentang tempat dan waktu penelitian,
jenis penelitian dan sumber data, alat dan bahan, desain penelitian, metode
pengambilan data, karakteristik gelombang, metode analisis data, variabel
penelitian, prosedur penelitian, dan flow chart.
BAB IV Hasil dan Pembahasan, bab ini berisi hasil tentang analisis data
dan deskripsi hasil penelitian dari alat pemompa gelombang tipe pelampung,
BAB V Penutup, berisi kesimpulan dan saran terhadap permasalahan
yang telah dibahas pada bab sebelumnya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Gelombang
1. Pengertian Gelombang Air Laut
Gelombang air laut merupakan bentuk permukaan laut yang berupa
punggung atau puncak gelombang dan palung atau lembah gelombang oleh gerak
ayun (oscillatory movement) akibat tiupan angin, erupsi gunung api, pelongsoran
dasar laut, atau lalu lintas kapal (Sunarto, 2003).
Holthuijsen (2007) menjelaskan bahwa gelombang air laut adalah
pergerakan naik dan turunnya air laut dengan arah tegak lurus permukaan air laut
yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. (nichols et al., 2009 dalam Bagus,
2014) menjelaskan bahwa gelombang air laut timbul karna adanya gaya
pembangkit yang bekerja pada laut.
Pada saat dilakukan pengamatan spesifik terhadap gerakan gelombang air
laut tersebut, tenyata didapatkan bahwa air gelombang tersebut tidak bergerak
maju, melainkan bergerak melingkar, sehingga air itu hanya bergerak naik turun
pada saat gelombang melintas. Gelombang tersebut dapat bergerak untuk jarak
yang jauh, namun mediumnya (cair, padat atau gas) hanya dapat bergerak
terbatas. Dalam usaha menjelaskan mengenai gerakan gelombang air laut, terdapat
banyak teori yang diperkenalkan, namun hanya ada 2 teori yang dianggap paling
tepat serta yang saling melengkapi, diantaranya sebagai berikut :
6
a. Teori oleh Phillips
Turbulensi dalam angin mengakibatkan fluktuasi acak permukaan laut
sehingga menghasilkan gelombang – gelombang kecil dengan panjang gelombang
beberapa sentimeter (cm). Gelombang – gelombang kecil tersebut kemudian
tumbuh semakin besar dengan melalui proses resonansi dengan fluktuasi tekanan
turbulensi
b. Teori oleh miles
Teori ini dikenal dengan teori ketidakstabilan disebut juga dengan sebutan
teori mekanisme arus balik (feed-back mechanisme) yang menyatakan bahwa :
Pada saat ukuran gelombang - gelombang kecil yang sedang tumbuh mulai
mengganggu aliran udara yang berada di atasnya, angin yang bertiup tersebut
akan memberikan tekanan yang semakin kuat seiring dengan meningkatnya
ukuran gelombang, yang menyebabkan gelombang semakin besar. Proses
pemindahan energi tersebut berlangsung dengan secara tidak stabil, semakin besar
ukuran gelombangnya, ketidakstabilan tersebut menyebabkan gelombang tumbuh
dengan secara eksponensial.
B. Karakteristik Gelombang
Parameter penting untuk menjelaskan gelombang air adalah panjang
gelombang, tinggi gelombang dan kedalaman air dimana gelombang tersebut
menjalar. Parameter-parameter yang lain seperti pengaruh kecepatan dapat
ditentukan dari ketiga parameter pokok diatas. Adapun pengertian dari beberapa
parameter diatas, Bambang Triadmodjo (1999) :
7
a. Amplitudo (a) adalah jarak vertikal antara puncak/titik tertinggi gelombang
atau lembah/titik terendah gelombang, dengan muka air tenang (H/2).
b. Panjang gelombang (L) adalah jarak horizontal antara dua puncak atau dua
lembah yang berurutan (satuan meter)
c. Periode gelombang (T) adalah waktu tempuh di antara dua puncak atau dua
lembah gelombang secara berurutan pada titik yang tetap (satuan detik).
d. Tinggi gelombang (h) adalah jarak vertikal antara puncak gelombang dan
lembah gelombang (satuan meter).
e. Kecepatan rambat gelombang (celerity) (C) adalah perbandingan antara
panjang gelombang dan periode gelombang (L/T). ketika gelombang air
menjalar dengan kecepatan C. partikel air tidak turut bergerak ke arah
perambatan gelombang. Sedangkan sumbu koordinat untuk menjelaskan
gerak gelombang berada pada kedalaman muka air tenang.
Secara skematik dimensi mengenai karakteristik gelombang dapat dilihat
pada gambar 1 berikut :
Gambar 1. Karakteristik Gelombang
Jika ditinjau dari kedalaman perairan dimana gelombang menjalar, maka
gelombang dikelompokkan dalam 3 kategori yaitu gelombang air dangkal, transisi
8
dan air dalam. Batasan dari ketiga kategori tersebut didasarkan pada rasio antara
kedalaman dan panjang gelombang (d/L). Batasan penggunaannya dapat dilihat
pada Tabel 1. berikut.
Tabel 1. Batasan gelombang air dangkal, air transisi dan air dalam
Kategori Gelombang d/L 2πd/L Tanh(2πd/L)
Air Dalam >0,5 >π 1
Air Transisi 0,05 – 0,5 0,25 - π Tanh(2πd/L)
Air Dangkal < 0,05 < 0,25 2πd/L
Gelombang juga dapat dikelompokkan berdasarkan rasio antara tinggi
gelombang dan panjang gelombang. Pada pengelompokkan ini dikenal 1 II-13
gelombang amplitudo kecil dan gelombang amplitudo berhingga (Stock, Cnoidal,
Solitair). Gelombang amplitudo kecil dikembangkan oleh Airy sehingga dikenal
dengan Teori Gelombang Airy. Teori Gelombang Airy diturunkan berdasarkan
anggapan bahwa perbandingan antara tinggi gelombang dengan panjangnya atau
kedalamanya sangat kecil, sedangkan teori gelombang amplitudo berhingga
memperhitungkan besarnya rasio antara tinggi gelombang terhadap panjang dan
kedalaman airnya.
Dalam gelombang terdapat partikel-partikel air yang berubah selama
penjalaran gelombang dari laut dalam sampai laut dangkal. Bentuk partikel yang
terdapat dalam gelombang yang bergerak menuju laut dangkal digambarkan pada
Gambar 2.
9
Gambar 2. Gerak partikel air dalam gelombang
Gelombang terjadi karena hembusan angin di permukaan air. Daerah
dimana gelombang dibentuk disebut daerah pembangkitan gelombang (wave
generating area). Gelombang yang terjadi di daerah pembangkitan disebut „sea‟
sedangkan gelombang yang terbentuk diluar daerah pembangkitan disebut ‘swell’.
Ketika gelombang menjalar, partikel air bergerak dalam suatu lingkaran vertikal
kecil dan tetap pada posisinya selagi bentuk dan energi gelombang berjalan maju.
Partikel air di permukaan bergerak dalam suatu lingkaran besar dan membentuk
puncak gelombang di puncak lingkaran dan lembah gelombang pada lintasan
terendah. Di bawah permukaan, air bergerak dalam lingkaran-lingkaran yang
makin kecil sampai pada kedalaman lebih besar dari setengah panjang gelombang.
Pada saat gelombang bergerak menuju ke garis pantai (shoreline),
gelombang mulai bergesekan dengan dasar laut dan menyebabkan pecahnya
gelombang ditepi pantai. Hal ini juga dapat terjadi pengaruh pada garis pantai dan
bangunan yang ada disekitarnya. Keenam peristiwa tersebut adalah :
a. Refraksi gelombang yaitu peristiwa berbeloknya arah gerak puncak
gelombang.
10
b. Difraksi gelombang yaitu peristiwa berpindahnya energi di sepanjang puncak
gelombang ke arah daerah yang terlindung.
c. Refleksi gelombang yaitu peristiwa pemantulan energi gelombang yang
biasanya disebabkan oleh suatu bidang bangunan di lokasi pantai.
d. Wave shoaling yaitu peristiwa membesarnya tinggi gelombang saat bergerak
ke tempat yang lebih dangkal.
e. Wave damping yaitu peristiwa tereduksinya energi gelombang yang biasanya
disebabkan adanya gaya gesekan dengan dasar pantai.
f. Wave breaking yaitu peristiwa pecahnya gelombang yang biasanya terjadi
pada saat gelombang mendekati garis pantai (surf zone).
Gelombang yang memecah di pantai merupakan penyebab utama proses
erosi dan akresi (pengendapan) garis pantai. Karakteristik gelombang ini
tergantung pada kecepatan angin, durasi dan jarak seret gelombang (fetch).
C. Energi Gelombang Laut
Energi gelombang laut merupakan energi terbarukan yang artinya energi
yang tidak akan habis seperti energi fosil. Bila sebuah pelampung diletakan
diatas gelombang, maka pelampung tersebut akan bergerak naik turun sesuai
dengan gerakan gelombang laut. Gerakan naik turun ini sebagai salah satu faktor
yang dapat menghasilkan energi. Faktor lain yang dapat mempengaruhi energi
gelombang selain gerakan naik turun adalah kecepatan naik turun dan tinggi naik
turun pada pelampung. Agar energi yang terdapat dalam gelombang dapat
dimanfaatkan, maka energi tersebut harus di ubah menjadi energi bentuk lain
seperti energi listrik atau tenaga isap maupun tekan. Untuk mengubah energi
11
gelombang ke energi listrik dan tenaga isap maupun tekan dibutuhkan alat
generator listrik dan pompa piston.
Hampir mirip dengan ide dasar McCormick (1981), Siliman (2001)
mendesain pompa air laut tenaga gelombang, dimana energi gelombang
ditangkap melalui flap dan diteruskan oleh piston untuk mendorong air laut yang
terdapat dalam tabung piston ke permukaan (Siliman, 2001). Dengan tujuan
utama memanfaatkan energi gelombang untuk mensuplai air laut ke daratan
untuk berbagai keperluan seperti untuk irigasi perikanan air asin atau payau dan
pemanfatannya untuk tambak udang.
Untuk mengkonversi energi gelombang laut terdapat 3 (tiga) sistem dasar
yaitu sistem kanal yang menyalurkan gelombang ke dalam reservoar atau kolam,
sistem pelampung yang menggerakan pompa hidrolik, dan sistem osilasi kolom
air yang memanfaatkan gelombang untuk menekan udara di dalam sebuah wadah.
Tenaga mekanik yang dihasilkan dari sistem-sistem tersebut ada yang akan
mengaktifkan generator secara langsung atau mentransfernya ke dalam fluida
kerja, air atau udara, yang selanjutnya akan menggerakan turbin atau generator.
Ada 3 cara untuk menangkap energi gelombang, yaitu:
1. Dengan pelampung yaitu dimana alat ini akan membangkitkan listrik dari
hasil gerakan vertikal dan rotasional pelampung. Alat ini dapat ditambatkan
pada sebuah rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut.
2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column) yaitu Alat ini
membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah
pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan
12
mengakibatkan keluar masuknya udara pada lubang bagian atas pipa dan
menggerakkan turbin.
3. Wave Surge atau Focusing Devices) yaitu alat yang biasa juga disebut
sebagai tapered channel atau kanal meruncing atau sistem tapchan, dipasang
pada sebuah struktur kanal yang dibangun di pantai untuk
mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung
yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang
digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi
standar hydropower.
Teknologi penangkap energi gelombang dengan sistem pompa tenaga
gelombang pada prinsipnya merupakan transformasi energi gelombang menjadi
energi pemompaan yang menghasilkan debit air dan tinggi pemompaan.
Transformasi energi ini melalui proses osilasi (Department of the Interior, 2006).
Energi gelombang yang ditangkap oleh papan osilasi yang diletakkan vertikal
dengan dukungan engsel di dasarnya pada saat flap menerima gaya gelombang,
mengakibatkan flap bergerak maju mundur secara harmonik. Pergerakan papan
osilasi tersebut mengerakan lengan torak yang dipasang tegak lurus dengan
papan osilasi pergerakan maju mundurnya lengan torak mengakibatkan klep akan
terbuka dan tertutup. Pada saat klep terbuka mengakibatkan air laut masuk dan
mengisi tabung piston dan pada saat flap mundur mengakibat gaya gelombang
diteruskan ke lengan torak dan mendorong piston. Sebagai akibatnya di tabung
piston akan terdapat tekanan, yang akan diteruskan ke pipa penyalur untuk
memompa air ke atas dengan ketinggian tertentu. Mekanisme ini terjadi
13
berulang-ulang hingga air dalam tabung akan terdorong dan mengalir dengan Q
tertentu. Papan osilasi didesain agar bisa berosilasi mengikuti gerakan
gelombang dengan bebas, maka papan harus dibuat dari bahan yang mengapung.
Pada pemanfaatan Pompa tenaga gelombang laut ini sebagai pembangkit
energi listrik, air laut hasil pemompaan ditampung dalam suatu reservoir pada
ketinggian tertentu. Pompa dibangun serial yang terdiri dari banyak unit untuk
mensuplai satu reservoir. Selanjutnya dari reservoir air dialirkan ke bawah
melalui pipa pesat untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan generator.
Berdasarkan teori gelombang Airy diturunkan dari persamaan kontinuitas
untuk aliran tak rotasi, yaitu persamaan Laplace. Persamaan panjang (L) dan
kecepatan rambat (C) gelombang dinyatakan sebagai berikut (US Army Corps of
Engineers, 2006).
................................................................................ (1)
Pada perairan dalam, h lebih besar dan
; karena itu,
......................................................................................... (2)
................................................................................... (3)
Pada perairan dalam, h lebih besar dan
; karena itu,
........................................................................................ (4)
.................................................................................... (5)
dimana :
T : periode gelombang [s]
g : percepatan gravitasi [m/s2]
14
h : kedalaman air (still water depth) [m].
Efisiensi pompa yang merupakan tingkat efektifitas pompa untuk
menangkap energi adalah merupakan perbandingan dari energi kinetik air hasil
pemompaan terhadap energi gelombang air laut.
Karena energi gelombang yang ditangkap oleh alat tidak kontinyu, maka
dalam evaluasi ditinjau parameter daya rata-rata untuk satu gelombang, yang
besarnya adalah :
....................................................................................... (6)
Dimana :
Dw = daya gelombang (N m/s)
= berat jenis air (1000 kg/m3)
B = lebar papan osilasi (m)
H = tinggi gelombang (m)
v = kecepatan penjalaran gelombang = √
g = gaya gravitasi (m/s2)
h = Kedalaman Air Saluran (m)
Sedangkan daya air hasil pemompaan dirumuskan sebagai :
g ................................................................................ (7)
Dimana :
= Daya Air Hasil Pemompaan (N m/s)
Z = Tinggi pemompaan (m)
Q = Debit Rata-Rata Hasil Pemompaan (m3/s)
15
V = Volume air dari hasil pemompaan selama satu periode gelombang
(m3)
T = Periode gelombang (s)
Efisiensi pompa gelombang yang merupakan efisiensi keseluruhan alat
, yang merupakan perbandingan antara daya yang bekerja pada papan osilasi
dengan daya yang dihasilkan air dari hasil pemompaan. Daya yang bekerja pada
papan osilasi dihitung dengan persamaan (6) sedangkan daya hasil pemompaan
dihitung dengan persamaan (7), sehingga efisiensi pompa bisa dihitung dengan :
................................................................. (8)
Dimana :
= Berat jenis air = 1000 kg/m3
Q = Debit rata-rata hasil pemompaan (m3/s)
Z = Tinggi pemompaan (m)
V = Volume air hasil pemompaan oleh satu osilasi papan atau satu langkah
gerakan pompa, yang dibangkitkan oleh satu periode gelombang (m3)
T = Periode Gelombang (s)
B = Lebar papan osilasi (m)
Ho = Tinggi gelombang (m)
v = Kecepatan penjalaran gelombang = √
g = Gaya gravitasi (m/s2)
h = Kedalaman air saluran (m)
16
Besarnya efisiensi penangkapan gelombang oleh papan osilasi
dirumuskan sebagai :
..................................................... (9)
Dimana :
= Berat jenis air (1000 kg/m3)
g = Gaya gravitasi (m/s2)
Ho = Tinggi Gelombang di depan papan osilasi (m)
H1 = Tinggi Gelombang dibelakang papan osilasi (m)
Gambar 3. Sketsa mekanisme kerja pompa gelombang tipe flap
Dalam hal ini, akan terjadi transfer energi dalam arah tegak lurus ke
daerah terlindung.
