Motor Listrik (Electric Motor)

/0 Comments/in /by

Motor listrik adalah adalah alat penggerak yang menggunakan energi listrik dan mengubah
atau mengkonversikan energi listrik menjadi energi mekanik sehingga dapat
mentransmisikan energi gerak kepada suatu komponen alat atau suatu komponen mesin.

Sumber: wikipedia.org

Pada dasarnya setiap peralatan atau setiap komponen mesin yang bekerja membutuhkan
alat penggerak utama untuk menjalankan atau menggerakkan peralatan transmisi yang
terhubung dengan poros-poros yang berotasi pada sudut dan kecepatan tertentu sehingga
suatu alat atau suatu komponen mesin dapat bekerja dan menghasilkan produk keluaran
sesuai dengan spesifikasi dan tujuan suatu alat atau komponen mesin dibuat atau
diciptakan.

Selain motor listrik, ada beberapa jenis motor penggerak lain yang sering digunakan
diantaranya motor bakar dan motor diesel. Pengaplikasian motor penggerak ini sangat
beragam sesuai dengan kebutuhan dan spesifikasi setiap mesin yang digunakan.

Pengaplikasian motor listrik biasanya digunakan pada peralatan rumah tangga seperti kipas
angin, pompa air, dan peralatan perbengkelan seperti kompresor udara serta mesin-mesin
produksi yang memanfaatkan penggerak motor listrik.

Dikutip dari Wikipedia.org motor listrik bekerja untuk mengubah tenaga listrik menjadi
tenaga mekanik. Proses konversi energi tersebut membentuk elektromagnet sehingga
kutub-kutub dari magnet yang sama akan terjadi tolak menolak dan kutub-kutub yang
berlawanan akan terjadi tarik menarik.

Pengaplikasian kutub-kutub dari magnet tersebut yang yang diterapkan pada suatu poros
dengan arus listrik dalam suatu lilitan kawat akan menghasilkan gaya dan torsi sehingga
dapat menggerakkan poros motor tersebut.

Poros motor akan berputar dengan sumber arus yang berasal dari arus searah DC yang
berasal dari baterai atau arus bolak balik AC yang berasal dari jaringan listrik PLN.

Motor listrik tersusun atas komponen-komponen yang terdiri dari koil stator atau lilitan
tembaga statis yang melapisi poros untuk membangkitkan medan magnet pada rotor dan
koil rotor atau lilitan tembaga dinamis pada poros.

Komponen lainnya terdiri dari main shaft atau poros utama pada stator dan rotor, motor
housing yaitu komponen yang melindungi komponen-komponen bagian dalam motor dan
brush atau sikat tembaga untuk menghubungkan sumber arus listrik dengan koil rotor.

Bearing dan drive pulley merupakan komponen penting untuk menggerakkan putaran poros
dimana bearing akan mengecilkan gesekan sehingga poros dapat berputar dengan mulus
tanpa adanya hambatan atau gesekan dan terakhir drive pulley akan mensuplai putaran
motor kepada komponen-komponen lainnya.

Kontributor: Rizki Maulizar (rizkimaulizar23@gmail.com

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Sumber:


https://id.m.wikipedia.org/wiki/Motor_listrik (Diakses pada 4 April 2021)


https://www.otoflik.com/komponen-motor-listrik-fungsinya/ (Diakses pada 4 April 2021)

Turbin Gas (Gas Turbine)

/0 Comments/in /by

Turbin gas adalah mesin konversi energi yang diaplikasikan pada mesin pesawat terbang,
kendaraan roda empat ramah lingkungan dan pembangkit tenaga listrik menggunakan
turbin gas.

Turbin gas ini mengkonversi energi dengan cara berotasi atau berputar dengan
memanfaatkan pembakaran fluida gas.

Sumber: puballattack.blogspot.com

Pembakaran pada turbin gas disebut dengan pembakaran dalam atau pembakaran internal.
Pembakaran dalam atau pembakaran internal artinya didalam mesin atau didalam turbin
gas terdapat suatu ruang bakar sebagai tempat terjadinya pembakaran campuran udara dan
bahan bakar.

Didalam turbin gas, energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik melalui udara
bertekanan yang memutar roda turbin sehingga menghasilkan daya.

Dalam hal ini pada turbin gas, energi kinetik merupakan energi gerak fluida gas pada
kelajuan dan kecepatan tertentu untuk berotasi dan dimampatkan sehingga menghasilkan
udara bertekanan.

