PENGARUH VARIASI BESAR, TINGGI GAYA TEKAN, DAN KEMIRINGAN PIPA OUTPUT TERHADAP HEAD PADA ALAT PERAGA HUKUM PASCAL UNTUK MENAIKKAN ELEVASI MUKA AIR

BAB I

PENDAHULUAN

A . Latar Belakang Masalah

Ketersediaan air yang memadai baik dari segi kuantitas maupun   kualitas sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari–hari. Di beberapa tempat dengan elevasi lebih tinggi daripada elevasi sumber air, untuk tempat penyediaan air tersebut sering menemui masalah karena diperlukan upaya menaikkannya sebesar selisih elevasi (head) pada dua tempat tersebut.

Beberapa penelitian terdahulu berupaya mengkonversi sumber energi non BBM (Bahan Bakar Minyak) dengan memanfaatkan tenaga air. Penerapan pompa hidran yang  umum  digunakan  untuk  memompa  air  dikaji  oleh  Brown  et.al. (1950), Hanafie dan Longh (1979), dan Modi dan Seth (1992), baik hidram yang diterapkan di industri maupun masyarakat umum. Pompa air laut dengan tenaga gelombang di perairan pantai dikaji oleh Semo (dalam McCormick, 1981), Triatmadja (2001), Pongmanda (2001), Triatmadja (2002) dan Hariyanto (2002).

Beberapa di antara penelitian tersebut dilakukan dengan memakai pompa air jenis reciprocal yaitu penelitian yang dilakukan oleh Triatmadja (2001), Pongmanda (2001), Triatmadja (2002) dan Hariyanto (2002). Meskipun upaya tersebut belum menghasilkan prototype pompa yang    memadai  untuk diaplikasikan, namun upaya semacam itu perlu terus dikembangkan dan disempurnakan sehingga pada akhirnya akan diperoleh prototype pompa yang diharapkan, seperti pompa hidran dalam kajian Brown et.al. (1950), Hanafie dan Longh (1979) dan Modi dan Seth (1992). Hal demikian berdasar fakta dari hasil studi Modi dan Seth (1992) bahwa pompa reciprocal dapat digunakan untuk menaikkan fluida cair, umumnya air, dengan selisih elevasi tinggi sesuai dengan ketersediaan tenaga yang digunakan sebagai penggerak pompa.

Upaya penyempurnaan perwujudan prototype pompa air yang diharapkan tersebut dapat dilakukan dengan pendalaman teknologi pompa air tipe reciprocal yang menjadi dasar dari aplikasi pompa air non BBM. Hal demikian penting sebab para ilmuwan maupun calon ilmuwan, khususnya dosen dan mahasiswa, belum memiliki kemampuan memadai tentang pompa tersebut. Kurangnya kompetensi  tersebut  antara  lain  berakar  pada  tidak  tersedianya  sarana  peraga terkait di laboratorium, di samping kurangnya pustaka tentang pompa tipe reciprocal tersebut. Penelitian ini berupaya mewujudkan alat peraga menaikkan muka air berdasar Hukum Pascal (Tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah) yang mendasari aplikasi pompa tipe reciprocal, dan salah satu komponen dasar dalam aplikasi pompa non BBM.

Hasil  penelitian  diharapkan  juga  dapat  memberikan  informasi  tentang aspek-aspek hidraulik yang perlu diperhatikan dalam merancang pompa energi non BBM bagi berbagai pihak terkait, di samping sebagai alat peraga untuk memvisualisasikan teori dalam mata kuliah Mekanika Fluida dan Hidraulika di perguruan tinggi dan sekolah menengah.

Kajian tentang aspek-aspek hidraulik tersebut diharapkan berguna sebagai pelengkap teori pompa tipe reciprocal yang belum disampaikan dalam pustaka-pustaka terdahulu, seperti pustaka yang ditulis oleh Modi dan Seth (1992). Selanjutnya penelitian serupa di masa yang akan datang akan dapat dipacu pengembangannya dengan informasi dasar yang lebih lengkap dan memadai.

B.  Pembatasan dan Perumusan Masalah

Wawasan ilmuwan dan pelajar, terutama dosen dan mahasiswa, mengenai aplikasi Mekanika Fluida dan Hidraulika tentang pompa air tipe reciprocal perlu ditingkatkan salah satunya dengan menggunakan alat peraga. Alat peraga dirancang, direalisasikan, dikaji, serta dilengkapi prosedur pemakaian untuk memvisualisasikan Hukum Pascal guna menaikkan elevasi muka air. Berdasarkan uraian  diatas  maka  permasalahan  dalam  penelitian  dibatasi:  untuk gaya tekan/besar Gaya (F) dalam kisaran 6,2-14 kgf, sedangkan tinggi gaya tekan(hf) yaitu 10 cm, 15 cm, dan 21 cm dan kemiringan pipa output (?) yaitu: 70o, 80o, dan 90o  terhadap sumbu horisontal. Sedangkan reduksi energi akibat kebocoran pada klep, belokan dan gesekan antara fluida dan dinding pipa tidak dikaji dalam penelitian ini.

Berkaitan dengan pembahasan masakah di atas maka perumusan masalahan dalam penelitian ini adalah seberapa besar pengaruh gaya, tinggi gaya tekan dan kemiringan pipa output terhadap head air pada alat peraga Hukum Pascal untuk menaikan elevasi muka air yang telah dibuat.