I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   1 ,  J a n u a r y   20 20 ,   pp .   2 13~ 22 1   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 1 . pp213 - 221             213       Jou r n al   h o m e pa ge :  ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   D e si g n ,   a n a l y si s  a n d   f a b r i c a t i o n   o f   U T M   h y d r a u l i c   r a m   p u m p   f o r   w a t e r   su p p l y   i n   r e m o t e   a r e a s       S .   S a r i p 1 ,   A .   Q   M o h d   R ad z i 2 ,   T .   S .   H o n g 3 ,   R .   M o h am m ad 4 ,   M .   F .   Y a k u b 5 ,   M .   A .   S u h o t 6 ,    H .   M .   K a i d i 7   1 , 3 , 4 , 6 , 7 R a z a k  F a c ul t y   of   T e c hno l o gy   a nd  I n f o r m a t i c s ,   U T M   K ua l a   L um pur ,   M a l a y s i a   2 K e l a na   J a y a   C o m m uni t y   C o l l e g e ,   J a ba t a n  P e nd i d i ka n  P o l i t e kn i k   K o l e j   K o m un i t i ,  M a l a y s i a   5 M a l a y s i a - J a pa n   I nt e r n a t i o na l   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy ,   U T M   K ua l a   L um pur ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d  M a y   18,   2019   R e v i s e d  J ul   22 ,   201 9   A c c e pt e d   A ug  7 ,   201 9       T hi s   pa p e r   f o c us e s   o n  de s i g n,   a n a l y s i s   a nd  f a b r i c a t i o n  o f   h y dr a ul i c   r a m   pum p,   w hi c h  u s e s   t h e   f o r c e   o f   g r a v i t y   t o   de l i v e r   w a t e r   t o   hi g he r   a l t i t ud e s .   I t   do e s   no t   d e pe nd  o n  e l e c t r i c a l   a nd   f o s s i l   e ne r g y   a nd  r o bus t ,   i ne x pe n s i v e ,   e a s y   t o   i ns t a l l   a n d  m a i nt a i n.   A l l   t he s e   q ua l i t i e s   m a ke   i t   s ui t a b l e   f o r   us e   i n  r e m o t e   a r e a s   w h e r e   w a t e r   a nd  e l e c t r i c i t y   s uppl y ,   e s pe c i a l l y   i n  de v e l o pi ng   c o unt r i e s .   T he   a i m   o f   t hi s   s t udy   i s   t o   c o ns t r uc t   a   l o w   c o s t   U T M   hy dr a ul i c   r a m   pum p  f o r   w a t e r   s upp l y   i n  r e m o t e   a r e a s ,   p r o v i de d  t ha t   i t   m u s t   ha v e   a   r e l i a b l e   d e s i g n  a nd   m a de   o f   m a t e r i a l s   a v a i l a b l e   l o c a l l y   i n  M a l a y s i a .   T h e   de s i g n  m us t   a l s o   be   e a s y   t o   a s s e m bl e   a n d  d i s m a n t l e ,   e a s y   t o   m a i nt a i n  a n d  du r a b l e   w i t h  a   l o ng  s e r v i c e   l i f e .   I n  o r de r   t o   a c hi e v e   t he s e   o bj e c t i v e s ,   e x i s t i ng   r a m   pum p  de s i g ns   by   o t he r   r e s e a r c he r s   w e r e   s t udi e d  t o   pr o v i de   t he   ba s i c s   i n   de s i g ni ng   t h e   U T M   hy dr a ul i c   r a m   pum p .   T he   r a m   pum p   e f f i c i e nc y   i s   62 % ,   ba s e d   o n  dr i v e   pi p e   di a m e t e r   o f   3”   a nd  a i r   c ha m b e r   v o l um e   o f   33. 3  L .   