D. Hukum Dasar Model
Konsep dasar permodelan dengan bantuan skala model yaitu membentuk
kembali masalah atau fenomena yang ada di prototipe dalam skala yang lebih
kecil, sehingga fenomena yang terjadi di model akan sebangun (mirip) dengan
yang ada di prototipe. Kesebangunan yang dimaksud adalah berupa sebangun
geometrik, sebangun kinematik dan sebangun dinamik (Nur Yuwono, 1996).
17
Hubungan antara model dan prototipe diturunkan dengan skala, untuk
masing-masing parameter mempunyai skala tersendiri dan besarnya tidak sama.
Skala dapat didefinisikan sebagai rasio antara nilai yang ada di prototipe dengan
nilai parameter tersebut
Tabel 2. Skala Model
Variabel Notasi Skala
Skala Tinggi 10
Skala Panjang 10
Kedalaman 10
Waktu (periode) 1,20
1. Sebangun Geometrik
Sebangun geometrik adalah suatu kesebangunan dimana bentuk yang ada
di model sama dengan bentuk prototipe tetapi ukuran bisa berbeda. Perbandingan
antara semua ukuran panjang antara model dan prototipe adalah sama. Ada dua
macam kesebangunan geometrik, yaitu sebangun geometrik sempurna (tanpa
distorsi) dan sebangun geometrik dengan distorsi (distorted). Pada sebangun
geometrik sempurna skala panjang arah horisontal (skala panjang) dan skala
panjang arah vertikal (skala tinggi) adalah sama, sedangkan pada distorted model
skala panjang dan skala tinggi tidak sama. Jika memungkinkan sebaiknya skala
dibuat tanpa distorsi, namun jika terpaksa, maka skala dapat dibuat distorsi.
Sebangun geometrik dapat dinyatakan dalam bentuk :
........................................................................... (10) m
p
LL
Ln
18
................................................................................. (11)
Dengan :
nL = skala panjang
nh = skala tinggi
Lp = ukuran panjang prototipe
Lm = ukuran panjang model
hp = ukuran tinggi pada prototipe
hm = ukuran tinggi pada model
2. Sebangun Kinematik
Sebangun kinematik adalah kesebangunan yang memenuhi kriteria
sebangun geometrik dan perbandingan kecepatan dan percepatan aliran di dua
titik pada model dan prototipe pada arah yang sama adalah sama besar. Pada
model tanpa distorsi, perbandingan kecepatan dan percepatan pada semua arah
adalah sama, sedangkan pada model dengan distorsi perbandingan yang sama
hanya pada arah tertentu saja, yaitu pada arah vertikal atau horisontal. Oleh sebab
itu pada permasalahan yang menyangkut tiga dimensi sebaiknya tidak
menggunakan distorted model. Skala kecepatan diberi notasi nu, skala percepatan
na, dan skala waktu nT didefinisikan sebagai berikut :
.......................................................................... (12)
............................................................... .......... (13)
...................................................... .................. (14)
.................................................................................. (15)
m
p
hh
hn
T
L
m
p
un
n
u
un
2T
L
m
p
an
n
a
an
T
L
m
p
Qn
n
Q
Qn
3
m
p
TT
Tn
19
3. Sebangun Dinamik
Sebangun dinamik adalah kesebangunan yang memenuhi kriteria
sebangun geometrik dan kinematik, serta perbandingan gaya-gaya yang bekerja
pada model dan prototipe untuk seluruh pengaliran pada arah yang sama adalah
sama besar. Gaya-gaya yang dimaksud adalah gaya inersia, gaya tekanan, gaya
berat, gaya gesek, gaya kenyal dan tegangan permukaan.
Beberapa sebangun dinamik yaitu sebangun dinamik Reynold (Reynold
number) yang diekspresikan sebagai perbandingan gaya inersia terhadap gaya
gesek, sebangun dinamik froude (froude number) yaitu perbandingan gaya
inersia dan gaya gravitasi, bilangan Cauchy (Cauchy Number) yaitu
perbandingan gaya inersia dan gaya elastik serta bilangan Weiber (Weiber
Number) yaitu perbandingan antara gaya inersia dan gaya tegangan permukaan.
Untuk penelitian refleksi dan transmisi gelombang terhadap gelombang
yang merambat melalui pemecah gelombang terapung banyak dipengaruhi gaya
gravitasi sehingga digunakan kesebangunan Froud. Dengan pertimbangan
fasilitas yang ada di laboratorium, maka pada penelitian ini, akan menggunakan
skala panjang yang sama dengan skala tinggi (undistorted models) dan
menggunakan kesebangunan Froude.
............................................................. (16)
Dengan demikian bila gaya gravitasi memegang peranan penting dalam
permasalahan, maka perbandingan gaya inersia dan gaya gravitasi pada model
dan prototipe harus sama.
gL
U
gL
LULFr
2
3
23 )/)((
20
..................................................................................... (17)
................................................................................. (18)
Oleh karena digunakan model tanpa distorsi, maka skala panjang
gelombang nL, skala panjang struktur nB, skala kedalaman nd dan skala sarat ns
adalah sama seperti berikut :
................................................... (19)
Sedangkan skala waktu nT dan skala gravitasi ditulis seperti berikut:
nT = nL1/2
.................................................................................. (20)
ng = 1......................................................................................... (21)
E. Tekanan Pada Pompa
Pompa merupakan peralatan mekanis untuk mengubah energi mekanik
dari mesin penggerak pompa menjadi energi tekan fluida yang dapat membantu
memindahkan fluida ke tempat yang lebih tinggi elevasinya. Pompa juga dapat
digunakan untuk memindahkan fluida ke tempat lain dengan cara menaikkan
tekanan dan kecepatan melalui gerak piston (torak) atau impeller. Prinsip kerja
dari pompa piston adalah berputarnya selubung putar menyebabkan piston
bergerak sesuai dengan posisi ujung piston di atas piring dakian. Fluida terhisap
dengan silinder dan ditekan ke saluran buang akibat gerakan naik turun piston.
Fungsi dari pompa ini adalah untuk pemenuhan kebutuhan tekanan tinggi dan
kapasitas rendah. Skema pompa piston ditunjukan pada gambar berikut :
5,0L
UF
n
nn
r
1
m
p
r
r
r
FF
Fn
sdHBL nnnnn
21
Gambar 4. Skema pompa piston.
Sumber: Sutikno (1998:30)
Jika pompa menaikkan zat cair dari kolam satu ke kolam yang lain
dengan selisih muka air Hs1, daya yang digunakan oleh pompa menaikkan zat
cair setinggi Hs adalah sama dengan tinggi Hs ditambah dengan kehilangan
tenaga selama pengaliran dalam pipa tersebut.
Kehilangan tenaga adalah ekivalen dengan penambahan tinggi elevasi,
sehingga efeknya sama jika pompa menaikkan zat cair setinggi ∑ ,
Seperti pada gambar 4 tinggi kecepatan diabaikan sehingga garis tenaga berimpit
dengan garis tekanan. Kehilangan tenaga terjadi pada pengaliran pipa 1 dan 2
yaitu sebesar ht1 dan ht2. Pada pipa 1 yang merupakan pipa isap, garis tenaga
(dan tekanan) menurun sampai di bawah pipa.
Gambar 5. Pipa dengan pompa
Bagian pipa di mana garis tekanan di bawah sumbu pipa mempunyai
tekanan negatif, sedangkan pipa 2 merupakan pipa tekan.
22
Daya yang diperlukan pompa untuk menaikkan zat cair :
..................................................................................... (22)
dengan ƞ adalah efisiensi pompa. Pada pemakaian pompa, efisiensi pompa
digunakan sebagai pembagi dalam rumus daya pompa. Head pompa adalah
kemampuan suatu pompa untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ketempat
lain yang berbeda ketinggian atau kemampuan pompa untuk memindahkan fluida
antara dua tempat yang berbeda jaraknya.
a. Kehilangan Energi
Parameter kehilangan penting dalam aliran pipa. Kehilangan tekanan
umumnya terjadi akibat gesekan, elevasi pipa, mengubah energi kinetik.
Kehilangan tekanan yang disebabkan oleh gesekan aliran fluida yaitu aliran
turbulen tergantung pada kekasaran pipa
Kehilangan tekanan terdiri dari dua jenis yaitu kehilangan mayor dan
kehilangan minor. Kehilangan mayor disebabkan oleh gesekan pada penampang
pipa. Pada zat cair yang mengalir di dalam bidang batas akan terjadi tegangan
geser dan gradien kecepatan pada seluruh medan aliran karena adanya kekentalan.
Tegangan geser tersebut akan menyebabkan terjadinya kehilangan tenaga selama
pengaliran. Rumus untuk mengetahui kehilangan tekanan mayor adalah sebagai
berikut:
.............................................................. ......................... (24)
23
dimana :
hf = kehilangan energi (m)
f = faktor gesekan, yang tergantung dari angka Reynolds (diagram
Moody), diameter, dan kekasaran pipa
L = panjang pipa (m)
v = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s)
d = diameter pipa (m)
g = gaya gravitasi
Untuk aliran laminer dimana bilangan Reynold kurang dari 2000, faktor
gesekan dihubungkan dengan bilangan Reynold, dinyatakan dengan rumus:
Re =
................................................................. .......................... (25)
........................................................................ ......................... (26)
dimana :
he = kehilangan energi akibat gesekan
Re = bilangan reynold
V = kecepatan aliran
= viskositas air (0,00899)
= massa jenis air (1000 kg/m3)
d = diameter pipa
f = koefisien kerugian
24
Sedangkan kehilangan minor disebabkan oleh perubahan penampang, bisa
mengguunakan rumus sebagai berikut :
.............................................................. ......................... (27)
Untuk pengecilan penampang menurut Triatmodjo, B (2010) nilai K bisa
diperoleh dengan rumus :
K = (1 – 0,6)² ........................................................................................ (28)
F. Hipotesis
Salah satu penangkap energi gelombang adalah dengan menggunakan
pelampung yang bergerak secara vertikal. Pelampung didesain sedemikian rupa
sehingga mampu bergerak secara kontinyu mengikuti gerakan gelombang naik
turun yang datang. Dengan cara ini energi gelombang ditangkap melalui tabung
pompa yang mempunyai lobang inlet pada bagian atas dan bawah dari tabung
pompa tersebut, untuk menggerakkan piston. Saat bergerak naik dan turun piston
akan maka akan terbuka lobang inlet sehingga air laut akan masuk untuk mengisi
tabung pompa, pada saat bergerak ke atas dan ke bawah tekanan air akan
diteruskan oleh tuas piston. Gerakan naik turun pelampung diluar tabung pompa,
akan mendorong air laut yang terdapat dalam tabung pompa untuk selanjutnya
disalurkan dengan pipa penyalur outlet yang terdapat pada bagian atas dan bawah
tabung pompa menuju tempat yg lebih tinggi. Debit (Q) yang disalurkan sampai
dengan ketinggian Z akan memiliki energi potensial yang bisa digunakan untuk
menggerakkan turbin sehingga menghasilkan energi listrik yang dapat membantu
masyarakat disekitarnya, pompa air laut energi gelombang dapat digunakan untuk
25
memompa air laut kedaratan dengan keuntungan lebih, tanpa bahan bakar, dan
bebas polusi. Gaya gelombang gratis yang selama ini jarang dimanfaatkan, dapat
diusahakan dengan teknologi sederhana untuk menaikkan air laut ke daratan untuk
digunakan memutar dinamo pembangkit listrik serta mengairi areal pertanian
tambak.
26
G. Matriks Penelitian
No Nama Penulis Judul Hasil/Outcome Parameter Riset Struktur Model
1
Dwi Prasetio
Utomo,
Muhammad
Agus Sahbana,
Nova Risdiyanto
ismail
Perbedaan Diameter
Pelampung Terhadap
Kinerja Ocean Wave
Energy Sebagai
Pembangkit Tenaga
Listrik
Arus dan voltase yang terbaik di
dapat pada piston berdiameter 20
cm. Tinggi gelombang 15 cm dan
diameter piston 20 cm
menghasilkan arus paling tinggi
yaitu 7,50 ampere, menghasilkan
voltase paling tinggi yaitu 51,70
V, dan menghasilkan efisiensi
paling tinggi yaitu 8,31%.
H : tinggi gelombang
D : diameter pelampung
T : Kecepatan Gelombang
Rpm : putaran poros
Ampere : Arus listrik
Volt : tegangan listrik
% : Efisiensi PLT
gelombang
2
I Made Adi
Sayoga, I Made
Nuarsa
Pemerataan Energi
Gelombang Laut
Dengan Sistem
Berpiston Aksi
Ganda
Piston mampu menyerap energi
gelombang laut yang
mengkonversi energi gelombang
menjadi energi mekanis
penggerak roda gigi. Penyerapan
energi terjadi pada saat
gelombang naik dan gelombang
turun. Energi listrik yang
dihasilkan oleh prototype
rancangan mampu menghasilkan
energi listrik pada saat gelombang
naik maupun turun
P : kuat arus dan daya
(watt)
I : Kuat arus (Ampere)
V : Tegangan listrik (Volt)
H : Tinggi gelombang (cm)
Tf : Waktu gerak silinder
naik (s)
Tg : Waktu gerak silinder
turun (s)
27
3
Abdullah Al
Mahfazur
Rahman, Md.
Moniruzzaman,
M. Al Mamun.
2017
Estimation of Energy
Potential of Point
Absorber
Buoy type Wave
Energy Converter
(Estimasi Potensi
Energi Point
Absorber Konverter
Energi Gelombang
tipe pelampung)
Dari energi gelombang
menghasilkan penemuan alternatif
sumber energi. Ini memiliki
potensi tinggi dibandingkan
dengan sumber energi lainnya.
Bidang utama yang menjadi
perhatian adalah distribusi energi
gelombang. Model ini berfungsi
sebagai alat konversi energi
gelombang yang sangat
sederhana, modifikasi dari model
ini dapat diterapkan untuk
mengevaluasi pengaruh parameter
lain seperti parameter generator
linier untuk produksi daya listrik
yang efisien.
Parameter Gelombang :
Amplitudo gelombang (H),
Periode gelombang (T),
Sudut fase (Ɵ).
Parameter Pelampung:
Tinggi (h),
Gaya Pegas Statis (FStatic),
Konstan elektromagnetik
(ke)
4
Budi Haryanto,
Radianta
Triatmadja,
Nizam
Optimasi Pompa Air
Laut Energi
Gelombang
Model Pompa yang digunakan,
menghasilkan peningkatan
efisiensi dengan sangat signifikan.
Pada (H/he)(Lb/A) = 20,86 dan
z/d = 0,54 efisiensi pompa (ƞww)
yang diperoleh dapat mencapai
34,7%. Efisiensi (ƞww) makin
rendah, asimptotis mendekati nol,
dengan makin besarnya panjang
gelombang (L), tinggi gelombang
(H), lebar flap (b), dan dengan
makin kecilnya tinggi head (he)
dan diameter piston (D).
