Penyebab Terjadinya Erosi Kavitasi Pada Impeler Pompa

Pengertian Kavitasi

Istilah kavitasi digunakan untuk menggambarkan fenomena perubahan fase dari zat cair ke zat gas, dengan kata lain kavitasi adalah pembentukan gelembung gas yang terjadi pada area hisap pompa (suction pump) karena tekanan sangat rendah sampai dibawah tekanan jenuh cairan tersebut.

Air dapat menguap ketika mencapai titik didihnya, kita semua pasti tahu bahwa air akan mendidih pada temperatur 100⁰ C, tetapi itu hanya berlaku ketika tekanan udaranya 1 atm pada ketinggian sea level, sehingga ketika ketinggian bertambah maka tekanan akan turun dan titik didih air akan menjadi lebih rendah temperaturnya.

Dapat dilihat pada gambar diagram di atas, bahwa air dapat mendidih pada suhu 0.01⁰ C ketika tekanan udaranya 0.006 atm absolut.

Dapat disimpulkan dari penjelasan diatas bahwa perubahan fase dari zat cair ke gas di pengaruhi oleh faktor tekanan udara dan faktor temperaturnya.

giuhlaalknvlavnlkvnlz

Kavitasi pada pompa dapat terjadi karena NPSHA (available) nya lebih rendah dari pada NPSHR pompa (required), sehingga NPSH nya menjadi negatif. NPSH adalah (net positive suction head) pompa tersebut, yaitu tekanan pada area hisap (suction) pompa, Karena pompa beroperasi menghisap cairan dari tanki dengan kecepatan aliran dan putaran impeler pompa yang sangat tinggi sehingga tekananya pun akan turun. Hal ini dapat terjadi karena ?

Apabila aliran fluida yang melalui pipa dengan kecepatan tinggi maka tekananya akan menjadi rendah (Bernoulli).

Lalu bagaimana caranya mengatasi kavitasi itu ?

Berikut cara mencegah terjadinya kavitasi yaitu :

Persamaan untuk meninjau kavitasi adalah NPSH.

NPSH ini harus bernilai positif, apabila negatif maka kavitasi telah terjadi.

NPSH = (P atm - Pv/𝛒g) -Z

Lalu untuk pengaplikasian pada pompa dan piping diperluas persamaanya menjadi :

NPSH = (P atm - Pv/𝛒g) -Z - NPSH(required) - H(lose)

1. P atm : tekanan atmosfer semakin tinggi dari sea level, maka tekanan udara semakin rendah, karena itu akan meningkatkan resiko kavitasi (jika NPSH menjadi negatif).

2. Pv : tekanan jenuh, temperatur cairan yang dipompa sangat berpengaruh pada nilai NPSH. Semakin tinggi temperatur yang di pompa, maka resiko kavitasi semakin tinggi.

3. Z : ketinggian kolom air suction ke pompa, semakin tinggi pompa dari kolom air yang dihisap, kemungkinan kavitasi akan semakin tinggi. Semakin tinggi kolom air terhadap pompa semakin rendah resiko kavitasi.

4. NPSH (required) : pompa umumnya memiliki karakteristik NPSHR nya sendiri-sendiri.

5. H (lose) : Panjang pipa suction, jumlah sambungan, strainer, akan mempengaruhi rugi tekanan yang akan mempengaruhi besarnya tekanan NPSH.

Dampak Terjadinya Kavitasi

1. Suara Kasar dan Vibrasi Pada Pompa

Suara kasar dan vibrasi pada pompa timbul akibat adanya gelembung-gelembung udara yang ikut terbawa oleh aliran air, sehingga ketika gelembung tersebut pecah karena melalui area dengan tekanan yang lebih tinggi, pecahan gelembung tersebut menghasilkan shock pada dinding pompa sehingga menimbulkan suara yang berisik dan menyebabkan vibrasi.

2. Kapasitas Pompa Berkurang

Kapasitas pompa berkurang karena pompa tidak hanya mengalirkan cairan saja akan tetapi cairan yang bercampur dengan udara sehingga dapat menurunkan kapasitas dan efisiensi pompa, karena banyaknya gelembung udara yang dihisap oleh pompa.

3. Mengakibatkan Kerusakan Pada Impeler Pompa

Kavitasi dapat merusak impeler pompa akibat dari pecahan gelembung udara yang menimbulkan tumbukan (shock) pada dinding impeler pompa yang terjadi secara terus menerus maka dapat mengikis dan melubangi impeler pompa. Tumbukan (shock) dapat terjadi ketika gelembung udara melalui tekanan yang lebih tinggi dan gelembung udara mulai pecah maka rongga udara yang tadi pecah akan di isi oleh air dengan sangat cepat sehingga menimbulkan gelombang micro, gelombang micro lebih berbahaya ketimbang gelombang yang lebih besar, karena gelombang micro akan langsung menyerang butir material dan mengikisnya secara perlahan.

