Modifikasi Impeller Dari Pompa Sentrifugal Torishima Tipe CEN 100 x 80 - 400.1 Untuk Meningkatkan Performa Dengan Metode CFD Dan FEM

Fajri, Herdien Hidayatul (2021) Modifikasi Impeller Dari Pompa Sentrifugal Torishima Tipe CEN 100 x 80 - 400.1 Untuk Meningkatkan Performa Dengan Metode CFD Dan FEM. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
04211741000006-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 April 2023.

Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu komponen penting dari pompa adalah impeller. Impeller digunakan untuk mengubah energi dari motor yang dihubungkan melalui shaft dengan mengakselerasikan fluida yang meninggalkan volute. Perbedaan dimensi, jumlah sudu dan bentuk dari impeller akan mempengaruhi performa dari pompa. Jadi pompa membutuhkan impeller yang cocok dengan kebutuhan industri. Proses untuk memproduksi pompa membutuhkan sebuah simulasi untuk mengetahui performa dari pompa sebelum diproduksi. Ini adalah latar bekanag untuk melakukan simulasi CFD dan FEM. Di penelitian ini, kita akan mengetahui proses desain dan simulasi dari pompa tipe CEN 100 x 80 – 400.1 dan mengetahui pula proses desain dan simulasi dari modifikasi yang dilakukan yakni mengubah tipe impeller dari impeller tertutup menjadi terbuka dan mengubah sudut keluar sudu dari pompa tipe CEN 100 x 80 – 400.1 dan mengetahui perbandingan performa dari pompa awal dengan modifikasi yang dilakukan. Dalam penilitian ini akan menggunakan solidworks untuk mendesain dan melalukan simulasi CFD dan FEM. Dari simulasi yang dilakukan, untuk pompa yang menggunakan cairan air laut, desain awal sudah bekerja dalam performa terbaik dengan head yang di dapatkan sebesar 44.7 m dan efisiensi 62.85%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 250, head sebesar 22.28 m dan efisiensi 31%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 200, head sebesar 18.54 m dan efisiensi 26%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 300, head sebesar 23.71 m dan efisiensi 33%. Untuk pompa yang menggunakan cairan minyak mentah dan putaran 960 RPM, desain awal sudah bekerja dalam performa terbaik dengan head yang di dapatkan sebesar 18.89 m dan efisiensi 61.87%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 250, head sebesar 7.4 m dan efisiensi 24%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 200, head sebesar 5.46 m dan efisiensi 18%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 300, head sebesar 7.31 m dan efisiensi 24%. Untuk pompa yang menggunakan cairan minyak mentah dan putaran 1170 RPM, desain awal sudah bekerja dalam performa terbaik dengan head yang di dapatkan sebesar 28.99 m dan efisiensi 62.73%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 250, head sebesar 10.54 m dan efisiensi 23%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 200, head sebesar 9.72 m dan efisiensi 21%. Untuk semi-open impeller dengan sudut keluar sudu 300, head sebesar 11.58 m dan efisiensi 25%. Untuk hasil dari simulasi FEM, setiap tipe dari impeller, maupun variasi cairan dan putaran, tegangan tertinggi terjadi dibagian impeller dari pompa. Jika dibandingkan hasil yang didapatkan dengan titik yield stress dari material, hasil yang didapatkan masih menenuhi dengan batas tegangan material ========================================================================================================= One of the important component of the pump is impeller. Impeller is used to change energy from the motor that connected through the shaft with accelate the fluida that leave the volute. The diiference of dimension, number of blade, and the form of impeller will influence performance of the pump. So the pump need impeller that suitable with industry need. Process of the production of the pump need a simulation as a test to know the performance of the pump before the design go to manufacturing. This is a background to do a simulation to know performance of the centrifugal pump with Computational Fluid Dynamics (CFD) and Finite Element Method (FEM) . In this research, we will know the design and simulation rocess of torishima centrifugal pum type CEN 100 x 80 – 400.1, know the design and simulation process of modified impeller from closed impeller to semi-open impeller and change the outlet blade angle of the impeller for torishima centrifugal pump type CEN 100 x 80 – 400.1 and know the performance comparison between existing design of the impeller with the modified impeller. In this research, the author will use solidworks to design the centrifugal pump and do CFD and FEM simulation. From this research we will know that, for pump with the fluid is sea water, exisiting design is already work in highest performance of the pump with head from simulation is 44.7 m and efficiency 62.85%. For Semi-open impeller with the outlet blade ange 25o, head is 22.28 m and efficiency 31%. For semi-open impeller with the outlet blade angle 20o, head is 18.54 m and efficiency is 26%. For semi-open impeller with the outlet blade angle 30o, head is 23.71 m and efficiency is 33%. For pump with the fluid is crude oil and rotation 960 RPM, exisiting design is already work in highest performance of the pump, with head from simulation is 18.89 m and efficiency is 61.87%. For Semi-open impeller with the outlet blade ange 25o, head is 7.4 m and efficiency 24%. For semi-open impeller with the outlet blade angle 20o, head is 5.46 m and efficiency is 18%. For semi-open impeller with the outlet blade angle 30o, head is 7.31 m and efficiency is 24%. Form pump with the fluid is crude oil and rotation 1170 RPM, exisiting design is already work in highest performance of the pump, with head from simulation is 28.99 m and efficiency is 62.73%. For Semi-open impeller with the outlet blade ange 25o, head is 10.54 m and efficiency 23%. For semi-open impeller with the outlet blade angle 20o, head is 9.72 m and efficiency is 21%. For semi-open impeller with the outlet blade angle 30o, head is 11.58 m and efficiency is 25%. For the result of FEM simulation, every type of the impeller, variation of the fluid and rotation, the highest stress is happen in impeller of the pump. If we compare the result with the yield stress point of the material, the results is still comply with the requirement.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Pompa Sentrifugal, Sudut Keluar Daun, Impeller Tertutup, Impeller Semi-Terbuka, Simulasi CFD, SImulasi FEM ========================================================= Centrifugal pump, outlet blade angle, Closed impeller, semi-open impeller, CFD simulation, FEM simulation
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ919 Centrifugal pumps--Design and construction.
Divisions: Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Herdien Hidayatul Fajri
Date Deposited: 06 Mar 2021 02:23
Last Modified: 06 Mar 2021 02:23
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/83605

Actions (login required)

View Item View Item