Panjang gelombang (L),
Tinggi gelombang (H),
Lebar flap (b),
Periode Gelombang (T),
Diameter piston (D),
Variasi waktu (t)
28
5
Muhammad Ali
Studi Model Sistem
Penyerap Tenaga
Gelombang Laut
Jenis Silinder Osilasi
Terpasang Tetap
(Fixed Owc)
Osilasi air laut didalam silinder
sangat dipengaruhi oleh tinggi
gelombang datang (Hi), periode
gelombang (T) dan kedalaman air
(d). Hasil pengujian model tanpa
pemusatan gelombang dan tanpa
reflektor menghasilkan nilai Ka
antara 1,05 hingga 1,23 untuk
d/gT2 antara 0,02 hingga 0,062.
Hasil pengujian model dengan
pemusatan gelombang dan tanpa
reflektor menunjukkan nilai
amplifikasi maksimum pada Ka =
1,4 untuk d/gT2 = 0,052. Hasil
pengujian model dengan
pemusatan gelombang dan
menggunakan reflektor
menunjukkan nilai amplifikas
maksimum terjadi pada Ka = 1,4
untuk d/gT2 = 0,04.
tinggi gelombang
amplifikasi (Ha),
tinggi gelombang datang
(Hi),
periode gelombang (T),
kedalaman air (d)
6
Silman
Pongmanda,
Radianta
Triatmadja,
Nizam
Studi Efisiensi
Pompa Air Laut
Energi Gelombang
Tipe Flap
Debit yang dihasilkan oleh pompa
dipengaruhi oleh fungsi H/he, d/L
dan variabel tinggi gelombang H,
periode gelombang (T),
kedalaman air (d), diameter piston
(D), head (he), simpangan flap
(S), Berat bandul (W), simpangan
bola katup (yk). Pengaruh yang
paling signifikan adalah pengaruh
diameter pompa. Debit yang
Tinggi gelombang (H),
periode gelombang (T),
kedalaman air (d), diameter
piston (D), head (he),
simpangan flap (S), debit
(Q), Berat bandul (W),
simpangan bola katup (yk)
29
dihasilkan akan semakin besar
jika fungsi H/he dan d/L semakin
besar. Jika pompa energi
gelombang dengan diameter 1,4
m dipasang pada kedalaman 11 m,
head 6 m, periode gelombang 12
detik, tinggi gelombang 1,3 m,
dan lebar flap 10 m akan
dihasilkan debit sebesar 15,72 L/s
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian akan dilaksanakan di Laboratorium Hidrodinamika Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin di Gowa, dengan rencana
waktu penelitian selama 3 bulan.
B. Jenis Penelitian dan Sumber Data
Jenis penelitian yang digunakan adalah Eksperimental, dimana kondisi
penelitian dibuat dan diatur oleh peneliti dengan merujuk pada literatur-literatur
yang berhubungan dengan penelitian tersebut, serta adanya kontrol, dengan
tujuan untuk menyelidiki ada-tidaknya hubungan sebab akibat serta berapa besar
hubungan sebab akibat tersebut dengan cara memberikan perlakuan-perlakuan
tertentu pada beberapa kelompok eksperimental dan menyediakan kontrol untuk
perbandingan.
Pada penelitian ini akan menggunakan dua sumber data yaitu :
1. Data primer
Data primer merupakan data yang diperoleh langsung dari simulasi model
fisik di laboratorium
2. Data sekunder
Data sekunder merupakan data yang diperoleh dari referensi dan hasil
penelitian yang sudah ada yang berkaitan dengan penelitian pompa
gelombang
31
C. Bahan dan Alat
Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini antara lain :
1. Tabung transparan dengan 3 variasi diameter yaitu 2,0 cm, 2,5 cm, dan
3,0 cm yang terbuat dari bahan acrylic bening dengan tebal 0,3 cm. Bagian
atas dan bawah dibuat 2 lubang intlet tiap tabung yang sejajar dengan
diameter lubang masing-masing tabung yaitu Ø 1,7 cm 2,0 cm dan 2,5
cm.
2. Pelampung berbentuk persegi yang terbuat dari pipa plastik PVC dengan
diameter 5,5 cm dan lebar pelampung 20 cm
3. Piston yang ditempatkan pada bagian dalam tabung yang bergerak vertikal
seirama dengan naik turunnya pelampung dan berfungsi untuk menekan air
sehingga air akan keluar melalui lubang outlet. Piston terbuat dari bahan
karet yang tahan air dan dibuat sesuai ukuran diameter tabung yang akan
digunakan.
4. Pipa outlet yang terbuat dari pipa trasparan dengan diameter 0.5 cm yang
berfungsi sebagai pipa penyalur air yang ditekan oleh piston. Panjang pipa
outlet disesuaikan dengan kondisi laboratorium.
Alat yang akan digunakan dalam penelitian antara lain :
1. Saluran gelombang yang terbuat dari flume baja dengan ukuran 15 m, lebar
0,3 m dan tinggi efektif 0.5 m yang dilengkapi dengan alat pembangkit
gelombang.
32
Gambar 6. Tangki pembangkit gelombang
Gambar 7. Model pompa gelombang dalam saluran kaca tembus pandang
2. Mesin pembangkit gelombang yang terdir dari mesin utama, pulley yang
berfungsi mengatur waktu putaran piringan yang dihubungkan pada stroke
sehingga menngerakkan flap pembankit gelombang.
Gambar 8. Mesin pembangkit gelombang
33
3. Mistar ukur yang digunakan untuk mengukur kedalaman dan tinggi
gelombang
Gambar 9. Mistar ukur pada flume
4. Komputer yang dilengkapi aplikasi pembaca gelombang untuk pengambilan
data.
Gambar 10. Komputer dan Wave monitor
5. Meteran untuk mengukur panjang gelombang
6. Stopwatch untuk menghitung periode gelombang
7. Kamera untuk dokumentasi
8. Timbangan
9. Kertas dan alat tulis
34
D. Variabel Penelitian
Berdasarkan tujuan penelitian yang telah dibahas pada bab sebelumnya
maka variabel yang akan diteliti adalah tinggi gelombang (Hi), periode
gelombang (T), panjang gelombang (L), lamanya waktu pengisian tabung pompa
gelombang (t), tinggi tekanan (H) serta diameter tabung dan jumlah lubang intlet.
Untuk aliran didalam tabung persamaan yang digunakan adalah :
............................................................................................. (29)
Untuk menentukan debit (Q) dalam tabung pompa digunakan persamaan :
............................................................................................... (30)
Untuk menghiitung daya gelombang (Dw) untuk satu gelombang digunakan
persamaan :
Dw = 1/8 x ϒ x B x H2 x v x g............................................................ (31)
Untuk menghitung daya air hasil pemompaan persamaan yang digunakan :
Dv = ϒ x Z x Q x g ............................................................................... (32)
Untuk menghitung efisiensi pompa gelombang digunakan persamaan :
= ϒ
ϒ
=
...................................... .............. (33)
Untuk menghitung daya pompa digunakan persamaan :
Dp = ϒ
................................................................................... (34)
E. Pelaksanaan Studi Model
Berdasarkan variabel yang akan diteliti, pembuatan model pompa
gelombang tipe pelampung gerakan vertikal didasarkan pada beberapa spesifikasi
sebagai berikut :
35
1. Berdasarkan pertimbangan fasilitas di laboratorium, bahan yang tersedia dan
ketelitian pengukuran, maka digunakan skala model 1 : 10.
2. Model terbuat dari tabung acrylic transparan yang dirakit dilengkapi
pelampung dan piston dengan ukuran diameter tabung, tinggi model dan
jumlah lubang inlet dan outlet yang bervariasi.
3. Parameter Model
a. Ukuran diameter tabung Ø 2,0 cm, Ø 2,5 cm, dan Ø 3,0 cm
b. Ukuran tinggi tabung 50 cm
c. Jumlah lobang inlet yaitu : 1 disisi atas tabung dan 1 disisi bawah tabung
dengan diameter lobang 2,5 cm.
d. Jumlah lobang outlet yaitu : 1 dibagian atas tabung dan 1 dibagian bawah
tabung dengan diameter lobang Ø 0,5 cm
e. Pemberat tabung terbuat dari bahan adukan semen yang dipadatkan
berbentuk bulat dengan Ø 15 cm tinggi 10 cm dengan berat 10 kg
berfungsi sebagai dudukan tabung sehingga tidak mudah bergeser di
saluran pada saat air sudah mulai digerakkan.
Gambar 11. Tampak atas penempatan model pompa gelombang dalam saluran
36
Gambar 12. Tampak samping model pompa gelombang dalam saluran
Berdasarkan
Gambar 13. Model pompa gelombang tipe pelampung
37
Tabel 3. Variasi model pompa gelombang tipe pelampung
No Gambar Protipe Model Pompa Keterangan
1
Model 1
Diameter tabung Ø 2,0 cm
Tinggi tabung 50 cm,
Diameter lubang inlet atas
bawah Ø 2,5 cm,
Diameter lubang outlet atas
bawah Ø 0,5 cm,
Berat pelampung 1,0 kg,
Bentuk pelampung segi
empat.
2
Model 2
Diameter tabung Ø 2,5 cm
Tinggi tabung 50 cm,
Diameter lubang inlet atas
bawah Ø 2,5 cm,
Diameter lubang outlet atas
bawah Ø 0,5 cm,
Berat pelampung 1,0 kg,
Bentuk pelampung segi
empat.
3
Model 3
Diameter tabung Ø 3,0 cm
Tinggi tabung 50 cm,
Diameter lubang inlet atas
bawah Ø 2,5 cm,
Diameter lubang outlet atas
bawah Ø 0,5 cm,
38
Berat pelampung 1,0 kg,
Bentuk pelampung segi
empat.
Tabel 4. Dimensi model dan parameter gelombang
4. Menentukan Berat Pelampung
Sesuai dengan hukum Archimedes, bahwa gaya vertikal atau gaya apung
adalah sama dengan berat zat cair yang dipindahkan benda. Selain gaya apung
benda juga mengalami gaya berat yang mempunyai titik tangkap pada pusat berat
benda.
Untuk menentukan berat pelampung, maka gaya apung adalah sama
dengan berat volume zat cair yang dipindahkan oleh sebagian benda yang berada
dibawah permukaan zat cair. Diketahui diameter pelampung (Ø) adalah 5 cm,
tinggi pelampung 6 cm, dan lebar pelampung adalah 23 cm, maka berat
pelampung adalah :
.............................................................................. (35)
Ø Tabung Periode (T) Tinggi Model Kedalaman Air (d) Panjang Gelombang (L)
cm (detik) (m) (m) (m)
1.3 1.94
1.4 2.13
1.5 2.30
1.3 1.94
1.4 2.13
1.5 2.30
1.3 1.94
1.4 2.13
1.5 2.30
No
1
2
3
0.50
0.50
0.50
3.0
2.5
2.0
0.29
0.29
0.29
39
Dimana :
FG = FB = Gaya berat = Gaya Apung (kN)
ρ = Rapat massa air (kg/m3)
g = Gaya gravitasi (m/dt2)
r = Jari-jari/setengah diameter (m) = Ø/2
= 5/2 = 2.5 cm = 0.025 m
t = Tinggi pelampung (m)
Maka :
5. Menentukan Tekanan Pompa
Tekanan dapat diekspresikan dalam bentuk head (H) dan dinyatakan
dalam satuan meter (m) atau feet (ft). Head pada suatu tekanan tertentu
bergantung pada berat fluida menurut persamaan berikut :
𝑝 = ............................................................................................. (36)
Dimana :
p : Tekanan (Pa)
ρ : massa jenis (kg/m3)
g : percepatan garavitasi (m/s2)
H : ketinggian air (m)
Sebuah pompa menciptakan kecepatan fluida. Energi kecepatan ini
kemudian diubah menjadi energi tekanan saat fluida lepas dari pompa. Oleh
40
karenanya head atau tekanan yang tercipta bisa dikatakan sebanding dengan
energi yang diisap dan ditekan.
F. Pelaksanaan Simulasi
Persiapan untuk runnig awal pada flume (tanpa model pompa gelombang),
untuk mendapatkan data-data awal yaitu :
1. Dengan stroke/pembangkit gelombang 6, 7, 8 untuk mendapat tinggi
gelombang
2. Periode (T) 1.3 = 13 detik, 1.4 = 14 detik, 1.5 = 15 detik untuk mendapatkan
panjang gelombang (L) setiap 10 kali putaran = 10 detik
3. Memulai simulasi gelombang tanpa model dengan membangkitkan
gelombang dengan cara menekan tombol start pada panel kontrol. Simulasi
ini dilakukan untuk memastikan tinggi dan periode gelombang di dalam wave
flume telah sesuai dengan variasi yang telah ditentukan dalam penelitian ini.
4. Menghentikan simulasi tanpa model dengan menekan tombol stop pada panel
kontrol.
5. Meletakkan model uji ditengah-tengan wave flume
6. Mengisi air pada wave flume dengan kedalaman air (d) 29 cm untuk setiap
model
7. Setelah semua komponen siap, simulasi gelombang dimulai dengan
membangkitkan gelombang didalam wave flume seperti pada prosedur No. 2
8. Mengukur air yang keluar pada lubang outlet atas dan bawah dengan waktu
10 detik setiap pengambilan air dan dilakukan sebanyak 3 kali untuk
mendapatkan debit.
41
9. Mengubah tinggi tekanan air (Head) pada lubang outlet setinggi 5 cm dan
kelipatannya sampai pada tinggi tekanan tidak lagi mengeluarkan air.
10. Mengulangi prosedur 1 sampai 7 sesuai dengan variasi tinggi dan periode
gelombang untuk masing-masing jenis model seperti yang ditunjukkan pada
Tabel 3 Dimensi model dan parameter gelombang diperoleh dengan
mengganti posisi stroke & variator.
42
G. Flowchart Pelaksanaan Penelitian
Tidak
Ya
Gambar 14. flowchart pelaksanaan penelitian
MULAI
Studi Literatur Studi Literatur
Pengambilan Data
Pembuatan Model
Hasil Akhir
emenuhi Memenuhi
elesa Selesai Selesai
Variabel Bebas
1. Kedalaman air (d)
2. Panjang gelombang (L)
3. Diameter Tabung (D)
4. Tinggi Tabung (h)
5. Periode Gelombang (T)
Analisis Data Analisis Data
Variabel Terikat
1. Panjang Gelombang (L)
2. Debit (Q)
3. Tekanan (Pa)
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. Analisa Hasil
1. Panjang Gelombang
Dalam penentuan panjang gelombang kita dapat menggunakan dua
metode yaitu dengan cara pengukuran langsung dan perhitungan. Metode
pengukuran langsung dilakukan dengan cara mengukur panjang gelombang
secara langsung yang terdiri dari satu bukit dan satu lembah. Sedangkan untuk
metode perhitungan kita menggunakan data periode dan kedalaman yang telah
ditentukan. Dalam penelitian ini kita akan menentukan panjang gelombang
dengan metode perhitungan. Adapun periode (T) yang digunakan yakni 1.3 detik,
1.4 detik dan 1.5 detik pada kedalaman (d) 29 cm. Salah satu perhitungan
panjang gelombang (L) adalah sebagai berikut :
Diketahui : d = 29 cm = 0.29 m
T = 1.3 detik
Ditanyakan : Berapa panjang gelombang (L) ?
Penyelesaian : L0 = 1.56 (T2)
L0 = 1.56 (1.32 )
L0 = 2.6364
d/ L0 = 0.29/2.6364
= 0.1099
44
d/L =
(interpolasi dari tabel d/ L0 ) = 0.14952
L =
=
= 1.94 m
2. Tinggi Gelombang
Pengukuran tinggi gelombang dilakukan didepan model dan dibelakang
model. Pengukaran dapat dilakukan dengan cara meletakkan probe didepan dan
belakang model dengan jarak sesuai dengan panjang gelombang yang telah
dihitung. Data akan dibaca oleh alat probe yang berupa sensor dan hasil
rekamannya akan ditrasfer PC. Dari hasil transfer PC maka kita akan mengambil
tinggi gelombang maksimum dan minimum di depan dan belakang model.