Proses terbentuknya gelembung hingga gelembung itu pecah hanya memerlukan waktu singkat sekitar 0,003 detik (Karassik dkk, 1976). Gambar di bawah adalah contoh dari erosi kavitasi pada impeller pompa.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada video diabawah ini.

Cara Mencegah Terjadinya Kavitasi

1. Posisi pompa harus di bawah permukaan air atau NPSH nya tidak negatif,

2. Memantau temperatur fluida agar tidak terlalu tinggi,

3. Mengurangi sambungan pada area hisap,

4. Menaikan satu tingkat diameter suction pipe,

5. Pilih pompa yang memiliki NPSHR yang rendah,

6. Menurunkan kecepatan putar impeler pompa.

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Aircraft Hardware - Solid Rivet

Aircraft rivets - Terdapat ribuan rivet dalam struktur pesawat terbang, ini mengindikasikan betapa pentingnya rivet di struktur pesawat. Rivet adalah fastener yang tidak menggunakan ulir dan biasanya terbuat dari alumunium paduan, rivet adalah sebuah perangkat untuk mengikat dua lembar atau lebih sheet metal . Aircraft rivet dikelompokan menjadi dua yaitu solid rivet dan blind rivet (spesial rivet). Solid Rivets - Untuk membentuk sebuah struktur pesawat, lembaran- lembaran skin pesawat harus dikencangkan antara yang satu dengan yang lain, pengencangan tersebut biasanya menggunakan solid rivet yang terbuat dari paduan alumunium Solid rivet diklasifikasikan - dengan bentuk headnya, material pembuatanya, dan dengan ukuranya. Identifikasi Solid rivet Head - jenis-jenis kepala rivet dibedakan menurut standarisai Airforce-Navy dan Military-Standard, jenis rivet yang paling sering digunakan untuk pesawat terbang ada lima jenis yaitu: 1. AN

Baca selengkapnya

Prinsip dan Cara Kerja Venturi Meter

Prinsip Dasar Venturi Meter Venturi meter adalah suatu alat atau instrumen pengukuran kecepatan aliran fluida yang dapat digunakan pada berbagai bidang. Venturi meter di aplikasikan dari gabungan alat ukur tekanan dan memanfaatkan efek dari konstruksi pipa konvergen ( venturi effect ) yang berfungsi untuk memberikan peningkatan kecepatan aliran dan penurunan tekanan yang sesuai, dimana debit dapat disimpulkan. Sebenarnya, alat untuk mengukur kecepatan aliran fluida ada beberapa macam. antara lain adalah Orifice Flow Meter, Flow Nozzle, Elbow Meter, Pitot Tube & Annubar, dan lain sebagainya. Meter venturi klasik, yang penggunaanya dijelaskan dalam ISO 5167-1: 1991, memiliki bentuk yang ditunjukan pada gambar dibawah ini. Efek venturi terjadi pada sebuah aliran fluida yang mengalami kenaikan velocity seiring dengan penurunan luas penampang aliran. Hal tersebut diiringi juga dengan terjadinya penuruna tekanan statis ( static pressure ) fluida tersebut, hal ini sesuai dengan hukum

Baca selengkapnya

Prinsip Kerja Gas Turbine Engine

Ok, Pada postingan kali ini saya akan membahas mengenai Gas Turbine Engine (GTE) , bagi kalian yang belum mengetahui dan bertanya-tanya apa sih turbine Engine itu? dan bagaimana sih prinsip kerjanya? Apa Itu Turbine Engine Turbin adalah suatu mesin rotari yang berfungsi untuk mengubah energi potensial aliran fluida menjadi energi kinetik yang bermanfaat. Fluida yang digunakan untuk menggerakan turbin antara lain adalah gas, air, uap air dan udara. Perbedaan jenis fluida inilah yang membedakan tipe-tipe dari turbin, dimana salah satu yang akan saya bahas adalah turbin gas. Prisip Kerja Gas Turbine Engine Prinsip kerja dari turbin gas tidak jauh berbeda dengan turbin-turbin yang lain. Putaran dari rotor turbin, diakibatkan oleh adanya gas bertekanan yang melewati sudu-sudu turbin. Gas bertekanan tinggi hasil dari pembakaran bahan bakar dan udara yang berekspansi inilah yang digunakan untuk menggerakan sudu-sudu turbin. Turbine gas menggunakan udara atmosfer sebagai media kerjanya.