Sedangkan energi mekanik merupakan penggabungan energi potensial berupa energi yang
dihasilkan karena ketinggiannya dan energi kinetik berupa energi gerak pada suatu alat
sehingga menghasilkan daya yang menggerakkan dan memutarkan roda turbin.

Komponen-komponen turbin gas terdiri dari kompresor, ruang bakar dan turbin yang
berotasi atau berputar. Kompresor akan menghisap dan menaikkan tekanan udara untuk
meningkatkan temperatur udara.

Pada turbin gas, fluida gas atau udara akan dihisap masuk ke kompresor melalui saluran
masuk sehingga terjadilah proses pemampatan sehingga menyebabkan udara bertekanan
dan bertemperatur tinggi.

Udara dari kompresor dihembuskan masuk ke ruang bakar sehingga terjadilah proses
pembakaran campuran udara bertekanan dan bertemperatur tinggi dengan bahan bakar.
Selanjutnya gas hasil pembakaran akan dialirkan menuju sudu-sudu turbin melalui nozel.

Udara atau gas hasil pembakaran akan menggerakkan sudu-sudu turbin untuk berotasi dan
berputar pada ketinggian dan kecepatan tertentu.

Kontributor: Rizki Maulizar (rizkimaulizar23@gmail.com)

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Sumber:
http://puballattack.blogspot.com/2014/06/turbin-gas.html?m=1 +
(Diakses pada 4 April 2021)

Citra Dewi, Caecilia. 2014. Teknologi Dasar Otomotif Untuk SMK/MAK Kelas X.
Surakarta: Putra Nugraha.

Kondensor (Condenser)

/0 Comments/in /by

Kondensor merupakan suatu alat yang bekerja untuk mengubah uap air menjadi cairan.
Pada umumnya uap tersebut berasal dari proses evaporator yang di suplai ke kondensor
untuk diubah kembali menjadi uap air tersebut menjadi cairan dan cairan tersebut akan
disuplai kembali untuk proses selanjutnya yang berkontinu sehingga suatu sistem dapat
bekerja secara terus menerus.

Sumber: prosesindustri.com

Kondensor ini terdiri dari susunan jaringan pipa-pipa yang tersusun secara beraturan dan
saling terhubung. Didalam pipa-pipa tersebut akan dialirkan cairan-cairan pendingin.

Lalu bagaimanakah uap bisa diubah menjadi cairan? Inilah yang dinamakan dengan proses
kondensasi atau proses pengembunan.

Didalam kondensor, uap diubah menjadi cairan melalui proses pendinginan. Uap
didinginkan melalui suatu media pendinginan atau melalui suatu proses kompresi.

Dalam hal ini, uap dikompresi dengan meningkatkan tekanan sehingga uap dapat diubah
menjadi cairan. Proses pengubahan uap air menjadi cairan dapat juga dilakukan melalui
proses kombinasi antara proses pendinginan dan proses kompresi.

Oleh karena itu, kondensor disebut juga dengan alat penukar kalor atau heat exchanger.
Suatu alat yang memindahkan panas dari suatu zat menjadi zat lainnya. Panas yang berasal
dari uap yang bertekanan tinggi didinginkan sehingga terjadi proses pengembunan yang
menyebabkan terbentuknya cairan yang bertekanan tinggi.

preoses kondensasi ini akan memindahkan panas ke tempat lain dan selanjutnya cairan yang
bertekanan tinggi ini akan dialirkan ke expansion valve atau katup ekspansi. Katup ekspansi
ini akan mengolah kembali cairan tersebut menjadi proses selanjutnya sehingga dapat
menjadi sistem yang berlangsung secara terus menerus.

Pada dasarnya semua komponen-komponen tersebut bekerja secara berkesinambungan
untuk mensuplai dan membentuk sistem yang berproses secara kontinu baik dalam proses
pendinginan dan pemindahan panas atau alat penukar kalor.

Pengaplikasian kondensor digunakan untuk sistem pendingin misal AC ruangan, AC mobil
dan proses industri kimia dan industri pengolahan produk makanan yang menerapkan
sistem kerja proses pengembunan.

Pada umumnya kondensor ini diletakkan diluar ruangan yang didinginkan. Hal ini dilakukan
supaya panas yang dihasilkan oleh kondensor dapat dibuang ke udara luar atau udara
lingkungan sehingga suatu ruangan dapat mendistribusikan udara dingin.