R e f e r r i ng   t o   t h e   g ui d e l i ne s   a nd  e x pe r i m e n t a l   da t a   t he s e   d e s i g n  s pe c i f i c a t i o ns   a l l o w   a   t o t a l   o f   7 000  L / da y   ( 4. 86  L / m i n )   o f   w a t e r   t o   be   de l i v e r e d  t o   t h e   s t o r a g e   t a nk.   T he   po w e r   r e qui r e d  i s   a bo ut   23. 9  kW   w h i c h  i s   e no ug h  t o   o v e r c o m e   he a d  l o s s e s   o f   a bo ut   54. 52  m .   T hr o ug h  a   t e s t   s t a n d,   t h e   v a l u e   o f   c i r c ul a t i o ns   i s   4 9  c y c l e / m i nu t e   a n d  t h us   t he   o v e r a l l   p e r f o r m a nc e   o f   t he   r a m   pum p  c a n  b e   c a l c ul a t e d  be f o r e   i ns t a l l a t i o n  i n   r e m o t e   a r e a s .   O t he r   f a c t o r s   s uc h  a s   t h e   pr o pe r   m a t e r i a l   s e l e c t i o n  a nd  s a f e t y   c o ns i de r a t i o ns   w e r e   a l s o   p r i o r i t i z e d .     Ke y w or ds :   F a b r i c a t i o n   H y dr a ul i c   R a m   P um p   R e m o t e   A r e a   W a t e r  S upp l y   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S ha m s ul   S a ri p ,     E n gi n e e r i n g   a nd  T e c hn o l o g y ,   R a z a k  F a c ul t y   of   T e c hn o l o g y   a n d   I n f o r m a t i c s ,   U n i v e r s i t i   T e kn o l o gi   M a l a y s i a ,   J a l a n  S ul t a n  Y a h y a   P e t r a ,   K u a l a   L um pu r ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   s ha m s ul s . kl @ ut m . m y       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   us e   o f  gr a v i t y   a n d  a n   e n v i r o n m e nt a l - f r i e n d l y   de s i gn   m a ke s   t h e   ra m   p um p  hi g h l y   s ui t e d  fo r   a g r i c ul t u r e   a nd  l i v e s t oc k  w a t e r i n g  s y s t e m s   [1].   A s   t h e   ra m   pum p   do e s   n o t   de pe n d   o n   e l e c t r i c a l   a nd  f o s s i l   e n e r gy   [2],   i t   i s   s ui t a b l e   fo r   us e   i n   r e m o t e   a r e a s   a s   a   b a s i c   c o m po n e n t   i n   s up pl y i n g  w a t e r.   It   i s   a l s o   r o b us t ,   i n e xpe n s i v e ,   e a s y   t o   i n s t a l l   a nd  m a i nt a i n   [3] .   T h e   r a m   pu m p  c o ul d  a l s o   b e   us e d  i n   h o us e h o l ds   t o   i m p r o ve   e n e r gy   us a ge ,   fo r   f r e e   de l i ve r y   of   w a t e r ,   t o   i rr i g a t e   ga rde n s   a n d  a s   a   c o m po n e n t   i n   w a t e r   p r o c e s s i n g   t e c hn o l o g y   [4].   T h e   ra m   pu m p   w o r ks   e ff i c i e n t l y   ove r   a   w i de   ra n ge   o f   f l ow   r a t e s   w i t h  p r o pe r  t u ni n g   a n d   c a n  b e   m a de   w i t h   s i m p l e   w o r k  s h o p  e qui p m e nt   [ 5].   R e s i de n t s   l i v i n g  i n   r e m o t e   a r e a s   a r e   k n o w n   t o   f a c e   e n v i ro n m e n t a l   a n d  t o po gr a p hi c a l   l i m i t a t i o n s   w h e n   i t   c o m e s   t o  w a t e r   s uppl y ,   e s p e c i a l l y   t h o s e   l i v i n g  n e a r   h i l l s   o r   i n   f o r e s t r y   z o n e s   f a r   f r o m   ur b a n   a r e a s .   