Baca selengkapnya

Material Komposit

Apa Itu Komposit? Kata komposit ( composite ) berasal dari kata kerja ( to compose ) yang berarti menyusun atau menggabungkan. Komposit adalah struktur material yang terdiri dari dua kombinasi material atau lebih yang di bentuk pada skala makroskopik dan menyatu secara fisika (Kaw 1997). Schwartz (1984) mendefinisikan komposit sebagai sistem material yang terdiri dari gabungan dua atau lebih unsur pokok yang berbeda bentuk atau komposisi yang tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Salah satu contoh material komposit yang sering kita jumpai adalah beton cor yang tersusun dari pasir, semen, besi, batu koral dan air. Pada komposit beton dapat terlihat bahwa material penyusunya memiliki sifat yang berbeda-beda, namun ketika dicampurkan dengan teknik tertentu akan menghasilkan beton yang sangat kuat, keras, dan tahan terhadap berbagai macam cuaca. Material penyusun komposit terdiri dari dua tipe, yaitu matriks dan reinforcement, kedua material penyusun itu memiliki fungsi yang berbeda.

Baca selengkapnya

Prinsip Dasar Hukum Newton

Apa itu hukum Newton ? Hukum Newton (1, 2, dan 3) adalah 3 prinsip dasar mekanika klasik yang memberikan gambaran mengenai gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Disebut juga hukum gerak monumental. Hukum Newton menjadi salah satu besaran turunan dalam ilmu fisika yang menyatakan besarnya gaya dalam satuan Newton (N). Seseorang yang menciptakan hukum Newton adalah Potret Sir Isaac Newton (1643-1722), seorang fisikawan, ahli astronomi, filsuf alam, alkimiawan, matematikawan, dan teolog dari inggris yang berpengaruh besar dalam dunia fisika. 1. Hukum 1 Newton (inertia/kelembaman) Yang berbunnyi : "Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan dengan kecepatan tetap" Dengan kata lain maksud dari hukum Newton 1 dapat dipahami bahwasanya suatu benda akan berusaha mempertahankan keadaannya ataupun posisi awa

Baca selengkapnya

Kenapa Pesawat Bisa Terbang

Kenapa pesawat bisa terbang? Ini adalah pertanyaan yang sangat umum kita dengar di kehidupan sehari-hari, karena hampir setiap hari benda ini terbang melintas di atas kepala kita. Biasanya yang sering bertanya mengapa pesawat bisa terbang adalah anak-anak kecil. Jika kita ditanyakan pertanyaan tersebut pasti akan terbesit di pikiran kita, oh iya ya.. Bagaimana caranya pesawat yang memiliki berat puluhan bahkan ratusan ton bisa terbang? Dalam kajian ilmu fisika, masalah seperti bagaimana pesawat dapat terbang sebetulnya bukan peristiwa yang mustahil terjadi karena pada dasarnya hanya masalah keseimbangan gaya saja. Sebagaimana kita ketahui setiap benda yang massanya lebih berat dari udara ( hevier than air ) pasti akan jatuh ke permukaan bumi karena fenomena ini tunduk pada hukum gravitasi. Tetapi setiap benda juga terdapat gaya ke atas yang secara vektor berlawanan arah dengan gaya gravitasi bumi. Kedua gaya inilah yang berusaha direkayasa agar pesawat da

Baca selengkapnya

Prinsip Siklus Brayton

Siklus Brayton menjadi konsep dasar untuk setiap mesin turbin gas. Siklus termodinamika ini dikembangkan pertama kali oleh John Barber pada tahun 1791, dan disempurnakan lebih lanjut oleh George Brayton. Pada awal penerapan siklus ini, Brayton dan ilmuwan lainnya mengembangkan mesin reciprocating dikombinasikan dengan kompresor. Mesin tersebut berdampingan dengan mesin Otto diaplikasikan pertama kali ke otomotif roda empat. Namun mesin Brayton kalah pamor dengan mesin Otto empat silinder yang dikembangkan oleh Henry Ford. Pada perkembangan selanjutnya, siklus Brayton lebih diaplikasikan khusus ke mesin-mesin turbojet dan turbin gas. Untuk memudahkan memahami siklus Brayton, sangat disarankan bagi Anda untuk mengetahui prinsip kerja turbin silahkan klik tautan berikut "Prinsip Kerja Gas Turbine Engine" . Kita ambil contoh mesin turbojet pesawat terbang. Mesin ini menggunakan media kerja udara atmosfer. Sisi inlet kompresor menghisap udara atmosfer, dan udara panas yang telah

Baca selengkapnya

SCIENCE TEKNOLOGI TEKNIK PESAWAT TERBANG

Cari Blog Ini