Kontributor: Rizki Maulizar (rizkimaulizar23@gmail.com)

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Sumber:
https://www.prosesindustri.com/2015/01/kondensor-dan-prinsip-kerjanya.html?m=1
(Diakses pada 7 April 2021)

Solar Cell (Sel Surya)

/0 Comments/in /by

Solar cell atau sel surya merupakan komponen semikonduktor yang memanfaatkan sel
fotovoltaik untuk mengubah energi matahari menjadi energi listrik.

Sumber: tenagamatahari.wordpress.com

Dikutip dari www.solarcellsurya.com, sel fotovoltaik adalah suatu proses menghubungkan
dua elektroda dengan sistem padatan atau cairan sehingga menghasilkan tegangan listrik.
Proses ini dilakukan untuk mengkonversi energi cahaya menjadi energi listrik.

Teknologi ini dapat diaplikasikan untuk daerah-daerah atau wilayah terpencil yang tidak
tersedia aliran listrik. Maka dengan sel surya dapat menggunakan cahaya matahari sebagai
pembangkit listrik tenaga matahari. Pengaplikasian sel surya ini juga terdapat pada satelit
pengorbit bumi, kalkulator genggam dan pompa air.

Pada umumnya sel surya ini dirancang dan dirakit dalam bentuk modul atau panel yang
dikenal panel surya. Panel surya akan dipasang diatas atap rumah atau gedung-gedung dan
diluar ruangan yang sesuai dengan pancaran sinar matahari.

Panel surya harus diletakkan dan diposisikan dengan sudut kemiringan tertentu agar cahaya
matahari dapat jatuh dan ditangkap oleh panel surya sesuai titik dan sudut pantulan yang
sudah dirancang.

Panel surya ini tersusun dari dua lapisan silikon yang bersifat semikonduktor yang terdiri
dari elektron negatif dan elektron positif sehingga menghantarkan listrik semikonduktor.
Ketika sinar matahari mengenai silikon maka akan menghasilkan banyak elektron negatif,
elektron negatif ini akan akan mengalir ke elektron yang bermuatan positif.

Dalam suatu sistem, ketika elektron bermuatan negatif mengalir menuju elektron
bermuatan positif maka akan menghasilkan listrik. Pertemuan elektron negatif dan positif
pada silikon akan menghasilkan listrik dalam jumlah yang banyak sehingga dapat disimpan.

Energi listrik yang dihasilkan pada panel surya dalam jumlah yang banyak atau berlebihan
sehingga perlu dipasang suatu baterai khusus untuk menampung dan menyimpan energi
listrik tersebut sehingga dapat pula digunakan sebagai sumber energi listrik cadangan.

Pada saat siang hari, energi listrik akan disuplai langsung oleh energi matahari untuk
berbagai keperluan dan energi listrik yang berlebih akan diserap dan disimpan dalam baterai
sehingga ketika malam hari, panel surya akan tetap menghasilkan listrik menggunakan
cadangan listrik dalam baterai.

Panel surya juga memiliki lapisan bagian atas berupa material kaca sehingga panel ini dapat
bersifat anti reflektif artinya ketika pantulan cahaya matahari masuk kedalam panel surya ini
maka akan tertahan dan tidak dapat keluar atau memantul kembali.

Kontributor: Rizki Maulizar (rizkimaulizar23@gmail.com)

By Caesar Wiratama

aeroengineering.co.id merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA. Pelajari selengkapnya di sini.

Sumber:

https://www.google.com/amp/s/tenagamatahari.wordpress.com/2012/02/17/prinsip-
kerja-solar-panel-atau-photovoltaic-sistem/amp/ (Diakses pada 10 April 2021)

https://www.solarcellsurya.com/apa-itu-panel-surya-atau-solar-cell/ (Diakses pada 10 April
2021)
https://id.m.wikipedia.org/wiki/Sel_surya (Diakses pada 10 April 2021)

Komponen Otomotif

/0 Comments/in /by

Pada zaman sekarang yang serba modern, otomotif belum bisa lepas dari kehidupan kita. Otomotif banyak membantu kita untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain secara cepat. Otomotif sering dijumpai di bidang transportasi, lomba, bahkan pameran.

Komponen otomotif dirancang sedemikian rupa sehingga keandalannya relatif tinggi. Komponen otomotif dibuat dengan material logam campuran khusus yang mengikuti kode dan standar internasional. Standar dan kode ini dirancang agar kendaraan nyaman dan aman ketika digunakan pengendara.

