Studi Numerik Pengaruh Variasi Wrap Angle Terhadap Performa Pompa Sentrifugal Semi Open Impeller

Rosadi, Aini Izha Nabighah (2025) Studi Numerik Pengaruh Variasi Wrap Angle Terhadap Performa Pompa Sentrifugal Semi Open Impeller. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2039211053-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Pompa sentrifugal merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan fluida cair dari
permukaan yang rendah ke permukaan yang lebih tinggi atau memindahkan fluida dari suatu
tempat ke tempat yang lainnya. Salah satu komponen utama pompa sentrifugal adalah impeller,
yang berperan penting dalam meningkatkan nilai head dan efisiensi pompa. Jenis impeller,
khususya semi open impeller, sering digunakan untuk menangani fluida dengan viskositas
tinggi seperti molase. Pada penelitian ini dilakukan studi numerik untuk menganalisis pengaruh
variasi wrap angle pada semi open impeller terhadap efisiensi pompa sentrifugal, variasi wrap
angle yang digunakan meliputi 90o, 115o, 130o, 145o, 160o dan 180o. Pemodelan geometri
impeller dirancang menggunakan perangkat lunak solidworks, sementara simulasi aliran fluida
dan analisis performa meliputi tekanan, kecepatan, head, daya dan efisiensi dilakukan dengan
metode Computational Fluida Dynamics (CFD). Seluruh variasi simulasi dijalankan dengan
kecepatan putar konstan 2900 rpm. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan rekomendasi
desain wrap angle yang optimal untuk meningkatkan efisiensi pompa sentrifugal, khususnya
dalam aplikasi fluida dengan viskositas tinggi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa perubahan
wrap angle memberikan pengaruh signifikan terhadap performa pompa. Wrap angle 90o
menghasilkan head tertinggi sebesar 12,60 meter pada kapasitas 56,6 lpm, namun memiliki
efisiensi paling rendah yaitu 30,84%. Sebaliknya, wrap angle 160o memberikan efisiensi
tertinggi sebesar 32,80% meskipun nilai headnya lebih rendah, yaitu 12,11 meter. Hal ini
menunjukkan bahwa semakin besar wrap angle, lintasan fluidia menjadi lebih panjang sehingga
terjadi peningkatan gesekan yang menurunkan head, namun distribusi energi menjadi lebih
merata sehingga efisiensi meningkat. Oleh karena itu, pemilihan wrap angle harus disesuaikan
dengan kebutuhan sistem, apakah memprioritaskan head atau efisiensi energi.
======================================================================================================================================================
Centrifugal pump is a tool used to move liquid fluid from a low surface to a higher surface or
move fluid from one place to another. One of the main components of a centrifugal pump is the
impeller, which plays an important role in increasing the head value and efficiency of the pump.
The type of impeller, especially the semi-open impeller, is often used to handle fluids with high
viscosity such as molasses. In this study, a numerical study was conducted to analyse the effect
of variations in the wrap angle on the semi-open impeller on the efficiency of the centrifugal
pump, the variations in the wrap angle used include 90o, 115o, 130o, 145o, 160o and 180o. The
impeller geometry modelling was designed using SolidWorks software, while fluid flow
simulation and performance analysis including pressure, velocity, head, power and efficiency
were carried out using the Computational Fluid Dynamics (CFD) method. All simulations were
conducted under a constant rotational speed of 2900 rpm to ensure consistent evaluation across
all variations. This study is expected to provide recommendations for the optimal wrap angle
design to increase the efficiency of centrifugal pumps, especially in high-viscosity fluid
applications. The simulation results show that changes in the wrap angle significantly affect
the hydraulic performance of the pump. A wrap angle of 90° produced the highest head of 12.60
meters at a flow rate of 56.6 lpm, but had the lowest efficiency of 30.84%. On the other hand,
a wrap angle of 160° provided the highest efficiency of 32.80% with a lower head of 12.11
meters. This trend indicates that larger wrap angles increase the fluid flow path length, leading
to more frictional losses and lower head, but enable more even energy distribution, thereby
improving efficiency. Therefore, the selection of the wrap angle should be adjusted to the
system's objective, whether prioritizing high pressure or energy efficiency.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	CFD, Pompa Sentrifugal, Semi Open Impeller, Wrap Angle Impeller,Computational Fluid Dynamics, Centrifugal Pump, Semi Open Impeller, Wrap Angle Impeller.
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ919 Centrifugal pumps--Design and construction.
Divisions:	Faculty of Vocational > Mechanical Industrial Engineering (D4)
Depositing User:	Aini Izha Nabighah Rosadi
Date Deposited:	01 Aug 2025 08:14
Last Modified:	01 Aug 2025 08:14
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/125401

Actions (login required)

View Item