Pengukuran tinggi gelombang juga dapat dilakukan dengan cara
mengukur secara langsung tinggi gelombang pada flume dengan menggunakan
mistar. Pengukuran juga dilakukan didepan dan dibelakang model.
Berikut disajikan data hasil pengamatan tinggi gelombang
Tabel 5. Data pengamatan tinggi gelombang
h depan h belakang
model (cm) model (cm)
1 6 6.0 5.5
2 7 7.2 6.4
3 8 8.5 7.4
4 6 5.7 4.0
5 7 7.0 5.8
6 8 8.0 6.7
7 6 5.0 3.7
8 7 5.9 4.6
9 8 6.7 5.5
10 6 6.7 6.2
11 7 7.9 7.3
12 8 8.6 8.0
13 6 5.7 5.0
14 7 6.8 6.1
15 8 8.0 7.0
16 6 5.0 4.0
17 7 6.0 5.5
18 8 7.5 6.0
19 6 4.7 4.5
20 7 6.6 6.3
21 8 7.5 7.3
22 6 4.2 4.0
23 7 5.4 5.1
24 8 6.0 5.7
25 6 3.4 3.0
26 7 4.3 4.0
27 8 5.2 4.9
No. Jenis model d (cm) T (detik) L (m) Stroke
29Diameter 3.0 cm
1.94
2.13
2.30
1.3
1.4
1.5
2.30
2.13
1.5 2.30
Diameter 2.0 cm 29
1.3 1.94
1.4 2.13
1.5
Diameter 2.5 cm 29
1.3 1.94
1.4
45
Sumber : data hasil penelitian
3. Daya Gelombang
Tingkat efektivitas pompa untuk menangkap energi gelombang laut tidak
kontinyu maka akan kita tinjau parameter daya rata-rata untuk satu gelombang.
Daya gelombang dapat dihitung menggunakan persamaan (6). Salah satu
perhitungan daya gelombang untuk model pompa diameter (Ø) 3.0 cm, periode
(T) 1.3 detik dan stroke 8 pada kedalaman (d) 29 cm adalah sebagai berikut :
Dw = 1/8 x ϒ x B x H2 x v x g
Dw = 1/8 x 1000 x 0.3 x 0.0852 x √ x
Dw = 4.5184 N m/dtk
h depan h belakang
model (cm) model (cm)
1 6 6.0 5.5
2 7 7.2 6.4
3 8 8.5 7.4
4 6 5.7 4.0
5 7 7.0 5.8
6 8 8.0 6.7
7 6 5.0 3.7
8 7 5.9 4.6
9 8 6.7 5.5
10 6 6.7 6.2
11 7 7.9 7.3
12 8 8.6 8.0
13 6 5.7 5.0
14 7 6.8 6.1
15 8 8.0 7.0
16 6 5.0 4.0
17 7 6.0 5.5
18 8 7.5 6.0
19 6 4.7 4.5
20 7 6.6 6.3
21 8 7.5 7.3
22 6 4.2 4.0
23 7 5.4 5.1
24 8 6.0 5.7
25 6 3.4 3.0
26 7 4.3 4.0
27 8 5.2 4.9
No. Jenis model d (cm) T (detik) L (m) Stroke
29Diameter 3.0 cm
1.94
2.13
2.30
1.3
1.4
1.5
2.30
2.13
1.5 2.30
Diameter 2.0 cm 29
1.3 1.94
1.4 2.13
1.5
Diameter 2.5 cm 29
1.3 1.94
1.4
46
Dimana :
Dw = daya gelombang (N m/dtk)
ϒ = berat jenis air (1000 kg/m3)
H = tinggi gelombang (m)
B = lebar flume (m)
V = kecepatan perjalanan gelombang (√ )
g = gaya gravitasi ( m/s2)
h = kedalaman air saluran (m)
Beberapa data hasil perhitungan daya gelombang dengan
menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 6.
47
Tabel 6. Perhitungan daya gelombang pada model diameter 3.0
Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk
167,30 67,30
168,10 67,00
166,80 67,50
132,30 51,20
130,80 52,70
131,70 51,30
109,30 32,30
110,10 31,70
109,80 31,80
87,70 22,10
87,50 22,70
88,30 22,40
61,20 14,30
63,10 14,70
62,70 14,50
47,10 8,10
46,80 7,90
46,60 7,50
34,20 2,10
33,40 1,80
33,70 2,20
18,10
17,80
17,70
11,10
9,80
10,30
6,10
5,80
5,80
45,00
Jenis Model D T Lstrok
t dw Q V Q V Q total
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00
35,00 4,5184 167,40 0,0000167 0,853 67,27 0,000007 0,343 0,000023
40,00 4,5184 131,60 0,0000132 0,671 51,73 0,000005 0,264 0,000018
0,448 22,40 0,000002 0,114
4,5184 109,73 0,0000110 0,559 31,93 0,000003 0,163 0,000014
7,83 0,000001 0,040
0,000011
55,00 4,5184 62,33 0,0000062 0,318 14,50 0,000001 0,074 0,000008
50,00 4,5184 87,83 0,0000088
0,000005
65,00 4,5184 33,77 0,0000034 0,172 2,03 0,000000 0,010 0,000004
60,00 4,5184 46,83 0,0000047 0,239
0,000002
75,00 4,5184 10,40 0,0000010 0,053 0,00 0,000000 0,000 0,000001
70,00 4,5184 17,87 0,0000018 0,091 0,00 0,000000 0,000
0,00000180,00 4,5184 5,90 0,0000006 0,030 0,00 0,000000 0,000
48
4. Daya Air Hasil Pemompaan
Daya yang didapatkan dari hasil pemompaan berbeda-beda untuk setiap
ketinggian. Daya air hasil pemompaan dapat dihitung menggunakan persamaan
(7) pada bab 2. Salah satu perhitungan daya pemompaan outlet bawah untuk
model pompa berdiameter (Ø) 3.0 cm pada kedalaman (d) 29 cm dengan
ketinggian pemompaan 35 cm, periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah sebagai
berikut :
Dv = ϒ x Z x Q x g
Dv = 1000 x 0.35 x 0.0000167 x 9.81
Dv = 0.0575 N m/dtk
Dimana :
Dv = daya hasil pemompaan (N m/dtk)
ϒ = berat jenis air (kg/m3)
Z = tinggi pemompaan (m)
Q = debit hasil pemompaan (m3/dtk)
g = gaya gravitasi ( m/s2)
Berikut beberapa data hasil perhitungan daya air hasil pemompaan
dengan menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 7.
49
49
Tabel 7. Perhitungan daya air hasil pemompaan pada model diameter 3.0
Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m3/dtk
167,30 67,30
168,10 67,00
166,80 67,50
132,30 51,20
130,80 52,70
131,70 51,30
109,30 32,30
110,10 31,70
109,80 31,80
87,70 22,10
87,50 22,70
88,30 22,40
61,20 14,30
63,10 14,70
62,70 14,50
47,10 8,10
46,80 7,90
46,60 7,50
34,20 2,10
33,40 1,80
33,70 2,20
18,10
17,80
17,70
11,10
9,80
10,30
6,10
5,80
5,80
45,00
Jenis Model D T Lstrok
t Q V dv Q V dv Q total
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00
35,00 167,40 0,0000167 0,853 0,0575 67,27 0,000007 0,343 0,0231 0,000023
40,00 131,60 0,0000132 0,671 0,0516 51,73 0,000005 0,264 0,0203 0,000018
0,448 0,0431 22,40 0,000002 0,114 0,0110
109,73 0,0000110 0,559 0,0484 31,93 0,000003 0,163 0,0141 0,000014
7,83 0,000001 0,040 0,0046
0,000011
55,00 62,33 0,0000062 0,318 0,0336 14,50 0,000001 0,074 0,0078 0,000008
50,00 87,83 0,0000088
0,0000
0,000005
65,00 33,77 0,0000034 0,172 0,0215 2,03 0,000000 0,010 0,0013 0,000004
60,00 46,83 0,0000047 0,239 0,0276
0,000002
75,00 10,40 0,0000010 0,053 0,0077 0,00 0,000000 0,000 0,0000 0,000001
70,00 17,87 0,0000018 0,091 0,0123 0,00 0,000000 0,000
0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 0,0046 0,00 0,000000 0,000 0,0000
50
5. Efisiensi Pompa Gelombang
Efisiensi pompa merupakan perbandingan antara daya yang bekerja pada
pompa gelombang dengan daya yang didapatkan dari hasil pemompaan.
Efesiensi pompa gelombang dapat dihitung menggunakan persaman (8).
Sebagaimana yang telah di hitung sebelumnya maka besarnya efesiensi pompa
adalah sebagai berikut :
= ϒ
ϒ
=
=
√
= 0.0127
Beberapa data hasil perhitungan efisiensi pompa gelombang menggunakan
model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 8.
51
51
Tabel 8. Perhitungan efisiensi pompa gelombang pada model diameter 3.0
Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk
167,30 67,30
168,10 67,00
166,80 67,50
132,30 51,20
130,80 52,70
131,70 51,30
109,30 32,30
110,10 31,70
109,80 31,80
87,70 22,10
87,50 22,70
88,30 22,40
61,20 14,30
63,10 14,70
62,70 14,50
47,10 8,10
46,80 7,90
46,60 7,50
34,20 2,10
33,40 1,80
33,70 2,20
18,10
17,80
17,70
11,10
9,80
10,30
6,10
5,80
5,80
45,00
Jenis Model D T Lstrok
t Q VȠ
Q VȠ
Q total
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00
35,00 167,40 0,0000167 0,853 0,0127 67,27 0,000007 0,343 0,0051 0,000023
40,00 131,60 0,0000132 0,671 0,0114 51,73 0,000005 0,264 0,0045 0,000018
0,448 0,0095 22,40 0,000002 0,114 0,0024
109,73 0,0000110 0,559 0,0107 31,93 0,000003 0,163 0,0031 0,000014
7,83 0,000001 0,040 0,0010
0,000011
55,00 62,33 0,0000062 0,318 0,0074 14,50 0,000001 0,074 0,0017 0,000008
50,00 87,83 0,0000088
0,0000
0,000005
65,00 33,77 0,0000034 0,172 0,0048 2,03 0,000000 0,010 0,0003 0,000004
60,00 46,83 0,0000047 0,239 0,0061
0,000002
75,00 10,40 0,0000010 0,053 0,0017 0,00 0,000000 0,000 0,0000 0,000001
70,00 17,87 0,0000018 0,091 0,0027 0,00 0,000000 0,000
0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 0,0010 0,00 0,000000 0,000 0,0000
52
52
6. Daya Pompa
Daya pompa merupakan besarnya energi yang dikeluarkan pompa untuk
memindahkan fluida dalam hal ini air. Berdasarkan teori pada bab 2, daya pompa
dihitung menggunakan persamaan (22) Salah satu contoh perhitungan besarnya
daya pompa pada model pompa dengan diameter (Ø) 3.0 cm untuk menaikkan air
pada ketinggian 35 cm dengan periode (T) 1.3 detik dan stroke 8 adalah sebagai
berikut :
Dp = ϒ
Dp =
= 4.5184 N m/dtk
Berikut beberapa data hasil perhitungan daya pompa dengan
menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 9.
53
53
Tabel 9. Perhitungan daya pompa pada model diameter 3.0
Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk
167,30 67,30
168,10 67,00
166,80 67,50
132,30 51,20
130,80 52,70
131,70 51,30
109,30 32,30
110,10 31,70
109,80 31,80
87,70 22,10
87,50 22,70
88,30 22,40
61,20 14,30
63,10 14,70
62,70 14,50
47,10 8,10
46,80 7,90
46,60 7,50
34,20 2,10
33,40 1,80
33,70 2,20
18,10
17,80
17,70
11,10
9,80
10,30
6,10
5,80
5,80
45,00
Jenis Model D T Lstrok
t dp Q V Q V Q total
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00
35,00 4,5184 167,40 0,0000167 0,853 67,27 0,000007 0,343 0,000023
40,00 4,5184 131,60 0,0000132 0,671 51,73 0,000005 0,264 0,000018
0,448 22,40 0,000002 0,114
4,5184 109,73 0,0000110 0,559 31,93 0,000003 0,163 0,000014
7,83 0,000001 0,040
0,000011
55,00 4,5184 62,33 0,0000062 0,318 14,50 0,000001 0,074 0,000008
50,00 4,5184 87,83 0,0000088
0,000005
65,00 4,5184 33,77 0,0000034 0,172 2,03 0,000000 0,010 0,000004
60,00 4,5184 46,83 0,0000047 0,239
0,000002
75,00 4,5184 10,40 0,0000010 0,053 0,00 0,000000 0,000 0,000001
70,00 4,5184 17,87 0,0000018 0,091 0,00 0,000000 0,000
0,00000180,00 4,5184 5,90 0,0000006 0,030 0,00 0,000000 0,000
54
54
7. Kecepatan Aliran
Kecepatan aliran dapat kita hitung menggunakan persamaan (28).
Berdasarkan debit yang dihasilkan oleh model pompa berdiameter (Ø) 3.0 cm
pada kedalaman (d) 29 cm dengan periode (T) 1.3, stroke 8 dan tinggi
pemompaan 35 cm. Adapun rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
Kecepatan aliran yang keluar dari outle bawah
V = Q/A
= 0.0000167/1.962 x 10-6
V = 0.852 m/dtk
Dimana :
V = kecepatan (m/dtk)
Q = debit (m3/dtk)
A = luas penampang (m2)
Berikut beberapa data hasil perhitungan kecepatan aliran pada model
dengan diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 10.