Contoh komponen otomotif.
Sumber: https://www.eonchemicals.com/id/industri/otomotif/

Komponen otomotif yang sering kita jumpai antara lain:

Crankcase: merupakan rumah yang bagian dalamnya terdiri dari komponen- komponen diantaranya generator, pompa oli, kopling, poros engkol, bantalan peluru, gigi transmisi dan penampung oli pelumas. Pelajari selengkapnya tentang crankcase dengan klik di sini.

Pushrod: biasa disebut batang pendorong merupakan komponen mesin sepeda motor yang berfungsi untuk meneruskan gerakan valve lifter yang dipindahkan ke rocker arm atau tuas katup. Pelajari selengkapnya tentang pushrod dengan klik di sini.

Cylinder Block: merupakan komponen yang terpasang pada kepala silinder sebagai penutupnya. Blok silinder ini bersifat statis, artinya komponen blok silinder ini tidak bergerak dan berfungsi sebagai tempat atau ruang bergeraknya torak atau piston. Pelajari selengkapnya tentang cylinder block dengan klik di sini.

Cincin torak: biasanya dibuat dengan material yang memiliki sifat elastis. Elastisitas pada material tersebut berfungsi untuk memuaikan ring piston sehingga pada temperatur dan tekanan yang tinggi ring piston akan mengembang dan menutupi celah kebocoran oli dan gas pada piston dan ruang pembakaran. Pada umumnya torak mempunyai tiga ring yaitu dua ring kompresi (compression ring) dan ring oli (oil control ring). Ketiga ring ini memiliki fungsi masing-masing dalam siklus kerja komponen mesin sepeda motor sehingga dapat mencapai efisiensi kerja yang optimum. Pelajari selengkapnya tentang cincin torak dengan klik di sini.

Kepala Silinder: berfungsi sebagai tempat pemasangan busi, tempat kelengkapan mekanisme katup, tempat saluran pemasukan dan pembuangan, dan tempat sistem pendingin (mantel pendingin/ water jacket). Pelajari selengkapnya tentang kepala silinder dengan klik di sini.

Kopling: merupakan alat penerus daya yang bekerja untuk memindahkan tenaga dari mesin ke roda sepeda motor sehingga sepeda motor dapat bergerak. Kopling meneruskan tenaga dari perputaran poros engkol ke transmisi dan melepaskan hubungan antara poros engkol dan transmisi melalui proses pemindahan gigi. Selengkapnya mengenai kopling klik di sini.

Bearing: berfungsi menghubungkan tromol dengan as roda sepeda motor. Bearing berfungsi untuk menahan dan meredam kejutan pada roda ketika melalui lintasan yang rusak atau bergerigi sehingga roda mampu berputar dengan bebas tanpa gesekan apapun. Pelajari selengkapnya mengenai bearing dengan klik di sini.

Piston: merupakan bagian yang sangat penting dari sepeda motor karena pada bagian inilah sumber energi mekanik diproses dan dihasilkan. Sistem kinerja piston biasa disebut langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan langkah buang. Mesin sepeda motor terbagi pada dua tipe yaitu mesin sepeda motor 4 tak dan mesin sepeda motor 2 tak. Pada kedua tipe memiliki kinerja dan perbedaan masing-masing pada siklus kerjanya. Selengkapnya tentang piston bisa anda klik di sini.

Crankshaft: merupakan bagian dari komponen mesin sepeda motor yang mengubah gerak translasi yaitu gerak vertikal dan horizontal menjadi gerak rotasi berupa gerakan putaran.Untuk mengkonversi gerak translasi menjadi gerak rotasi, poros engkol membutuhkan pena engkol (crankpin) yaitu sebuah bearing yang berada pada ujung batang penggerak yang dipasangkan pada silinder. Gerak putar yang dihasilkan diteruskan melalui roda gila atau fly wheel. Roda gila mentransmisikan daya sehingga dapat menggerakkan sepeda motor. Selengkapnya mengenai crankshaft bisa anda pelajari di sini.

Flywheel: sebuah roda yang berfungsi untuk menyimpan tenaga putar dari poros engkol sehingga poros engkol atau kruk as dapat terus berputar untuk menggerakkan piston pada langkah-langkah selanjutnya. Poros engkol menerima tenaga putar dari torak pada saat langkah usaha. Pada langkah ini torak didorong menuju TMB akibat dari tekanan dan temperatur yang tinggi yang berasal dari proses pembakaran antara percikan bunga api dari busi dan campuran udara dengan bahan bakar. Selengkapnya mengenai flywheel bisa anda klik di sini.