T h e r e f o r e ,   t h e   a i m   o f   t hi s   s t udy   i s   t o   c o n s t r uc t   a   l o w   c os t   U T M   h y dr a ul i c   r a m   pu m p  f o r   w a t e r   s upp l y   i n   r e m o t e   a r e a s .   It   w o ul d  ha v e   a   r e l i a b l e   de s i g n   a nd  b e   m a d e   f r o m   m a t e r i a l s   a v a i l a b l e   l o c a l l y   i n   M a l a y s i a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 ,  J a n u a r y   20 20  :     213   -   221   214   m a r ke t .   T h e   de s i g n   m us t   a l s o   be   e a s y   t o   a s s e m b l e   a n d  di s m a nt l e   a n d  b e   a s   s i m pl e   a s   po s s i b l e   t o   a l l o w   f o r   dura b i l i t y   a n d  a   p r o l o n ge d  s e r v i c e   l i fe .   T h e r e f o r e ,   T h e   H a ndb oo k  of  R a m   P um p  [5]  a n d  e xi s t i ng  ra m   pum p   de s i gn s   by   o t h e r   r e s e a r c h e r s   w e r e   s t udi e d  t o   p r o v i de   t h e   b a s i c   de t a i l s   i n   de s i g n i n g  t h e   U T M   h y dr a u l i c   r a m   pum p .   S e ve r a l   m e t h o ds   w e r e   e m pl oy e d  dur i n g  t h e   de s i gn  pr o c e s s ,   n a m e l y   f un c t i o n   a na l y s i s   of   t h e   s ub  c o m po n e n t s   i n   t h e   h y dr a ul i c   r a m   pum p,   a   m o rp h o l o gi c a l   c h a rt   f o r   s t udy i n g   a l t e rn a t i v e s ,   a   c o n c e pt ua l   de ve l o pm e n t   us i n g   s ke t c h e s ,   a nd  w e i ght e d  o b j e c t i ve s   [ 6 - 9].     T h i s   pa p e r   p r e s e n t s   t h e   de s i g n   o f  a   r a m   pu m p  p r o duc e d  by   t h e   r e s e a r c h e r s   us i n g  de s i g n   p r o c e s s   t e c hn i q ue s ,   de s i g n   o bj e c t i v e   a n d  c o n c e pt ua l   de s i g n.   T h e   r e s ul t s   o b t a i n e d  f r o m   e xpe r i m e nt s   a n d  i n s t a l l a t i o n s   fo un d  t h a t   t h e   h e i g ht   o f   t h e   d ri v e   pi pe   g r e a t l y   i n f l ue n c e d  f l o w   r a t e   a nd  w a t e r   de l i v e r y   t o   s t o r a ge   t a n k .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   2. 1 .     D e s i gn   o f  U T M   H yd r au l i c   R am   P u m p   T h e   c o n s t r uc t i o n  o f   a   ra m   p um p   i s   s i m pl e   w h e r e   i t   c o n s i s t s   of   o n l y   t w o   m ov i n g  p a r t s .   T h e   w a s t e   w a t e r   v a l v e ,   a l s o   kn o w n   a s   a n   i m pu l s e   v a l v e ,   a n d  a   c h e c k  v a l v e   ( o r   de l i v e r y   v a l ve )  i n t e r m i t t e nt l y   pum ps   w a t e r   w i t h o ut   e l e c t r i c a l   e n e rgy   f r o m   a n y   s o ur c e   a s   i t   us e s   t h e   f r e e   e n e r gy   f r o m   t h e   w a t e r   h a m m e r.   W a t e r   f r o m   t h e   s uppl y   h e a d   f l ow s   t hr o ug h   t h e   d r i v e   pi pe   i nt o   t h e   v a l v e   bo x.   T h e   w a s t e   v a l v e   i s   i n i t i a l l y   o pe n   t o   r e l e a s e   t h e   w a t e r   t o   t h e   s o ur c e   a n d  i t   qui c kl y   c l o s e s   a s   t h e   w a t e r   f l ow   i n c r e a s e s .   