55
55
Tabel 10. Perhitungan kecepatan aliran pada model diameter 3.0
Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s m3/dtk
167,30 67,30
168,10 67,00
166,80 67,50
132,30 51,20
130,80 52,70
131,70 51,30
109,30 32,30
110,10 31,70
109,80 31,80
87,70 22,10
87,50 22,70
88,30 22,40
61,20 14,30
63,10 14,70
62,70 14,50
47,10 8,10
46,80 7,90
46,60 7,50
34,20 2,10
33,40 1,80
33,70 2,20
18,10
17,80
17,70
11,10
9,80
10,30
6,10
5,80
5,80
45,00
Jenis Model D T Lstrok
t Q V Q V Q total
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00
35,00 167,40 0,0000167 0,853 67,27 0,000007 0,343 0,000023
40,00 131,60 0,0000132 0,671 51,73 0,000005 0,264 0,000018
0,448 22,40 0,000002 0,114
109,73 0,0000110 0,559 31,93 0,000003 0,163 0,000014
7,83 0,000001 0,040
0,000011
55,00 62,33 0,0000062 0,318 14,50 0,000001 0,074 0,000008
50,00 87,83 0,0000088
0,000005
65,00 33,77 0,0000034 0,172 2,03 0,000000 0,010 0,000004
60,00 46,83 0,0000047 0,239
0,000002
75,00 10,40 0,0000010 0,053 0,00 0,000000 0,000 0,000001
70,00 17,87 0,0000018 0,091 0,00 0,000000 0,000
0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 0,00 0,000000 0,000
56
56
8. Kehilangan Energi
Kehilangan energi dapat diakibatkan oleh beberapa faktor. Kehilangan
energi dapat dihitung menggunakan persamaan (24) dan (27). Adapun kehilangan
energi yang terjadi pada model pompa berdiameter (Ø) 3.0 dengan kedalaman
(d) 29 cm, periode (T) 1.3 detik, stroke 8, dan ketinggian pemompaan 35 cm
adalah sebagai berikut :
a. Kehilangan energi akibat gesekan
Re =
=
= 474,412
f = 64/Re = 64/474,412= 0,135
Hf =
=
= 1,00
Dimana :
Hf = kehilangan energi akibat gesekan
Re = bilangan reynold
V = kecepatan aliran
= viskositas air (0,00899)
= massa jenis air (1000 kg/m3)
d = diameter pipa
f = koefisien kerugian
57
b. Kehilangan energi akibat perubahan penampang
he =
he =
= 0,0059
Dimana :
He = kehilangan energi akibat perubahan penampang
K = (1 – 0,6)2 ( menurut triatmodjo,B tahun 2010)
Dari perhitungan diatas maka total head adalah
H = Hf + He
= 1.00 + 0,0059
= 1.0059 m
Dimana :
He = kehilangan energi akibat perubahan penampang
Hf = kehilangan energi akibat gesekan
58
9. Tekanan Pompa (Head)
a. Tekanan hidrostatis
Berdasarkan persamaan (35) pada bab sebelumnya maka tekanan pompa
dengan model pompa Ø 3.0 pada kedalaman (d) 29 cm, periode (T) 1.3, stroke 8
dan ketinggian pemompaan 35 cm adalah sebagai berikut :
1. Untuk outlet bawah
P = ρ x g x H
P = 1000 x 9.81 x 0.197
P = 1932.57 Pa
Dimana :
P = tekanan (Pa)
Ρ = massa jenis air (kg/m3)
H = ketinggian air (m)
2. Untuk outlet atas
P = ρ x g x H
P = 1000 x 9.81 x 0.17.5
P = 1716.75 Pa
b. Tekanan akibat gaya
Tekanan pada pompa tidak hanya disebabkan oleh tekanan hidrostatis tapi
juga dipengaruhi oleh gaya yang bekerja pada pompa. Adapun yang variabel
yang mempengaruhi tekanan pompa yaitu berat pelampung untuk outlet bawah
dan daya gelombang untuk outlet atas. Yang mana diketahui berat pelampung 1
kg di udara dan 0.2152 kg di air. Dan daya akibat gelombang berbeda-beda
59
berdasarkan tinggi gelombang. Pada perhitungan kali ini kita akan menggunakan
daya gelombang yang dihasilkan model Ø 3.0 cm, periode (T) 1.3, stroke 8 pada
ketinggian outlet 35 cm. Berikut perhitungan tekanan yang disebabkan oleh gaya
:
1. Untuk outlet bawah
m = 1.0 kg
F = m x g = 1.0 x 9.81 = 9.81 N
A tabung = πr2 = 3.14 x 0.015
2 = 0.0007 m
2
Sehingga :
P = F/A =
` = 13885.35 Pa
2. Untuk outlet atas
Dw = 4.5184 N m/dtk
F =
=
√ = 2.6788 N
A tabung = 0.0007 m2
Sehingga :
P =
=
= 3791.76 Pa
60
Sehingga total tekanan yang di hasilkan adalah sebagai berikut :
Untuk outlet bawah
P total = 1932.57 + 13885.35
= 15817. 920 Pa
Untuk outlet atas
P total = 1716.75 + 3791.76
= 5508.51 Pa
Berikut beberapa data hasil perhitungan tekanan pompa dengan
menggunakan model diameter (Ø) 3.0 cm yang dapat dilihat pada tabel 11.
61
61
Tabel 11. Perhitungan tekanan pompa pada model diameter 3.0
Untuk data perhitungan selengkapnya dengan semua jenis model dapat dilihat pada tabel lampiran
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s Pa m3/dtk
167,30 67,30
168,10 67,00
166,80 67,50
132,30 51,20
130,80 52,70
131,70 51,30
109,30 32,30
110,10 31,70
109,80 31,80
87,70 22,10
87,50 22,70
88,30 22,40
61,20 14,30
63,10 14,70
62,70 14,50
47,10 8,10
46,80 7,90
46,60 7,50
34,20 2,10
33,40 1,80
33,70 2,20
18,10
17,80
17,70
11,10
9,80
10,30
6,10
5,80
5,80
45,00
Jenis Model D T Lstrok
t Q V Tekanan Q V Tekanan Q total
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30 7,40 8,50 1,94 1,70 2,50 8,00 10,00
35,00 167,40 0,0000167 0,853 15817,920 67,27 0,000007 0,343 5508,515 0,000023
40,00 131,60 0,0000132 0,671 15817,920 51,73 0,000005 0,264 5508,515 0,000018
0,448 15817,920 22,40 0,000002 0,114 5508,515
109,73 0,0000110 0,559 15817,920 31,93 0,000003 0,163 5508,515 0,000014
15817,920 7,83 0,000001 0,040 5508,515
0,000011
55,00 62,33 0,0000062 0,318 15817,920 14,50 0,000001 0,074 5508,515 0,000008
50,00 87,83 0,0000088
0,000
0,000005
65,00 33,77 0,0000034 0,172 15817,920 2,03 0,000000 0,010 5508,515 0,000004
60,00 46,83 0,0000047 0,239
0,000002
75,00 10,40 0,0000010 0,053 15817,920 0,00 0,000000 0,000 0,000 0,000001
70,00 17,87 0,0000018 0,091 15817,920 0,00 0,000000 0,000
0,00000180,00 5,90 0,0000006 0,030 15817,920 0,00 0,000000 0,000 0,000
62
62
B. Pembahasan
Pada penelitian ini, ada tiga jenis model pompa yang akan diamati dengan
variasi diameter tabung yang berbeda-beda yakni diameter (Ø) 3.0 cm, 2.5 cm,
dan 2 cm pada kedalaman (d) 29 cm. Adapun variasi periode (T) yang akan
digunakan yakni 1.3 detik, 1.4 detik, dan 1.5 detik. Dimana setiap periode akan
diberi tiga variasi stroke (pembangkit) yakni stroke 6, 7, dan 8. Pembahasan
untuk hasil penelitian ini akan dituangkan dalam bentuk grafik yang akan
dijelaskan sebagai berikut.
1. Hubungan debit (Q) terhadap periode gelombang (T) pada model pompa
Ø 2.0 cm, Ø 2.5 cm dan Ø 3.0 cm
Gambar 15. Grafik Hubungan Q terhadap T pada model pompa Ø 2.0 cm, Ø 2.5
cm dan Ø 3.0 cm
Pada gambar 15 grafik hubungan Q terhadap T untuk model pompa Ø 2.0
cm, Ø 2.5 cm dan Ø 3.0 cm menunjukkan bahwa semakin kecil periode
gelombang maka debit yang dihasilkan semakin besar, berikut data debit dari
hasil pemompaan :
0,0000000
0,0000050
0,0000100
0,0000150
0,0000200
0,0000250
1,3 1,4 1,5
Deb
it (
ml/
dtk
)
Periode (T)
Hubungan Q terhadap T
Ø 2.0 cm
Ø 2.5 cm
Ø 3.0 cm
63
63
a. Debit yang dihasilkan model dengan Ø 2.0 cm
Periode 13 detik = 0,0000127 m3/detik
Periode 1.4 detik = 0,0000087 m3/detik
Periode 1.5 detik = 0,0000066 m3/detik
b. Debit yang dihasilkan model dengan Ø 2.5 cm
Periode 1.3 detik = 0,0000160 m3/detik
Periode 1.4 detik = 0,0000113 m3/detik
Periode 1.5 detik = 0,0000081 m3/detik
c. Debit yang dihasilkan model dengan Ø 3.0 cm
Periode 1.3 detik = 0,0000230 m3/detik
Periode 1.4 detik = 0,0000180 m3/detik
Periode 1.5 detik = 0,0000150 m3/detik
2. Hubungan debit (Q) terhadap diameter tabung (Ø) pompa pada periode
1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik
Gambar 16. Grafik Hubungan Q terhadap diameter (Ø) tabung pada periode 1.3
detik, 1.4 detik dan 1.5 detik
0,0000000
0,0000050
0,0000100
0,0000150
0,0000200
0,0000250
2 2,5 3
Deb
it (
ml/
dtk
)
Diameter tabung (cm)
Hubungan Q terhadap Ø
periode 1.5 dtk
periode 1.4 dtk
periode 1.3 dtk
64
Pada gambar 16 grafik hubungan Q terhadap diameter (Ø) tabung untuk
periode gelombang 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik menunjukkan bahwa
semakin besar ukuran diameter (Ø) tabung maka semakin besar pula debit yang
dihasilkan. Berikut data debit hasil pemompaan :
a. Debit yang dihasilkan pada periode (T) 1.3 detik
Diameter tabung 2.0 cm = 0,0000127 m3/detik
Diameter tabung 2.5 cm = 0,0000160 m3/detik
Diameter tabung 3.0 cm = 0,0000230 m3/detik
b. Debit yang dihasilkan pada periode (T) 1.4 detik
Diameter tabung 2.0 cm = 0,0000087 m3/detik
Diameter tabung 2.5 cm = 0,0000113 m3/detik
Diameter tabung 3.0 cm = 0,0000180 m3/detik
c. Debit yang dihasilkan pada periode (T) 1.5 detik
Diameter tabung 2.0 cm = 0,0000066 m3/detik
Diameter tabung 2.5 cm = 0,0000081 m3/detik
Diameter tabung 3.0 cm = 0,0000150 m3/detik
65
3. Hubungan diameter (Ø) tabung terhadap tekanan pompa (P) pada
periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik
Gambar 17. Grafik Hubungan tekanan (P) terhadap diameter (Ø) tabung pada
periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik
Pada gambar 17 grafik hubungan antara diameter (Ø) tabung terhadap
tekanan (P) pompa pada periode 1.3 detik, 1.4 detik dan 1.5 detik menunjukkan
bahwa semakin kecil ukuran diameter (Ø) tabung maka semakin besar tekanan
yang dihasilkan oleh pompa. Berikut data tekanan yang dihasilkan untuk tiap
variasi diameter tabung :
a. Tekanan yang dihasilkan pada periode (T) 1.3 detik
Diameter tabung 2.0 cm = 33233,468 Pa
Diameter tabung 2.5 cm = 21956,904 Pa
Diameter tabung 3.0 cm = 15817,920 Pa
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
2 2,5 3
Teka
nan
(p
a)
Diameter tabung (cm)
Hubungan Ø terhadap Tekanan(P)
periode 1.5 dtk
periode 1.4 dtk
periode 1.3 dtk
66
b. Tekanan yang dihasilkan pada periode (T) 1.4 detik
Diameter tabung 2.0 cm = 33204,034 Pa
Diameter tabung 2.5 cm = 21937,284 Pa
Diameter tabung 3.0 cm = 15788,490 Pa
c. Tekanan yang dihasilkan pada periode (T) 1.5 detik
Diameter tabung 2.0 cm = 33194,228 Pa
Diameter tabung 2.5 cm = 21907,854 Pa
Diameter tabung 3.0 cm = 15778,680 Pa
67
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil penelitian yang telah kami lakukan, maka dapat
disimpulkan bahwa :
1. Dari hasil perhitungan untuk tiap variasi diameter tabung dapat diketahui
bahwa debit (Q) yang dihasilkan pada model Ø 2.0 cm = 0,0000127
m3/dtk, Ø 2.5 cm = 0,0000160 m
3/dtk, dan Ø 3.0 cm = 0,0000230
m3/dtk. Maka semakin besar ukuran diameter tabung pada pompa maka
semakin besar pula debit yang dihasilkan.
2. Dari hasil perhitungan untuk tiap variasi diameter tabung pada kedalaman
(h) 29 cm maka dapat diketahui bahwa diameter tabung yang efektif dan
menghasilkan debit (Q) terbesar akibat tekanan pompa adalah pompa
dengan diameter tabung Ø 3.0 cm dengan besar tekanan 15817,920 Pa
dan menghasilkan debit (Q) sebesar 0,00000230 m3/dtk.
B. Saran
Kami sadar penelitian ini jauh dari sempurna, oleh karena itu kami
menyarankan penelitian ini masih perlu dikaji untuk beberapa
kondisi berikut:
1. Dalam penelitian ini ukuran diamater tabung pompa dapat dijadikan referensi
untuk membuat pompa gelombang tipe pelampung, namun pada penelitian
68
selanjutnya dapat di ubah ukuran diameter tabung pompa sesuai dengan
kebutuhan yang diperlukan.
2. Perlu dilakukan penelitian selanjutnya dengan variasi kedalaman serta
periode yang berbeda sebagai perbandingan untuk kinerja pompa gelombang
tipe pelampung.
3. Pada penelitian selanjutnya unruk menggunakan interval periode yang lebih
besar
4. Pompa gelombang tipe pelampung dapat digunakan di laut transisi
(kedalaman antara 50 – 100 meter)
