Dasar-Dasar Perhitungan Pompa Sentrifugal

     
Dasar perhitungan pompa meliputi pembahasan perhitungan–perhitungan bagaimana sebuah pompa sentrifugal dipilih dan direncanakan untuk berbagai keperluan seperti: rumah tangga, industry, pertambangan ,dll. Adapun perhitungan tersebut miliputi :

A. Cara Kerja Pompa Sentrifugal
Cara Kerja Pompa Sentrifugal
Silahkan Download File Dalam Format DOCx dan PDF pada link Dibawah Artikel
Berdasarkan gambar dapat dijelaskan cara kerja pompa sentrifugal sebagai berikut: Fluida masuk melalui saluran hisap Ds kemudian dalam arah aliran aksial mengalir masuk kedalam impeller dengan kecepatan terbatas Cs. Sudu pompa dimulai dai D1, lebar sudunya b1. kecepatan mutlak mengalirnya fluida C1 dan luas penampang yang dilalui aliran fluida = D1 x π x b1 ; maka menurut persamaan kontinuitas didapat :

Dimana : 
b1 = lebar sudu (m) 
Q = kapasitas aliran (m3/det) 
D1 = diameter masuk sudu pompa ( m )
C1= kecepatan mutlak aliran fluida masuk sudu impeller (m/det) 

Dengan adanya sudu penampang yang dilewati fluida menjadi semakin sempit dan dengan demikian kecepatan fluida mengalir masuk naik sekitar 10 %. 
Baca Juga : POMPA SENTRIFUGAL
Segitiga Aliran Kecepatan Fluida 
Segitiga aliran kecepatan fluida
Pada titik 1 dari gambar diatas diperoleh kecepatan aliran fluida masuk C1 yang arahnya tegak lurus U1 di dapat dari :


Dimana : 
n = kecapatan putaran impeller dalam rpm
D1 = diameter masuk sudu pompa ( m )

Keterangan gambar :α
W1 = kecepatan relative aliran fluida pada sisi masuk
Β1 = sudut masuk aliran fluida Lihat gambar segitiga berikut :

Dari titik 1 fluida mengalir ke bagian belakang dari sudu impeller yang melengkung, supaya mendapatkan paenghantaran dan pengaliran yang baik maka jumlah sudu impeller harus tertentu, karena adanya gaya sentrifugal pada sudu impeller. 
Segitiga kecepatan aliran fluida masuk impeller
Jadi akibat dari berputarnya impeller dengan kecepatan U dan bentuk sudu impeller yang sedemikian rupa didapat kecepatan relative aliran fluida dibagian masuk sudu impeller W1 dan saluran kelar W2. Besarnya kecepatan W didapat dari persamaan kontinuitas. Diameter impeller dibagian keluar D2 dan pada bagian masuk D1. Lebar sudu b2 hanya sedikit lebih kecil dari pada dibagian masuk b1, sehingga pada umumnya W2 lebih kecil dari W1. Pada titik 2 dari gambar 12 fluida mempunyai kecepatan keluar mutlak C2. Kecepatan keliling impeller pada sisi keluar U2 adalah :


Dimana :
W2 = kecepatan relative aliran fluida pada sisi keluar impeller
β2 = sudut keluar aliran fluida Untuk pompa sentrifugal sudut impeller yang berguna adalah 150 – 300 maksimum sampai 500.
Segitiga kecepatan aliran fluida keluar impeller
Jika pompa dibuat bertingkat, sesudah keluar dari sudu fluida melalui ruang 3 tanpa sudu dan sampai didalam sudu pengarah dengan kecepatan aliran fluida C2. tapi bila konstruksi pompa dibuat sederhana dimana fluida yang keluar dari impeller langsung masuk kedalam rumah pompa, maka kecepatan mutlak aliran fluida keluar C2 harus diarahkan sedemikian rupa, perpindahan fluida dari impeller kerumah pompa sedapat mungkin bisa bebas tanpa tumbukan.

B. Kecepatan Spesifik
Kecepatan spesifik didefinisikan sebagai kecepatan dalam putaran per menit, dimana suata porsi impeller akan beroperasi secara bersamaan, umumnya apabila diperkecil akan dapat memberikan kapasitas teruji ( rating ) sebesra satu Gpm pada tinggi tekan total sebesar 1 ft. Kecepatan speifikdiberi simbol ( Ns ) yang dinyatakan dengan :


Dimana :
n = putaran pompa ( rpm )
Q = kapasitas pompa ( Gpm )
H = Head pompa ( ft )
Sedangkan menurut M. Khetagur of Marini Auxialiary and System bahwa kecepatan spesifik itu adalah dihitung menggunakan rumus :

51,65 = konstanta
Jika Ns sudah ditentukan maka bentuk impeler pompa tersebut sudah tertentu pula. Gambar berikut menunjukkan harga Ns dalam hubungannya dengan bentuk impeler.
Konstanta Ns terhadap bentuk impeler
Dalam menghitung ns untuk pompa isapan ganda harga Q diganti dengn Q/2, sedangkan untuk pompa bertingkat banyak, head H yang dipakai dalam  perhitungan Ns adalah head pertingkat dari pompa tersebut.