T h e   c l o s e d  v a l v e   c a us e s   t h e   pr e s s u r e   t o   i n c r e a s e   w i t hi n   t h e   pum p  v a l v e   bo x,   a n   e f f e c t   a l s o   kn o w n   a s   w a t e r  h a m m e r.   T h i s   a l l o w s   t h e   w a t e r   t o   f l ow   t hr o ug h   t h e   de l i v e r y   v a l v e   a n d   de l i v e r s   i t   t o   t h e   s t o r a ge   bo x.   A t   t h e   s a m e   t i m e ,   a i r   e n t e r s   t h e   a i r  v a l v e   t o   pa s s   t h e   de l i v e r y   v a l v e   a n d  p r e s s u r i z e s   t h e   a i r   c ha m b e r   t o   c l o s e   t h e   de l i v e r y   v a l ve   a n d  pu m ps   t h e   w a t e r   t hr o ugh  t h e   de l i v e r y   pi pe   t o   s uppl y   t h e   s t o r a ge   t a n k .   A f t e r   t h e   de l i v e r y   v a l ve   i s   c l o s e d,   t h e   p r e s s ur e   i n   t h e   v a l v e   bo x  i s   r e duc e d  w hi c h  c a us e s   t h e   w a s t e   v a l v e   t o   o pe n   a n d   w a t e r  f l o w s   a ga i n   i n t o   t h e   v a l v e   b o x.     T h e   ra m   p um p  m us t   a d h e r e   t o   t h e   c ri t e r i a   i n   de s i g n   c o n s i de ra t i o n s   o ut l i n e d  i n   T h e   R a m   P um p  H a n db oo k  a n d  a l s o   be   c o m pa r a b l e   t o  e xi s t i n g  a nd  a v a i l a b l e   pr o duc t s   m a r ke t e d  i n   o t h e r   c o un t ri e s   [10 - 11].   U s i n g  t h e   d a t a   o f   r a m   pu m p  pe r f o r m a n c e   f r o m   T a b l e   1,   i t   w a s   c o n c l ude d  t ha t   t h e   B l a ke   i s   t h e   b e s t   s ui t e d  f o r   o ur   pu r po s e s .   M o r e   e xpe r i m e n t a l   da t a   o f   t h e   B l a ke   ra m   a r e   pr o v i de d  i n   T a b l e   2.   B o t h   t a b l e s   w e r e   r e f e rr e d  t o   w h e n   c a l c ul a t i n g  t h e   pum p i n g  ra t e   r e qui r e d  i n  l i t r e s   pe r   d a y   fo r   t h e   gi v e n   h e a d  s up pl y   a n d  de l i v e r y   h e a d  v a l ue s .   T h e   c o m pa r a t i v e   da t a   b e t w e e n   t h e   B l a ke   ra m   a nd  U T M   h y dr a u l i c   ra m   p um p   w a s   c a l c ul a t e d  t o   ge t   t h e   pum p i n g  ra t e   r e qui r e d  a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 .       T a b l e   1 .   D e s i g n  G ui de l i n e s   f o r   Co n s i de ra t i o n  i n  H y dr a ul i c   R a m   P um p   D e s i g n   P a rt   Co n s i d e ra t i o n   In t a k e   d e s i g n   In t a k e   w i l l   b e   a   s t r e a m   w i t h   a   s c r e e n   w h i c h   m u s t   m e e t   w i l d l i fe   fi s h   s c r e e n   c ri t e ri a   s e t   b y   t h e   D e p a rt m e n t   o f   F i s h  a n d   W i l d l i fe .   