5. Perlu dilakukan investigasi umur alat yang didesain.
6. Sebagian acuan untuk penelitian lebih lanjut.
69
LAMPIRAN
Tabel 12. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
65,00 15,40
70,70 15,30
75,60 13,60
57,30 10,60
54,40 9,50
43,50 10,00
38,30 8,20
37,10 7,20
37,40 6,10
27,30 4,60
24,70 3,30
24,60 4,80
13,70 4,60
13,60 3,30
14,30 4,80
10,00
9,40
10,30
4,30
4,70
4,30
81,50 23,50
80,60 20,80
76,30 20,00
53,50 15,00
55,40 14,60
56,10 16,00
45,70 11,40
50,50 15,10
37,40 16,60
30,40 4,30
27,80 5,00
28,60 6,20
21,90 2,10
20,00 1,50
21,40 1,80
16,60
15,60
14,70
11,80
11,90
12,60
5,50
5,70
5,80
2,032
40,00
10,00
4,43
2,032
2,032
2,032
2,032
51,73
0,0000045
50,00 25,53
10,00
2,032
2,724
2,724
79,47
0,022 0,0079 0,372
0,020 0,0072 0,310
0,000 0,000
0,0000000 0,000 0,0000,00
Q total
0,0000038
0,023 33145,178
0,0000000 0,000 0,000
0,0000000 0,000 0,000
5,67 0,00 0,00000060,0000006 0,029
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,30 6,30 6,60 2,05 7,00
5,70 2,05 1,40 2,10 6,00
35,00
45,00
55,00 13,87
10,03 0,0000010 0,0000062
0,0000000
0,0000052 0,264 33145,178
1,80 2,50
35,00
0,0000004
Jenis Model Dstrok
t
5,50
Tekanan
33145,178
0,0000026 0,130
0,0000014 0,071
60,00 9,90 0,000,0000010 0,050 33145,178
37,60 7,17
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,30
0,192
33145,178
65,00
2,032
2,032
0,020 0,0100 0,345
0,017
50,00
60,00
70,00
28,93 5,17 0,0000005 0,0000034
55,00 21,10 1,80 0,0000002 0,00000230,0000021 0,108 33184,418
65,00 12,10 0,00 0,0000012
0,0000016 0,080 33184,418
0,0000012 0,062
0,0042 0,169
0,009
40,00 55,00 15,20 0,0000015 0,0000070
45,00 44,53 14,37 0,0000014 0,0000059
0,027 0,0100
0,0000055 0,280 33184,418
0,0000045 0,227
0,077
2,724
2,724
2,724
0,00097 0,0004 0,0538 6860,430
15,63 0,00 0,0000016
0,0000000 0,000 0,000
dvȠ
head TekananT L Q V
70,43 14,77 0,0000015 0,00000850,0000070 0,359 33145,178 0,075 0,00507 0,0025 0,12332,032
dvdw dp
0,024 0,0119 5514,015
0,00394 0,0019 0,0950 5514,015
0,00316 0,0016 0,0778 5514,015
33145,178
0,051
0,037
4,23 0,0000004 0,0000018
0,00208 0,0010 0,0603 5514,015
0,022
0,0000079 0,405 33184,418 21,43 0,0000021 0,0000101
0,0000029 0,147 33184,418
0,009
0,014 0,0052 0,216
0,011
0,0034
0,008 0,0028 0,115
0,004 0,0014 0,077
33184,418
33184,418
0,0011 0,0603 5514,015
0,022
0,109
0,073 0,00634 0,0023 6860,430
0,026 0,00253 0,0009 0,0739 6860,430
0,00736 0,0027 0,1712 6860,430
0,00596 0,0022 0,1339 6860,430
2,032
2,032
2,032
2,032
2,032
2,724
2,724
2,724
2,724
2,724
2,724
2,724
2,724
0,0082 0,260
0,013 0,0062 0,188
0,007 0,0037 0,118
0,006 0,0029 0,094
0,003 0,0014 0,062
0,519
2,724
2,724
2,724
0,00228
0,0000004
0,0000010
0,0000007
4,23 0,0000004 0,0000030
Ƞ
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
head
0,136
0,457
0,128933184,418
Q V
Tabel 13. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
90,20 37,20
88,60 38,70
91,10 34,10
64,50 24,30
70,10 25,70
64,80 25,50
52,30 20,00
50,00 21,60
53,10 20,00
35,10 12,70
33,70 13,50
39,60 12,40
25,40 7,80
25,20 8,00
26,30 7,40
19,30 3,80
18,10 3,50
18,70 3,50
14,10
14,00
12,80
9,20
8,80
8,20
3,40
3,90
2,50
37,80 12,20
37,30 13,00
36,40 13,30
24,00 6,60
23,10 6,40
22,80 5,70
16,10 2,20
15,20 1,50
15,00 1,80
5,80
5,20
5,10
strokt Q V Tekanan Q V Tekanan Q total
0,009
89,9735,00
45,00
2,14 1,20 1,80 6,00
35,00
45,00
75,00
1,103
37,17
10,00
65,00
40,00 23,30 6,23 0,0000006
0,0071,103 0,0062 0,1223 33125,558
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,30
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,40
Jenis Model D T L
0,0000000 0,000 0,000
0,0000000 0,000 0,000
0,0000000 0,000
36,13
3,518
0,009 0,0025 0,000
0,0000000 0,000
0,0000014
3,518
3,518
3,518
3,518
3,518
3,518
3,518
3,518
0,01259 0,0036 0,2724 8407,948
10,00
66,47 25,17 0,0000025 0,0000092
51,80 20,53 0,0000021 0,0000072
0,0000066 0,339 33233,468
0,0000052
0,0173,518 0,002
0,0000049
55,00
0,000
3,518
3,518 0,006 0,0017
36,67 0,0000037 0,00001270,0000090 0,458 33233,468
25,63 7,73 0,0000008 0,00000330,0000026 0,131 33233,468
0,00 0,0000014
0,0000019 0,095 33233,468
13,63
12,87 0,0000013
0,0000015 0,079
4,00 4,20
0,00631 0,0018 0,1299 8407,948
8,73 0,00 0,0000009
3,27 0,00 0,00000030,0000003
0,0000023 0,1191,103 0,0091,103 0,0083 0,1694 33125,558
0,065
0,032
7,30 7,50 2,05 2,30 3,00 8,00
70,00
60,00
50,00
40,00
3,518 0,0007 0,073 33233,468
18,70 3,60 0,0000004
0,00441 0,0040 0,1067 3731,058
15,43 1,83 0,0000002 0,0000017
50,00 5,37 0,00 0,00000050,0000005 0,0271,103 0,0031,103 0,0024 0,0621 33125,558
0,00081 0,0007 0,0410 3731,058
12,83 0,0000013 0,0000050
0,0000022
0,187
0,128
0,066
0,0390,206
0,011 0,0031 0,165
0,264
33233,468
0,0088
Ƞdv
0,0000036 0,184 33233,468
0,105
0,026 0,0074 0,451
0,023 0,0065 0,363
0,018 0,0050 0,269
0,014 0,0039
0,0000009 0,045 33233,468
0,031
0,0000030
0,0000037 0,1891,103 0,0131,103 0,0116 0,2524 33125,558
0,069
33233,468
0,00988 0,0028 0,2036 8407,948
0,00906 0,0026 0,1758 8407,948
0,00245 0,0022 0,0673 3731,058
0,00417 0,0012 0,0992 8407,948
0,018 0,00212 0,0006 0,0745 8407,948
3,518
3,518
3,518
3,518
dw dp dv
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000
0,105
Ƞhead
3,518
0,0000
head
0,135
0,592
Tabel 14. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
48,80 16,60
46,20 17,40
47,30 16,00
30,30 9,80
26,10 8,20
29,20 9,30
18,00 4,20
20,00 4,00
18,20 3,90
7,20
6,90
8,90
3,50
3,10
3,70
60,50 24,30
63,20 24,20
62,80 24,50
47,60 12,70
42,70 13,00
42,40 12,50
30,40 6,50
33,10 5,50
29,20 6,80
21,20 2,10
20,80 2,30
22,10 2,00
11,30
11,30
10,70
5,60
4,50
3,60
Q V Tekanan Q
0,0000000 0,000 0,000
0,0000000 0,000 0,000
0,0000000 0,000 0,000
0,00000 0,0000 0,0000
40,00 44,23
60,00 4,57 0,00
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,40 2,14
Jenis Model D T Lstrok
t Q total
7,001,70 2,20
0,0000017 0,0000064
40,00 28,53 9,10 0,0000009
55,00 3,43 0,00
0,046
0,0000019
50,00
0,0000047 0,242
33174,608
0,0000008 0,039 0,0000
0,0161,824
1,824 0,0080,095
0,0000057
45,00 30,90 6,27
0,0000003
7,67 0,00
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,40
1,824 0,0045 0,1510
0,0000024
12,73 0,0000013
45,00 18,73 4,03 0,0000004 0,0000023
0,124
10,00
10,008,00
50,00 21,37 2,13
55,00 11,10 0,00
5,70 6,00
0,0000044 0,2250,230
35,00 62,17 24,33
0,0170,230 0,0077
33174,608
0,0000029 0,1451,824 0,0111,824 0,0061 0,2097 33174,608
1,824
0,0000005 0,0230,230
0,0000000 0,000
1,824 0,0010 0,0595 33174,608
0,0000062 0,3172,251 0,0212,251 0,0095 0,4194 33204,038
0,0000006 0,0000037
0,0000087
0,00000 0,0000 0,0000
0,0061 0,2319 33204,038
0,0000003 0,0171,824 0,002
0,0000021 0,1090,230 0,0100,230 0,0047 0,1748 33204,038
0,0000011 0,0570,230 0,0060,230 0,0027 0,1134 33204,038
0,0000002 0,0000024
0,0000011
0,00357 0,0020 0,0934 5130,610
0,021 0,00178 0,0010 0,0631 5130,610
0,085 0,00572 0,0031 0,1387 5130,610
0,0000038
0,00277 0,0012 0,0845 5987,345
0,011 0,00105 0,0005 0,0598 5987,345
0,00835 0,0037 0,1926 5987,345
0,065 0,00500 0,0022 0,1231 5987,345
0,032
0,00000 0,0000
33204,038
0,230
1,824 0,0041,824 0,0021 0,0848 33174,608
0,3118
2,14 2,00 2,70
5,10 5,40
35,00 47,43 16,67
0,0030,230 0,0012 0,0743
0,0000031 0,1570,230 0,014
dw dp dv dvȠ
head
0,0089 0,3230
0,0000008
0,000
0,00000050,00000,00000 0,0000
TekananVȠ
head
33204,038
Tabel 15. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.0
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
30,80 8,70
30,60 8,50
30,50 7,90
14,20 3,50
13,80 3,90
14,40 3,50
7,50
6,90
7,30
1,50
2,30
2,00
40,20 12,20
38,50 11,80
41,70 12,00
19,20 6,30
20,70 5,90
21,60 6,50
4,30 2,10
7,10 1,80
8,00 2,50
2,80
3,00
2,50
50,90 16,10
49,40 15,80
50,20 16,00
28,40 8,30
28,10 8,70
27,80 7,90
15,70 3,90
16,40 4,20
16,10 4,40
8,30
7,80
7,50
2,10
2,70
3,00
29,00 1,00 1,50
10,00
10,00
10,00
30,63 8,37
4,90 5,20 2,20
0,0000002 0,0100,723 0,0010,723 0,0013 0,0366 33086,318
6,47
1,90 2,50
0,0000031 0,1560,723 0,0110,723 0,0145 0,2083 33086,318
1,691
20,50
0,0000000 0,000 0,000
0,0000004
6,23 0,0000006
8,00
35,00 50,17 15,97
35,00
50,00 2,77
40,00
40,00 28,10 8,30
Jenis Model Dstrok
t
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,50
Diameter 2.0 29,00 1,00 1,50
Diameter 2.0
0,00
45,00
35,00
45,00
7,23 0,00
1,156
2,13
40,00 14,13 3,63
0,0011,156
0,0000007
50,00 1,93 0,00 0,0000002
3,00 3,40
4,00 4,30 2,20 1,40 2,00 7,00
2,20 0,80 1,70 6,00
40,13 12,00 0,0000012 0,0000052
0,00 0,0000003
0,0000006 0,0331,156 0,0031,156 0,0025 0,0727 33145,178
0,0000003 0,014
0,0000003
0,0000036
16,07 4,17 0,0000004 0,0000020
0,0041,69150,00 7,87 0,00 0,0000008
55,00
0,0401,691 33194,228
0,0000050 0,256
45,00
0,0023 0,0910 0,0000000 0,000 0,000
0,0000003 0,0131,691 0,0011,691 0,0008 0,0595 33194,228 0,0000000 0,000 0,000
0,0000016 0,0821,691 0,007
2,60
Ƞ
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,0000018
0,0000000 0,000 0,000
0,0000000 0,000
0,0000014 0,0720,723 0,0060,723 0,0077 0,1095 33086,318
0,0000007 0,0370,723 0,0030,723 0,0044 0,0682 33086,318
0,000
0,0000040 0,2051,156 0,0141,156 0,0119 0,2742 33145,178
0,0000021 0,1041,156 0,0081,156 0,0070 0,1566 33145,178
0,0000008
0,0012 0,0505 33145,178
1,691
0,00000 0,0000 0,0000
0,0042 0,1401 33194,228
0,0810,0171,691 0,0102 0,3444 33194,228
0,0000028 0,1431,691 0,0111,691 0,0065 0,2121 33194,228 0,042
0,021
0,0000008
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,0000016
0,00287 0,0040 0,0750 3003,305
0,019 0,00143 0,0020 0,0467 3003,305
0,0008 0,0468 3851,048
0,061 0,00412 0,0036 0,1058 3851,048
0,011
0,00548 0,0047 0,1295 4909,705
0,032 0,00245 0,0021 0,0713 3851,048
0,00094
0,00184 0,0016 0,0589 4909,705
0,00326 0,0028 0,0836 4909,705
T L dw dp Q V dv Tekanan Q V dvȠ
headhead
0,043
Tekanan Q total
0,0000066
0,0000027
0,0000002
0,0000008 0,0000039
0,0000009
Tabel 16. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk74,80 25,10
74,20 24,80
76,50 24,50
52,00 18,70
53,00 18,80
52,80 19,00
30,30 10,10
30,20 11,20
31,40 10,80
18,80 5,10
20,00 6,30
20,00 5,80
9,40
10,10
9,80
3,40
5,10
4,50
81,20 38,30
83,00 37,90
81,80 38,00
60,30 28,10
61,00 27,70
61,50 27,90
44,60 16,50
43,20 16,80
46,20 17,20
28,70 9,30
29,10 10,10
28,60 8,90
18,70 3,10
19,30 2,80
17,80 3,00
13,10
12,80
12,50
6,10
7,80
6,50
1,70
2,10
2,00
0,00000380,0000029
0,3103,9030 0,02393,903 0,0061
0,2283,9030
60,00 4,33 0,00 0,0000000 0,0000004
30,63 10,70
0,0000089
18,60 2,97 0,0000003 0,0000022
10,00
10,00
Jenis Model Dstrok
t
6,20 2,50 1,20 1,90 6,00
35,00
45,00
0,01973,903
Diameter 2.5 29,00 1,00 1,30
50,00 19,60 5,73 0,0000006 0,0000025
T L Q
0,0000075
1,00 1,30Diameter 2.5 29,00
75,17 24,80 0,0000025 0,0000100
40,00 0,0000019
7,30 7,90 2,05 1,60 2,30 7,00
9,77 0,00 0,0000000
35,00 82,00 38,07 0,0000038 0,0000120
40,00 60,93
0,0000071
Q total
6,70
55,00 0,0000010
45,00 44,67 16,83 0,0000017 0,0000062
50,00 28,80 9,43 0,0000009
0,0000011 0,0000041
0,0051
60,00 12,80 0,00 0,0000000 0,0000013
0,0000019
0,0000013 0,0653,9030 0,00753,903 0,0019
0,0567 6413,634
0,000 0,000
6413,634
0,00 0,0000000 0,0000007
55,00
65,00
70,00 1,93 0,00 0,0000000 0,0000002
0,0000007
0,0000002
0,0353,9030 0,00433,903 0,0011
0,0103,9030 0,00133,903 0,0003
0,000 0,000
0,000 0,000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000
Vdw dvdpȠ
0,0000082
0,0000061
0,0000045
0,0000010
0,2682,8074 0,02062,807 0,0074
0,1562,8074 0,01352,807 0,0048
0,000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
52,60 18,83
0,0000004
head Tekanan
0,3832,8074 0,02582,807 0,0092 0,4815 21878,424
0,0222,8074 0,00262,807 0,0009
0,4183,9030 0,02823,903 0,0072
0,1002,8074 0,00962,807 0,0034
0,0502,8074 0,00532,807 0,0019
0,0000053
0,0000031
0,0000020
0,1473,9030 0,01413,903 0,0036
0,0953,9030 0,01003,903 0,0026
6,80
0,2113 21917,664
