Pengertian Kavitasi (Cavitation)

Dear sahabat BT, senang bisa jumpa lagi. Hari ini Om BT mau sharing tentang Pengertian Kavitasi (Cavitation). Kavitasi (Cavitation) ini banyak dikenal dalam dunia ilmu pompa dan kedepannya Insya Allah akan ada kategori khusus dalam blog ini yang akan membahas informasi seputar ilmu perpompaan dan yang berhubungan dengannya seperti plumbing, perhitungan flow rate, dlsb.  

Pengertian Kavitasi (Cavitation) 

Kavitasi (Cavitation) adalah suatu fenomena dimana terjadi perubahan secara cepat dalam zat cair yang mengarah pada pembentukan rongga kecil berisi uap di tempat adanya tekanan yang relatif rendah. Ada juga yang mendefinisikan Kavitasi (Cavitation) adalah fenomena perubahan fase uap dari zat cair yang sedang mengalir, karena tekanannya berkurang hingga di bawah tekanan uap jenuhnya. 

Ketika mengalami tekanan yang lebih tinggi, rongga-rongga ini, yang disebut "gelembung" atau "rongga kosong", pecah dan dapat menghasilkan gelombang kejut yang intens. Kavitasi (Cavitation) ini adalah penyebab signifikan terjadinya keausan dalam beberapa konteks teknik. Gelembung yang pecah didekat permukaan logam menyebabkan tekanan siklis melalui tumbukan berulang. Hal ini menyebabkan kelelahan pada permukaan logam yang menyebabkan keausan yang juga disebut "kavitasi". Contoh paling umum dari jenis keausan ini adalah untuk baling-baling dan impeller pompa. Kavitasi biasanya dibagi menjadi dua kelas perilaku: kavitasi inersia (atau sementara) dan kavitasi non-inersia.

Kavitasi inersia ini adalah proses dimana terjadi kekosongan atau gelembung dalam cairan yang mudah pecah dan menghasilkan gelombang kejut sedangkan kavitasi non-inersia adalah proses dimana gelembung dalam suatu fluida yang dipaksa untuk berosilasi dalam ukuran atau bentuk karena beberapa input energi lainnya.

Karena gelombang kejut yang terbentuk oleh pecahnya gelembung ini cukup kuat, menyebabkan kerusakan signifikan pada bagian yang bergerak, kavitasi biasanya merupakan fenomena yang tidak diinginkan. Sangat sering secara khusus dihindari dalam desain mesin seperti turbin atau baling-baling dan menghilangkan kavitasi adalah bidang utama dalam studi dinamika fluida. Namun, kadang-kadang berguna dan tidak menyebabkan kerusakan ketika gelembung pecah pada mesin, seperti dalam superkavitasi .

Knapp (Karassik dkk, 1976) menemukan bahwa mulai terbentuknya gelembung sampai gelembung pecah hanya memerlukan waktu sekitar 0,003 detik. Gelembung ini akan terbawa aliran fluida sampai akhirnya berada pada daerah yang mempunyai tekanan lebih besar daripada tekanan uap jenuh cairan. Pada daerah tersebut gelembung tersebut akan pecah dan akan menyebabkan shock pada dinding di dekatnya. Cairan akan masuk secara tiba-tiba ke ruangan yang terbentuk akibat pecahnya gelembung uap tadi sehingga mengakibatkan tumbukan.

Kavitasi (Cavitation) Pada Pompa

Pada pompa bagian yang sering mengalami kavitasi adalah sisi hisap pompa. Misalnya, air pada tekanan 1 atm akan mendidih dan menjadi uap pada suhu 100 derajat celcius.

Tetapi jika tekanan direndahkan maka air akan bisa mendidih pada temperatur yang lebih rendah bahkan jika tekanannya cukup rendah maka air bisa mendidih pada suhu kamar.

Apabila zat cair mendidih, maka akan timbul gelembung-gelembung uap zat cair. Hal ini dapat terjadi pada zat cair yang sedang mengalir di dalam pompa maupun didalam pipa. Tempat-tempat yang bertekanan rendah dan/atau yang berkecepatan tinggi di dalam aliran, maka akan sangat rawan mengalami kavitasi. Misalnya pada pompa maka bagian yang akan mudah mengalami kavitasi adalah pada sisi isapnya.

Peristiwa ini akan menyebabkan terjadinya kerusakan mekanis pada pompa sehingga bisa menyebabkan dinding akan berlubang atau bopeng. Peristiwa ini disebut dengan erosi kavitasi sebagai akibat dari tumbukan gelembung-gelembung uap yang pecah pada dinding secara terus menerus.

Gejala kavitasi yang timbul pada pompa biasanya ada suara berisik dan getaran, kinerjanya menjadi turun, kalau dioperasikan dalam jangka waktu lama akan terjadi kerusakan pada permukaan dinding saluran. Permukaan dinding saluran akan berlubang-lubang karena erosi kavitasi sebagai tumbukan gelembung-gelembung yang pecah pada dinding secara terus-menerus pada pompa akibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada saat bersentuhan dengan impeller atau casing.

NPSHa sendiri adalah singkatan dari Net Positive Suction Head available dimana head yang dimiliki cairan pada sisi isap pompa (ekivalen dengan tekanan mutlak pada sisi isap pompa), dikurangi dengan tekanan uap jenuh cairan di tempat tersebut. 

Berikut ini ciri – ciri kavitasi pada Pompa :

1. Suara berisik
2. Adanya getaran pada pompa
3. Bunyi dengung keras pada pipa
4. Tekanan buang yang fluktuasi

Demikian postingan Om BT tentang Pengertian Kavitasi (Cavitation), nantikan postingan berikutnya yang berkaitan dunia perpompaan. [bt]

Bagikan Artikel ini