Menganalisa keandalan perancangan komponen otomotif perlu adanya metode yang baik dan modern. Salah satunya adalah metode finite elemen analysis (FEA). FEA adalah simulasi pengujian kekuatan struktur desain kita menggunakan komputer.

>>KLIK DI SINI UNTUK PELAJARI SELENGKAPNYA TENTANG FEA PADA KOMPONEN OTOMOTIF!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV MARKOM dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Propeller kapal/perahu

/0 Comments/in /by
Read more

Ruang bakar (Combustion Chamber/COmbustor)

/2 Comments/in /by

Ruang bakar (combustion chamber) paling mudah dijumpai pada turbin gas pembangkit listrik atau bahkan pada mesin jet pesawat terbang. Input energi kalor dari turbin gas berasal dari sebuah ruang bakar (combustion chamber). Ruang bakar menerima udara dari kompresor dan membakarnya sehingga menghasilkan energi kalor dan mengirimkannya ke turbin.

Prinsip pembakaran secara sederhana adalah reaksi kimia antara karbon atau hidrogen, dan oksigen. Kalor muncul saat reaksi berlangsung. Hasil dari pembakaran secara ideal adalah karbon dioksida dan air (H2O). Secara rumus stoikiometri dapat ditulis menjadi:

CH4 (Metana) + 4O (Oksigen) -> 2H2O (air) + CO2 (Karbon dioksida) + Heat (kalor)

4 mol oksigen diperlukan untuk membakar 1 mol metana. Hasil pembakaran adalah 1 mol karbon dioksida dan 2 mol air.

Prinsip kerja ruang bakar pada turbin gas hampir mirip seperti ruang bakar pada engine kendaraan bermotor. Saluran bahan bakar akan disemprotkan menuju ruang bakar bersamaan dengan udara bertekanan dari kompressor. Kemudian percikan api dari spark plug dinyalakan sehingga campuran bahan bakar, udara, dan percikan api spark plug terbakar dan menghasilkan udara panas bertekanan sangat tinggi. Lalu udara panas bertekanan ini akan diteruskan ke turbin untuk menghasilkan buangan udara jet dan memutar kompressor.

Skema pembakaran pada combustion engine

Pertimbangan perancangan combustion chamber/ruang bakar:

  • Panjang ruang bakar. Rasio panjang dan diameter pada ruang bakar akan memengaruhi performa pembakaran.
  • Penurunan tekanan (Pressure drop). Pressure drop dari ruang bakar akan memengaruhi besarnya daya sistem yang diperlukan. Semakin besar total pressure drop, semakin besar daya yang diperlukan sehingga biaya perancangan dan material cenderung lebih mahal.
  • Keandalan material. Pada proses pembakaran di ruang bakar, terdapat banyak sekali getaran, transfer kalor, dan perubahan tekanan yang dapat menyebabkan material menjadi korosi, retak, atau berlubang. Jadi , ruang bakar membutuhkan material yang kuat.
  • Laju aliran udara dan bahan bakar.
  • Kesetimbangan stoikiometri pada komposisi bahan bakar dan udara. Dengan mengatur komposisi pembakaran, pembakaran yang terjadi akan menjadi lebih sempurna.
  • Lower Heating Value (LHV). LHV adalah nilai jumlah kandungan H2O yang tidak terkondensasi pada pembakaran.

Kemampuan ruang bakar ditentukan oleh efisiensi pembakaran. Efisiensi pembakaran adalah rasio entalpi aktual dan entalpi teori. Efisiensi dapat dituliskan dengan rumus:

Efisiensi = Pertambahan entalpi aktual : Pertambahan entalpi teori = {[m(g)+m(f)]} : [m(f).LHV]

  • Efisiensi (%)
  • m(g) , m(f) : Laju aliran massa udara dan bahan bakar. (kg/s)
  • LHV : Lower Heating Value (kj/kg)

Pertimbanggan interaksi aliran fluida yang kompleks serta reaksi kimia pembakaran membuat desain combustor menjadi cukup chalenging dilakukan secara murni analitis. Menggunakan eksperimen juga kita perlu mempertimbangkan faktor safety baik karena suhu yang tinggi atau emisi gas yang belum kita ketahui karakteristiknya. Oleh karena itu, teknologi Computational Fluid Dynamics (CFD) menjadi salah satu tools yang sangat powerfull untuk mendesain combustion chamber.