0,1502 21917,664
0,1155 21917,664
0,0797 21917,664
0,0506 21917,664
Q V dv
0,096 0,00739
0,194 0,01307
0,3460 21878,424
0,2143 21878,424
0,1482 21878,424
27,90 0,0000028
0,086 0,00743
5050,357
0,000 0,000
0,000
0,01095 0,0028
0,0026
0,055 0,00472 0,0017
0,029 0,00281 0,0010
Ƞhead Tekanan
0,126 0,00852 0,0030 0,1794 5050,357
0,1436 5050,357
0,0950 5050,357
0,0653
0,0033
0,142
0,0019
0,048 0,00463 0,0012
0,015 0,00160 0,0004
0,0894 21878,424
0,0569 21878,424
0,5305 21917,664
0,4040 21917,664
0,3064 21917,664
6413,634
0,1397 6413,634
0,2668 6413,634
0,0954
0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,2059
Tabel 17. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
110,80 49,20
112,30 50,10
108,20 50,50
85,20 36,60
84,80 30,30
84,50 30,80
58,10 24,50
58,40 24,40
57,80 24,50
34,00 19,10
32,00 18,30
32,80 18,70
23,10 11,20
21,80 11,00
21,80 12,10
16,80 5,30
17,20 6,00
17,00 5,70
10,00
9,30
11,20
5,1
4,8
4,855,50 11,70
53,80 11,40
55,20 10,10
24,30 6,70
25,10 6,40
23,90 6,90
12,30 1,80
14,00 1,90
12,80 1,80
5,30
5,40
4,80
0,0000010
70,00 4,90 0,00 0,0000000 0,0000005
55,00
Tekanan Q
35,00
45,00
10,00
0,0000160
84,83 32,57 0,0000033 0,0000117
0,0000110
t Q V
50,00 32,93
5,00
65,00 10,17 0,0524,6254 0,00654,625
2,0319
2,0319
40,00 0,0000085
Diameter 2.5 29,00 1,00 1,30
Jenis Model D T Lstrok
V Tekanan Q total
10,00
Diameter 2.5 29,00 1,00 1,40
0,0874,6254
0,563
0,01278
18,70 0,0000019 0,0000052
0,0000058
0,0000033
0,2964,6254 0,02564,625 0,0055
0,1684,6254 0,01624,625 0,0035 0,2441 21956,904
4,6254 0,03794,625 0,0082
0,4324,6254 0,03334,625 0,0072
0,7097 21956,904
0,5556
0,0000083
4,625 0,0026
0,00
8,00 8,60 2,05 2,00 2,70 8,00
5,70 2,14 1,00 1,70 6,00
35,00
45,00
58,10 24,47
110,43 49,93
0,025
21956,904
22,23 11,43
60,00 17,00 5,67
0,0000022
0,0000017
0,0000010
0,0000005
0,01004,625
13,03 1,83 0,0000002 0,0000015
50,00 5,17 0,00 0,0000000 0,0000005
54,83 11,07 0,0000011 0,0000066
40,00 24,43 6,67 0,0000007 0,0000031
0,0000055
0,0000024
0,0000013
0,0000005
0,0000011
0,0000006
0,1134,6254 0,0120
21956,904
0,1800 21956,904
0,1487 21956,9040,0022
0,058 0,00617
0,0000024
0,0000050
0,125 0,01080 0,0023
0,095 0,00917 0,0020
0,166
0,000 0,000
0,0000,0007
0,00000000,0014
0,0028
0,254 0,01714 0,0037
0,056 0,00380 0,0014
0,125 0,00962,032 0,0047
0,066 0,00582,032
0,0013
0,029 0,00334 0,0007
0,2792,0319 0,01882,032 0,0093
0,1078
0,034 0,00262 0,0009
0,009 0,00081 0,0003
4,625
0,0000034
0,0000023
0,000
0,000 0,000
0,0028
0,0262,0319 0,00252,032 0,0012
0,00344,6254
0,3554 21858,804
0,1732 21858,804
0,1049 21858,804
0,0579
0,3950 21956,904
21858,804
0,0763 21956,904
0,3460 7325,741
0,0932 4093,633
0,0669 4093,633
0,0380 4093,633
0,2419 7325,741
0,1934 7325,741
0,1588 7325,741
0,1154 7325,741
0,0000 0,000
0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,0000
dw dp dvȠ
head dvȠ
head
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000
Tabel 18. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
68,20 17,10
68,10 16,80
67,80 16,80
34,70 8,30
34,40 7,90
35,20 8,10
16,10 2,30
16,70 3,00
15,50 2,80
6,70
9,30
8,80
5,10
4,70
4,50
86,90 26,10
88,50 24,40
89,10 25,30
48,90 18,80
50,20 17,30
51,00 19,00
38,20 10,10
37,50 11,00
37,50 9,80
25,30 3,70
24,70 4,10
26,10 4,30
18,10
17,50
16,40
8,60
9,30
10,10
5,70
5,10
5,40
10,00
Diameter 2.5 29,00 1,00 1,40 2,89210,00
Jenis Model D T Lstrok
t Tekanan Q V Tekanan Q total
0,000
0,0000025
0,086
5162,190
Diameter 2.5 29,00 1,00 1,40
35,00 68,03 16,90
0,000 0,000
0,000 0,000
50,00 25,37 4,03 0,0000004 0,0000029
55,00 17,33 0,00 0,0000000 0,0000017
0,00868 0,0022
2,8918 0,00262,89255,00 4,77 0,00 0,0000000 0,0000005
0,4494,0025 0,03034,002
0,0071
0,129
0,088
0,00412,892 0,0014
0,024
0,00580 0,0020
0,0004
0,000 0,000
18,37 0,0000018
0,0025
0,0422,8918 0,0000008
0,0000017 0,0000085
34,77 8,10 0,0000008 0,0000043
16,10 2,706,10 6,80 2,14 1,30 2,00
50,00 8,27 0,00 0,0000000
7,00
0,3472,8918 0,02342,892 0,0081
2,892 0,0047
0,0822,8918
0,0000068
0,0000035
0,0000016
0,0000008
0,0000005 0,0009
40,00
45,00 0,0000003
7,00 8,00 2,14 1,80 2,30
60,00 9,33 0,00 0,0000000 0,0000009
0,0000068
45,00 37,73
0,0000088
0,0000050
0,0000038 10,30 0,0000010 0,0000048
8,00
35,00 88,17 25,27 0,0000025 0,0000113
40,00 50,03
65,00
0,0000025
0,0000017
0,0000009
0,0000005
0,129 0,1928 21937,284
0,000 0,0000,00 0,0000000
4,0025 0,01964,002 0,0049 0,094 0,00721 0,0018
0,052 0,00455 0,0011
0,021 0,00198 0,0005
0,0000005
0,00318 0,0011
0,014 0,00119
4,002 0,0042
0,255
0,01244,002 0,0031
0,0410,1772,8918 0,0136
Q V
0,0076
0,1924,0025 0,0167
0,0023
0,0484,0025 0,00554,002 0,0014
0,0284,0025 0,00344,002 0,0009
4,0025
4,0025 0,00944,002
5,40
0,5696 21937,284
0,3406 21937,284
0,2668 21937,284
0,4406 21888,234
0,2411 21888,234
0,1293 21888,234
0,0824 21888,234
0,0615 21888,234
0,1447 21937,284
0,0968 21937,284
0,0733 21937,284
0,1341 5162,190
0,1922 6533,795
0,0814 5162,190
6533,795
0,1026 6533,795
0,0651 6533,795
0,000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,0491
0,1509
dw dp dvȠ
head dvȠ
head
0,00000 0,0000 0,0000
Tabel 19. Data hasil pengamatan pada model Ø 2.5 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk36,90 11,50
36,80 11,20
37,30 11,20
23,90 8,20
24,80 9,40
21,50 8,80
10,00 4,40
8,50 5,30
9,60 4,80
4,00 1,20
4,30 1,10
4,20 1,10
1,50
1,40
1,60
45,10 16,00
46,30 18,70
46,00 18,30
28,10 13,80
28,50 14,40
27,80 14,00
12,70 7,30
13,00 6,10
12,50 7,80
6,10 2,10
5,50 1,80
5,50 2,00
2,20
2,00
2,50
58,30 20,80
58,00 24,10
58,70 22,30
33,70 17,60
34,20 17,10
34,00 18,00
20,10 8,60
20,30 9,10
19,50 10,80
10,10 3,10
8,30 2,70
7,90 2,80
3,70
4,20
4,00
0,000 0,000
Q total
10,00
Jenis Model Dstrok
t
Diameter 2.5 29,00 1,50 3,00
Diameter 2.5 29,00 1,50 4,50
45,00 9,37 4,83 0,0000005 0,0000014
55,00 1,50 0,00 0,0000000 0,0000002
37,00 11,30
2,20 0,70 1,40 6,00
35,00
45,002,20 1,00
0,0000011
10,00
1,13 0,0000001
Diameter 2.5 29,00 1,50 5,00
7,00
35,00 45,80 17,67 0,0000018 0,0000063
40,00 28,13 14,07 0,0000014
55,00 2,23 0,00 0,0000000 0,0000002
0,045
0,00000 0,0000 0,0000
6,00 7,50 2,20 1,50 2,00
1,70
0,000 0,000
0,0000,0000000 0,0000004
0,0000052
45,00 19,97 9,50 0,0000010 0,00000298,00
35,00 58,33 22,40 0,0000022 0,0000081
40,00 33,97 17,57 0,0000018
50,00 8,77 2,87 0,0000003 0,0000012
55,00 3,97 0,000,0000004 0,0000,0203,5178 0,00213,5178
0,0000005
0,0000042
0,0000046
0,0000028
0,0000013
0,0000006
0,090
0,0000037
0,0000023
0,0000009
0,0000004
0,0000002
0,00000480,058
0,008
0,00000320,119 0,0092 0,0059
7,07 0,0000007 0,0000020
0,0028
0,0000020
0,0000009
0,114 0,00769 0,0022
0,0070
0,2973,5178 0,02003,5178 0,0057
0,0112,2514 0,00122,2514
5,70 1,97 0,0000002 0,0000008
0,0005
3,5178 0,00433,5178 0,0012
0,00607 0,00270,2332,2514 0,01572,2514
0,0481,5635
8,80 0,0000009
0,00388 0,0025
Q V
0,1891,5635 0,01271,5635 0,0081
0,00411,5635 0,0026
0,0211,5635 0,00201,5635 0,0013
0,00345
12,73
0,1432,2514 0,01102,2514 0,0049
0,0652,2514 0,00562,2514 0,0025
4,17
23,401,5635 1,5635
0,025 0,00213 0,0014
0,0292,2514
0,1031 21858,804
0,0611 21858,804
0,00000 0,00001,5635 0,0008
2,2514 0,0012
0,0006
0,1733,5178 0,01333,5178 0,0038
0,1023,5178 0,00883,5178 0,0025
T L Q Vdw dvdpȠ
1,5635 0,0005
50,00
50,00
40,00
4,00 5,00
5,50 6,00
10,00
0,0000002
0,0000058
0,0000034
dvȠ
0,0020
0,036 0,00312 0,0014
0,010 0,00096 0,0004
0,006 0,00056 0,0004
0,045 0,0022
0,015 0,00141 0,0004
0,090 0,00689
0,048 0,00419 0,0012
0,072 0,00552 0,0025
0,0403 21858,804
0,3844 21907,854
0,2383 21907,854
0,0770 21829,374
0,0459 21829,374
0,0300 21829,374
0,3012 21858,804
0,1953 21858,804
0,2424 21829,374
0,1610 21829,374
head Tekanan
0,1544 21907,854
0,0874 21907,854
0,0587 21907,854
0,0886 3498,162
0,1327 4358,894
0,1690 5918,675
0,0521 5918,675
0,1111 4358,894
0,0692 4358,894
0,0388 4358,894
0,1401 5918,675
0,0918 5918,675
0,0736 3498,162
head
0,0000
0,00000 0,0000 0,0000
0,0499 3498,162
0,0278 3498,162
Tekanan
Tabel 20. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk120,70 36,10
125,50 35,80
128,10 35,50
100,10 23,40
98,80 23,20
99,30 23,50
77,40 15,70
79,10 15,70
78,30 16,10
56,40 8,70
55,20 8,80
55,80 8,50
41,30 3,70
40,60 4,00
40,50 4,00
29,60 1,20
31,10 1,00
30,20 0,90
17,00
15,50
16,30
8,30
9,10
8,40
2,10
2,80
2,30
145,30 51,20
146,10 50,80
144,80 50,70
115,70 39,30
118,30 39,50
118,70 40,00
91,20 26,80
91,50 28,00
90,90 27,10
69,30 18,10
70,10 18,30
69,50 17,80
48,30 9,70
47,80 11,00
48,10 10,10
35,70 5,00
37,20 5,00
36,80 5,10
20,80 1,80
22,30 2,00
22,50 1,50
11,30
10,70
10,90
5,80
6,00
6,10
2,30
2,50
2,30
15749,250
15749,250
15749,250
15749,250
15749,250
15749,250
15749,250
15749,250
15778,680
15778,680
15778,680
15778,680
15778,680
15778,680
15778,680
15778,680
15778,680
0,0954
0,1678 3537,402
0,1227 3537,402
0,0798 3537,402
0,0513 3537,402
0,0342 3537,402
0,3388 4398,134
0,2710
0,0000145
0,0000118
0,0000091
0,0000070
0,0000048
0,0000037
0,0000022
0,0000011
0,0000006
60,00 36,57
Jenis Model Dstrok
t
5,50
55,00
65,00
75,00
80,00
35,00
6,00 2,05 1,00
7,20
55,00
65,00
75,00
2,056,40 1,30 2,10 7,00
1,80 6,00
55,80 8,67 0,000006
124,77 35,80 0,000016
40,00 99,40 23,37 0,000012
35,00
45,00
0,000020
40,00 117,57 39,60
2,40
0,0000125
0,0000099
0,0000078
0,0000056
0,0000041
0,0000030
0,0000016
0,000004
0,000002
0,000002
0,000001
0,000000
2,25142,2514
2,251410,00
0,00 0,000000
50,90
0,000016
0,000005
0,000004
0,000012
50,00 69,63 18,07 0,000009
145,40
2,2514 0,00182,2514 0,0008
3,2420 0,04993,2420 0,0154
3,2420 0,04613,2420
0,1973 4398,134
0,1421 4398,134
45,00 91,20
0,259
50,00
0,0142 4398,134
0,0000009
0,0000002 0,000000
0,000000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0021
1,03 0,0000030,000000
0,000000
0,000000
15778,680
4398,134
0,0641 4398,134
0,0446 4398,134
0,000006
0,0043
3,2420 0,00753,2420
0,030
0,012
40,80 3,90 0,000004
60,00 30,30
2,2514 0,01042,2514 0,0046
2,2514 0,00592,2514 0,0026
0,020
16,27
0,000002
70,00 10,97 0,00 0,000001
2,37 0,00 0,000000
0,0000010,00
0,000000
0,000000
0,000000
3,2420
0,0000002
10,27 0,000001
0,000001
3,2420 0,04033,2420 0,0124
3,2420 0,0342
0,465
0,355
0,245
0,186
0,111
0,056
27,30
48,07
0,0122
0,0220 0,0098
2,2514 0,01782,2514 0,0079
3,2420 0,00193,2420 0,0006
5,97
3,2420 0,02593,2420 0,0080
3,2420 0,02153,2420 0,0066
3,2420 0,0139
0,000003
0,000002
0,00
0,0000 0,0000 0,0000
0,052
0,026
0,009
0,0000 0,0000 0,00000,0481
0,0697
0,083
0,044
0,012
0,741
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30
21,87
70,00 8,60
78,27
0,636
3,2420
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30
0,506
0,399
0,284
0,208
0,154
0,599
2,2514
2,2514
2,2514
2,2514
0,081 0,0070 0,0031
0,044 0,0043 0,0019
0,182 0,0123 0,0055
0,119 0,0092 0,0041
0,04282,2514 0,0190
0,03902,2514 0,0173
0,03462,2514 0,0153
0,0274
0,0121 0,0037
0,0089 0,0027
0,202
0,139
0,092
0,0155
0,000001
15,83 0,000009
0,0055
3,2420 0,0105
0,0017
0,0030 0,0009
0,0011 0,0003
0,0023
0,00443,2420 0,0014 0,0000 0,0000 0,0000
0,2423 3537,4020,7770 15749,250
0,0006 0,0003
0,000002
0,00
0,0048
0,0175 0,0054
0,0009
0,005
5,03 0,000004
T L Q Vdw dvdpȠ
head
0,6242
0,4971
0,3622
0,2722
0,2093
0,1253
0,0794
0,0423
0,9075
0,7396
0,5809
0,4512
0,3218
0,2528
0,1648
0,0996
Tekanan Q V dvȠ
head Tekanan Q total
1,77
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000 0,000
0,000 0,000
0,000 0,000
Tabel 21. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
167,30 67,30
168,10 67,00
166,80 67,50
132,30 51,20
130,80 52,70
131,70 51,30
109,30 32,30
110,10 31,70
109,80 31,80
87,70 22,10
87,50 22,70
88,30 22,40
61,20 14,30
63,10 14,70
62,70 14,50
47,10 8,10
46,80 7,90
46,60 7,50
34,20 2,10
33,40 1,80
33,70 2,20
18,10
17,80
17,70
11,10
9,80
10,30
6,10
5,80
5,8090,70 30,30
89,50 29,70
92,30 29,80
