ANALISIS STRUKTURAL IMPELLER POMPA BOOSTER PADA SISTEM PERPIPAAN DENGAN VARIASI JUMLAH SUDU MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

*Muhammad Tsany Lesmana  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Ismoyo Haryanto  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Gunawan Dwi Haryadi  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Pompa booster memiliki peranan penting dalam sistem perpipaan untuk menjaga kestabilan tekanan fluida pada jalur distribusi jarak jauh. Salah satu komponen utama yang menentukan keandalan pompa sentrifugal adalah impeller, yang bekerja di bawah pengaruh gaya sentrifugal dan tekanan fluida. Perbedaan desain impeller, khususnya jumlah sudu, dapat memengaruhi respons struktural dan risiko kegagalan mekanik.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi jumlah sudu impeller, yaitu 6 dan 8 sudu, terhadap distribusi tegangan Von Mises, deformasi total, regangan elastis ekuivalen, dan faktor keamanan pada pompa booster dalam sistem perpipaan. Analisis dilakukan menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method/FEM) dengan bantuan perangkat lunak ANSYS. Model geometri impeller dibuat menggunakan SolidWorks dengan kecepatan rotasi 5000 RPM dan tekanan operasi sesuai spesifikasi pompa booster. Material impeller yang digunakan adalah duplex stainless steel.

Hasil simulasi menunjukkan bahwa impeller dengan 8 sudu menghasilkan deformasi total yang lebih rendah sebesar 9,10 × 10⁻⁵ mm dibandingkan impeller 6 sudu sebesar 9,33 × 10⁻⁵ mm. Namun, nilai tegangan Von Mises dan regangan elastis ekuivalen pada impeller 8 sudu sedikit lebih tinggi. Faktor keamanan minimum pada kedua konfigurasi mencapai nilai 15, yang menunjukkan bahwa kedua desain aman secara struktural. Berdasarkan hasil analisis, impeller dengan 8 sudu menunjukkan performa struktural yang sedikit lebih baik dan direkomendasikan untuk aplikasi pompa booster dalam sistem perpipaan. 

Fulltext View|Download Email colleagues
Keywords: analisis structural; impeller; jumlah sudu; metode elemen hingga; pompa booster
Article Info
Section: Articles
Language : ID
  1. J. R. Saithala and A. Kharusi, “Failure analysis of super duplex stainless steel pump casing,” Eng. Fail. Anal., vol. 179, no. May, p. 109764, 2025, doi: 10.1016/j.engfailanal.2025.109764
  2. A. Achabbak, M. S. Mohamed, M. Seaid, and N. Yebari, “A fractional partition of unity finite element method for transient anomalous diffusion problems,” J. Comput. Appl. Math., vol. 474, p. 116992, 2026, doi: 10.1016/j.cam.2025.116992
  3. S. Li, Z. Wang, W. Ding, Q. Zhang, and L. Gu, “Experimental study on mechanical properties of a new duplex stainless steel for structures under different temperature-stress combination paths,” Eng. Struct., vol. 343, no. PC, p. 121167, 2025, doi: 10.1016/j.engstruct.2025.121167
  4. M. W. Huang et al., “On concave polygon mesh for axisymmetric problems of solids using cell-based smoothed finite element method,” Eng. Anal. Bound. Elem., vol. 179, no. August, 2025, doi: 10.1016/j.enganabound.2025.106416
  5. H. A. Warda, I. G. Adam, A. B. Rashad, and M. W. Gamal-Aldin, “Bi-directional integral pumping devices for dual mechanical seals: Influence of mesh type on accuracy of numerical simulations,” Alexandria Eng. J., vol. 57, no. 4, pp. 3255–3264, 2018, doi: 10.1016/j.aej.2017.11.013
  6. B. Ni, Z. Chen, W. Tian, and C. Jiang, “A Neumann expansion-based sequential simulation method for structural interval finite element analysis,” Comput. Struct., vol. 316, no. December 2024, p. 107892, 2025, doi: 10.1016/j.compstruc.2025.107892
  7. A. Rivas, G. K. Delipei, I. Davis, S. Bhongale, J. Yang, and J. Hou, “A component diagnostic and prognostic framework for pump bearings based on deep learning with data augmentation,” Reliab. Eng. Syst. Saf., vol. 247, no. April, p. 110121, 2024, doi: 10.1016/j.ress.2024.110121
  8. A. E. Kristiyono and M. R. Gunarti, “Terhadap Kapasitas Dan Efisiensi Pompa Sentrifugal,” Samudra Politek. Pelayaran Surabaya, vol. 3, no. 1, pp. 26–34, 2018
  9. M. F. H. Hasanain and M. Mahachandra, “Analisis dan Upaya Penurunan Losses pada Produk Solar pada Distribusi BBM di TBBM Tanjung Priok PT Pertamina,” Ind. Eng. Online J., vol. 14, no. 1, pp. 58–70, 2025
  10. J. Xu et al., “Analysis of pressure pulsation and its correlation to energy dissipation in centrifugal pump with bionic optimal impeller base on proper orthogonal decomposition,” Therm. Sci. Eng. Prog., vol. 64, no. April, p. 103822, 2025, doi: 10.1016/j.tsep.2025.103822

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.