>> KLIK DI SINI UNTUK SIMULASI CFD PADA COMBUSTION CHAMBER!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Boyce, Meherwan P. 2002. Gas Turbines Engineering Handbook: Second Edition. Texas: Gulf Professional Publishing.

https://www.csidesigns.com/blog/articles/what-is-pressure-drop-and-how-does-it-affect-your-processing-system (diakses pada tanggal 6 April 2021)

Turbin Air

/0 Comments/in /by
Read more

pompa sentrifugal (centrifugal pump)

/0 Comments/in /by

Pompa sentrifugal dapat dengan mudah dikenali dari bentuk casing yang menyerupai cangkang siput yang disebut gulungan (scroll). Pompa sentrifugal banyak ditemukan di sekitar lingkungan anda seperti mesin pencuci piring, bak mandi air panas, mesin cuci dan pengering pakaian, pengering rambut, dan lain-lain.

Prinsip kerja pompa sentrifugal adalah memanfaatkan gaya sentrifugal yang muncul dari putaran impeller. Gaya sentrifugal adalah gaya semu yang dirasakan oleh benda yang bergerak di jalur melengkung yang bertindak keluar dari pusat rotasi. Fluida cair yang akan dipompa masuk ke saluran inlet terlebih dahulu menuju mata impeller atau pusat poros impeller. Kemudian gaya sentrifugal yang muncul dari putaran impeller akan memengaruhi fluida cair terdorong keluar dari pusat poros menuju saluran outlet pompa. Fluida yang terpompa menuju outlet akan bertambah kecepatan dan juga tekanannya.

Salah satu contoh gaya sentrifugal adalah memutar tali. Ketika tali diputar ada semacam gaya tarikan keluar menuju luar pusat rotasi yang kita rasakan pada pegangan tangan. Jangkauan lemparan tali bisa jauh disebabkan dorongan gaya sentrifugal dan dorongan tangan kita.

Contoh gaya sentrifugal dan skema gaya sentrifugal pada pompa sentrifugal

Putaran impeller pompa dapat menghasilkan momen gaya (torque) ke fluida cair yang masuk sehingga menciptakan gaya sentrifugal menuju outlet. Momen gaya adalah gaya luar yang menyebabkan benda bergerak melingkar mengelilingi sumbu putarnya.

Pada kasus pompa sentrifugal, momen gaya adalah perkalian cross product antara jari-jari impeller dan perubahan momentum sudut impeller. Karena perubahan momentum sudut impeller arahnya tegak lurus dengan jari-jari, arah momen gaya akan menuju impeller (90 derajat). Perlu diingat bahwa pompa sentrifugal memiliki dua impeller yang berputar bersama yaitu di inlet dan outlet. Jadi total momen gaya pompa adalah pengurangan momen gaya outlet dengan inlet.

Skema torsi pada pompa sentrifugal

Total momen gaya (torsi) pada pompa sentrifugal dirumuskan oleh euler dalam rumus euler’s turbine formula menjadi:

  • T shaft = [r2.(m2.V2)]-[r1.(m1.V1)], karena fluida yang dipakai di outlet dan inlet sama, m1=m2=m. lalu menjadi….
  • T shaft = m.[(r2.V2) – (r2.V2)]
  • T = Total momen gaya (Nm)
  • m = laju aliran massa fluida cair (kg/s)
  • r1,r2 = Jari-jari impeller inlet (1) dan outlet (2) (m)
  • V1,V2 = kecepatan linear yang tegak lurus impeller inlet dan outlet (m/s)

Namun perhitungan analisis pompa sentrifugal di lapangan tidak sesederhana itu. kompleksitas gaya-gaya yang muncul sangat rumit jika dimodelkan ke rumus matematika. Metode yang biasa digunakan untuk menganalisis aliran-alira gaya pompa adalah metode CFD. CFD adalah metode simulasi aliran fluida pada rancangan menggunakan komputer.

>> PELAJARI SELENGKAPNYA MENGENAI SIMULASI CFD PADA POMPA SENTRIFUGAL!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Sumber:

Cengel, Yunus A dan John M Cimbala. 2006. Fluid Mechanics: Fundamental and Application. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.

https://www.kompas.com/skola/read/2020/10/08/135222369/percepatan-sentripetal-pada-gerak-melingkar-beraturan?page=all (diakses pada tanggal 1 April 2021)