73,20 20,30
75,10 18,90
73,00 19,10
55,30 8,70
54,80 9,10
55,10 9,00
39,60 2,10
38,70 2,30
40,10 2,00
27,80
30,10
28,30
15,20
17,20
15,80
6,80
7,10
5,90
2,80
3,00
2,50
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
3313,953
0,0754 3313,953
0,0348 3313,953
0,0027
0,1181 15729,630
0,0615 15729,630
0,000003
0,000002
0,000001
0,000000
0,000002
2,14 0,80 1,40 6,00
70,00
87,83
109,73
16,07
50,00 39,47
0,0000029
0,0000016
0,0000007
0,0000003
4,5184
0,0000018
0,00000104,5184
17,87
0,0000088
60,00
70,00
80,00
8,00
65,00
50,00
2,50
45,00
0,239 7,83
4,5184 0,04844,5184 0,0107
22,40 0,000011
62,33 14,50 0,000008
0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000
0,02154,5184 0,0048
4,5184 0,01234,5184
0,000018
35,00 167,40 67,270,0000167
0,0000132
0,00
75,00 10,40 0,00 0,000001
7,40 8,50 1,94 1,70
0,000023
40,00 131,60 51,73
0,0000110 31,93 0,000014
55,00
0,000000
0,000007
0,000005
0,000003
0,000002
0,000001
0,000001
0,000000
0,000000 0,0000 0,0000
33,77 2,03 0,000004
46,83
0,0000062
0,0000050,0000047
0,0000034
0,00774,5184 0,0017
4,5184
15729,630
0,4641 15729,630
0,3518 15729,630
0,2582 15729,630
0,1939 15729,630
0,2011 3313,953
0,1382
0,00464,5184 0,0010
0,0120
0,201 0,0194 0,0095
0,099
5,90 0,000,0000006 0,000000
0,000012
0,0005
0,376 0,0289 0,0142
0,281 0,0243
0,034
0,000000
0,000000
0,000000
0,00000015729,630
60,00
0,153 0,0103 0,0051
0,0047
0,011 0,0010
0,0076 0,0038
0,046 0,0039 0,0019
2,13 0,000004
0,5667
2,0319
40,00
90,83 29,93
0,00 0,0000000,014
6,60 0,00
0,1042
0,0773
0,0000091
0,0000074
0,0000055
0,0000039
2,77
19,43
35,00
45,00
55,00
65,00
55,07 8,93
dw dvdpȠ
0,172
0,091
0,053
0,030
0,1489
0,0042
0,000009
0,000001
0,00000328,73 0,00
0,000006
0,00
4,5184 0,02764,5184 0,0061
4,5184 0,05754,5184 0,0127
4,5184 0,05164,5184 0,0114
0,853
0,671
4,5184 0,04314,5184 0,0095
4,5184 0,03364,5184 0,0074 0,074
1,0485
0,8323
15817,920
Jenis Model D T Lstrok
t Q V
0,0024
0,343 0,0231 0,0051
0,264 0,0203 0,0045
0,0078
0,040 0,0046
0,163 0,0141
0,114 0,0110
0,559
0,448
0,318
0,7004
0,5686
0,4154
0,3224
5508,515
0,0888 5508,515
0,0021
2,0319 0,03122,0319 0,0153
2,0319 0,01552,0319 0,0076
0,0822,0319 0,00952,0319
2,0319 0,00192,0319 0,0009
73,77
0,0385
15817,920
15817,920
0,000001
0,000002
diameter 3.0 29,00 1,00 1,30
0,0013 0,0003
0,0017
0,0010
0,0031
Q totalTekananhead Tekanan Q V dvȠ
head
15817,920
15817,920
15817,920
15817,920
15817,920
15817,920
15817,920
0,4450 5508,515
0,3518 5508,515
0,2331 5508,515
0,1760 5508,515
0,1287
1,00 1,40
0,146
2,0319
4,00 5,70
2,0319 2,0319
2,0319 2,0319
2,0319 2,0319
0,463
0,0542 5508,5150,0100,2441
10,00
0,000
0,000 0,000
0,000 0,000
0,000 0,000
0,000 0,000
0,000 0,000
10,00Diameter 3.0 29,00
0,000 0,000
0,000
Tabel 22. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
107,50 38,30
105,50 38,10
106,80 37,80
87,70 24,30
86,80 24,10
85,00 25,10
63,80 12,30
61,50 12,80
62,00 12,50
52,10 6,30
49,80 6,40
51,80 6,10
35,30 2,30
37,10 2,00
34,80 2,00
21,20
20,70
22,00
11,00
10,80
11,50
3,70
4,10
3,80
130,10 51,30
127,80 51,00
128,00 52,10
94,70 37,30
93,80 37,70
95,00 37,50
71,20 22,10
70,80 22,80
72,60 22,20
57,80 15,30
59,10 16,10
58,30 15,50
41,30 7,30
40,70 7,50
42,50 7,20
30,70 3,00
32,10 3,20
29,00 3,50
18,70
17,90
18,30
8,50
9,80
7,70
4,20
3,80
4,10
dw dp dvȠ
dvȠ
headhead
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,1756
0,1039
0,2594 5036,305
0,1688 5036,305
0,1285 5036,305
0,0788 5036,305
0,0543 5036,305
0,0000
0,0000
0,1454 15759,060
0,5987 15788,490
0,4606 15788,490
0,3818 15788,490
0,2804 15788,490
0,2151 15788,490
0,1415 15788,490
0,0838 15788,490
0,2568 4219,657
0,000000
0,000000
0,298
0,0000010,0000042
0,0000031
0,0000018
0,0000009
0,0000004
0,2114,0025 0,02244,0025 0,0056
0,0015
4,0025 0,00304,0025
0,262
0,011
0,000
0,000
4219,657
0,0665 4219,657
4219,657
0,000000
0,000004
0,00
15759,060
15759,060
15759,060
15759,060
15759,060
0,194 0,0131 0,0043
6,27
70,00 3,87 0,00
55,00 35,73
0,0000107
0,0000087
0,0000062
0,0000051
0,0411 15759,060
0,0119
0,0844 15759,060
0,000000
0,000000
0,0125 0,0041
0,057 0,0071 0,0023
0,0416 4219,657
0,0000 0,0000
0,0000036
0,0000021
0,2319
75,00 4,03
60,00 30,60
55,00 41,50
60,00 21,30
65,00 11,10
40,00 94,50
35,00
0,0000011
0,0000004
0,000005
0,000004
0,0000058
0,655
0,0117 0,0029
0,365 0,0316
3,0644
4,0025 4,0025
4,0025 4,0025
0,3248
128,63
45,00
5,80 7,00 2,14 1,10 1,80 7,00
106,60 38,07
40,00 86,50 24,50
45,00 62,43 12,53
50,00 51,23
8,67 0,00 0,00000170,00
0,000002
0,00 0,000000
7,33 0,000005
0,5433,0644 0,0366
65,00
0,000002
0,000004
71,53
50,00 58,40
37,50
4,0025 0,04424,0025
3,0644 3,0644
0,0000095
0,0000072
3,0644
35,00
0,000002
0,00
0,000007
51,47
0,000003
18,30 0,00
0,000009
0,000018
0,000014
0,000011
0,000007
0,000006
0,000001
2,10
0,0044
0,064
0,0063
0,0019
0,037
0,0147 0,0037
0,114
0,000013
0,125 0,0096 0,0031
V Tekanan Q total
3,0644
15,63
0,0055 0,0018
0,032 0,0031 0,0010
0,0099 0,0025
0,6686
0,5366
0,3920
0,000002
0,000001
0,000001
0,0011 0,0004
0,4413,0644 0,03393,0644 0,0111
0,3183,0644 0,02763,0644 0,0090
0,2613,0644 0,02513,0644 0,0082
0,1823,0644 0,0193
0,0079
0,0177
4,0025 0,02864,0025 0,0072
0,0203,0644 0,00273,0644 0,0009
0,4824,0025 0,03714,0025 0,0093
0,000
0,8044 15788,490
0,191
0,3432 5036,305
0,0000
0,000002
0,016 0,0019 0,0005
0,000 0,0000 0,0000
0,080 0,0077
0,0040 0,0010
0,000000
0,000000
0,000000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
4,0025 0,00604,0025
0,0000 0,00000,0561 15788,490
0,0000 0,0000
Tekanan Q
0,000
0,0007
4,0025 0,01804,0025 0,0045
Diameter 3.0 29,00 1,00 1,40
Diameter 3.0 29,00 1,00 1,40
0,044
0,021
0,156
0,093
0,109
3,0644
0,0000129
2,14 1,40 2,10 8,00
Lstrok
t Q V
3,23 0,000000
22,37
0,0110
0,000 0,000
6,70 8,00
Jenis Model D T
Tabel 23. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk83,70 15,30
80,20 15,10
81,80 14,90
56,60 8,70
56,80 8,80
55,70 8,70
38,70 3,70
40,10 4,10
38,50 3,80
29,10
28,90
30,00
19,30
18,70
18,70
9,70
8,80
8,50
4,50
4,30
4,50
92,80 20,10
95,10 18,90
94,30 18,80
78,30 11,70
75,80 12,10
77,80 12,80
53,10 5,10
50,50 5,00
52,70 4,70
37,20 1,20
35,00 1,30
36,80 1,00
25,10
22,80
23,50
15,50
16,10
16,00
7,30
5,80
6,50
head
0,0000
0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
0,0000 0,0000 0,0000
Tekanan
0,1063 2881,629
0,0682 2881,629
0,0391 2881,629
0,1362 2911,059
0,0000
0,0000
0,000001
0,0000
Q totalhead Tekanan
0,000001
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,000000
0,000002
0,000001
0,0000029
0,0000019
0,0000009
0,0000004
0,0000094
0,0000077
0,0000052
0,0000036
0,0000024
0,4791,5635 0,03232,1770 0,0148
0,000000
1,5635 0,0128
1,5635 0,02302,1770 0,0106
0,1915
0,1290
0,0698
0,0425
0,5851
0,3330
0,4171,5635 0,02811,5635 0,0180
Q Vdw dvdpȠ
0,000010
40,00 56,37 8,73 0,000007
18,90
60,00
0,000002
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000
15,10
50,00
4,93
6,00
45,00 52,10
T L
65,00
0,00
7,00
0,121
35,00 94,07 19,27
40,00 77,30 12,20
81,90
15710,010
15710,010
15710,010
15710,010
15710,010
15710,010
15729,630
15729,630
15729,630
15729,630
15729,630
15729,630
15729,630
0,00
0,01441,5635 0,0092
0,0961,5635 0,01021,5635 0,0065
0,1991,5635
Jenis Model Dstrok
39,10 3,87
t
3,70 5,00 2,20 0,60 1,00
0,00281,5635 0,0018
0,01731,5635 0,0110
0,0000
0,3536
0,2500
0,4843
0,0000 0,0000
0,0000
4,43
0,000000
0,2384
0,1634
0,1159
0,0601
0,0940 2911,059
0,0505 2911,059
0,0280 2911,059
0,0000 0,0000 0,0000
2,1770 0,0059
36,33 1,17
35,00
45,00
55,00
0,000000
0,000000
0,000000
4,60 5,90 2,20 0,80 1,30 0,000004
55,00 23,80 0,00 0,000002
15,87 0,00 0,000002
0,000000
65,00
0,023
0,000004
50,00 0,00 0,000003
0,000002
9,00 0,00
0,0000016
0,0000007
0,1851,5635 0,01782,1770 0,0082
6,53 0,00
0,0066 0,0030
0,000001
0,0622 0,0048 0,0022
0,0251 0,0022 0,0010
0,0059 0,0006 0,0003
0,0000 0,0000
0,0000
0,0000 0,0000
0,0017 0,0011
0,000006
0,000011
0,0000090,3941,5635 0,03032,1770 0,0139
0,265
dvȠ
0,5069 15710,010 0,0769 0,0052 0,0033
0,0982
0,00531,5635 0,0034
0,1491,5635
Q V
0,0034 0,0022
0,0197
0,0000
29,33
0,0000082
0,0000056
0,0000039
0,02211,5635 0,0141
1,5635 0,00422,1770
0,0461,5635
0,0019
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000 0,0000
0,0000
0,04450,2871,5635
0,0811,5635 0,00932,1770 0,0043
0,033
Diameter 3.0 29,00 1,00 1,50
Diameter 3.0 29,00 1,00 1,50
60,00
1,5635
10,00
Tabel 24. Data hasil pengamatan pada model Ø 3.0 cm
Sumber : data hasil perhitungan
massa H belakang H depan h piston h piston tinggi Q Q rata rata Q Q rata rata
pelampung model model atas bawah outlet outlet bawah outlet bawah outlet atas outlet atas
cm cm kg dtk cm cm cm cm cm detik cm N m/dtk N m/dtk ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa ml/10 dtk ml/10 dtk m3/dtk m/s N m/dtk m Pa m3/dtk
110,50 37,10
112,30 37,00
110,80 37,40
87,80 22,10
90,10 21,80
89,50 21,80
59,30 14,80
60,10 14,70
59,80 14,70
47,30 6,50
49,80 6,50
48,00 6,60
31,70 2,10
32,00 2,30
31,50 2,20
20,70
22,00
21,60
12,10
10,80
13,70
4,10
3,50
4,80
0,6983
0,5654
dw dp dvȠ
dvȠ
headhead
0,1620
15778,680
15778,680
15778,680 0,1191 4003,960
0,0701 4003,960
0,0442 4003,960
4003,960
0,0000 0,0000
0,0000
0,0000
0,0333 0,0032 0,0011
0,0112
15778,680
15778,680
0,0000
0,0012 0,0004
0,0000 0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,000011
0,0000111
0,0000089
0,0000060
0,0000048
0,0000032
0,0000021
0,0000012
0,0000004
0,000004
0,000002
0,000001
0,5672,8074 0,03822,8074 0,2534 4003,960
0,000000
5,50 6,70 2,20 1,30 1,80
45,00 59,73 14,73 0,000007
0,000001
0,1092,8074 0,01262,8074 0,0045
0,0622,8074 0,00782,8074 0,0028
0,3206
0,2209
0,1592
0,1040
15778,680
15778,680
15778,680
0,3888
8,00
35,00 111,20 37,17 0,000015
40,00 89,13 21,90
50,00 48,37 6,53 0,000005
55,00 31,73 2,20 0,000003
70,00 4,13 0,00
0,000001
0,000000
0,000000
0,000000
0,0000000,0557
60,00 21,43 0,00 0,000002
65,00 12,20 0,00
0,0212,8074 0,00282,8074 0,0010
0,0136 0,0128 0,00450,1894
0,2462,8074 0,02372,8074 0,0085
0,1622,8074 0,01712,8074 0,0061
0,00000,0000
0,4542,8074 0,03502,8074 0,0125
0,3042,8074
0,1116 0,0086 0,0031
0,0751 0,0065 0,00230,02642,8074 0,0094
Diameter 3.0 29,00 1,00 1,50
0,0000
0,0000
0,0000
Jenis Model D T Lstrok
t Q V Tekanan Q V Tekanan Q total
LAMPIRAN
Data kalibrasi Probe (Kedalaman d = 29 cm)
Probe 1
3
2
1
0
-1
-2
-3
x -0,16 -0,11 -0,05 0 0,05 0,12 0,16
y -3 -2 -1 0 1 2 3
y = 18,383x - 0,0263 R² = 0,9979
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-0,2 -0,1 0 0,1 0,2Ax
is T
itle
Axis Title
Probe 1
x y
Linear (x y)
Probe 2
3
2
1
0
-1
-2
-3
x -0,15 -0,1 -0,05 0 0,04 0,09 0,14
y -3 -2 -1 0 1 2 3
y = 20,882x + 0,0895 R² = 0,9993
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
-0,2 -0,1 0 0,1 0,2Ax
is T
itle
Axis Title
Probe 2
x y
Linear (x y)
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.0 cm,
d29, T1.3 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.0 cm,
d29, T1.4 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.0 cm,
d29, T1.5 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.5 cm,
d29, T1.3 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.5 cm,
d29, T1.4 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 2.5 cm,
d29, T1.5 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 3.0 cm,
d29, T1.3 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 3.0 cm,
d29, T1.4 Stroke 6, 7, dan 8
Data hasil pembacaan pada aplikasi Wave View Oscillioscope model Ø 3.0 cm,
d29, T1.5 Stroke 6, 7, dan 8
LAMPIRAN
DOKUMENTASI
Proses pembuatan alat
Pengaktifan pembangkit gelombang
Pengaturan periode dan stroke
Posisi model dalam flume
Proses pengambilan data debit
Proses perekaman data tinggi gelombang menggunakan aplikasi wave view
oscillioscop
Pengamatan tinggi pergerakan piston
top related