W a t e r  m u s t   b e   f r e e   o f   d e b r i s ,   s a n d   a n d   s e d i m e n t s   [1 6 - 17]   D ri v e   p i p e   D ri v e   p i p e   m u s t   b e   m a d e   f r o m   a   n o n - f l e x i b l e   m a t e r i a l   f o r  m a x i m u m   e ffi c i e n c y   (l a s t   2 0   fe e t   o f   p i p e   i s   g a l v a n i z e d   i ro n   o r  s t e e l   p i p e )  w i t h   t h e   l e n g t h   o f   d ri v e   p i p e   a t   l e a s t   4   t o   5   t i m e s   t h e   v e rt i c a l   f a l l   o r  s u p p l y   h e a d   H .   D ri v e   p i p e   d i a m e t e r  w i l l   b e   u s e d   t o   o b t a i n   t h e   s i z e   o f   h y d ra u l i c   ra m   p u m p   [1 8 - 1 9 ].   T h e   p i p e   m u s t   b e   t h i c k   a n d   s t ra i g h t ,   a v o i d   a n y   u p w a rd   b e n d s   o r   h u m p s   (a i r  t ra p ) ,   a l w a y s   s u b m e r g e d   t o   a v o i d   a i r  e n t e ri n g   t h e   p i p e   a s   t h e   b u b b l e s   w i l l   a b s o r b   t h e   e n e rg y   o f   p r e s s u re   p u l s e   [5 ] .   A   l o w e r  h e a d   s u p p l y   a n d   l o n g e r  l e n g t h   d ri v e   p i p e   w i l l   r e q u i r e   a   s u p p l y   t a n k   t o   e n s u r e   t h e   s u p p l y   s o u r c e   i s   h i g h e r  t h a n   t h e   f l o w   i n   t h e   d ri v e   p i p e .   P u m p   T h e   b a s e   fo u n d a t i o n   m u s t   b e   l o c a t e d   a b o v e   t h e   1 0 0 - y a r d   fl o o d   z o n e .   T h e   p u m p   m u s t   b e   m o u n t e d   t o   a   s o l i d   c o n c r e t e   b a s e   t o   o v e r c o m e   t h e   v i b ra t i o n   a n d   w a t e r  i m p a c t   l o a d s   b y   u s i n g   s t a i n l e s s   s t e e l   s t u d s ,   n u t s   a n d   b o l t s   t o   p r o l o n g   s e r v i c e   l i fe   [2 0 ].   D e l i v e r y   p i p e   M i n i m i z e   t h e   d i s t a n c e   t o   t h e   s t o ra g e   t a n k   t o   i n c r e a s e   p u m p i n g   ra t e .   F o r  a   l o n g   d e l i v e r y   p i p e ,   a   s m a l l e r   s i z e   i s   re c o m m e n d e d   t o   m a i n t a i n   t h e   s t e a d y   fl o w   w i t h   l e s s   f r i c t i o n   [2 1 ].   A   h o u s e   p i p e   h o s e   w i t h   a n   i n t e r n a l   b o r e   o f  2 0 m m   i s   s t r o n g   e n o u g h   a n d   s a t i s f a c t o r y   fo r  t h e   d e l i v e r y   p i p e   s e l e c t i o n .   Im p u l s e   v a l v e   A   h e a v y   w e i g h t   a n d   a   l o n g   s t r o k e   a l l o w   h i g h   fl o w   ra t e s   a s   t h e   w a s t e   w a t e r   p a s s e s   t h r o u g h   t h e   i m p u l s e   v a l v e .   T h i s   w i l l   b u i l d   u p   t h e   i m p a c t   o f  h a m m e r  p u l s e   t h a t   i s   r e c o m m e n d e d   fo r  h i g h e r   h e a d s ;   w h i l e   a   s m a l l   w e i g h t   a n d   s h o rt   s t r o k e   i s   r e c o m m e n d e d   fo r   m o r e   ‘b e a t ’  t o   q u i c k l y   d e l i v e r  l a r g e r  v o l u m e s   t o   l o w e r  h e a d s   [2 1 - 2 2 ].   D e l i v e r y   v a l v e   A   l a rg e   o p e n i n g   t o   a l l o w   t h e   p u m p e d   w a t e r  t o   e n t e r   t h e   a i r  c h a m b e r  w i t h   l e s s   fri c t i o n   t o   f l o w .   A   s i m p l e   v a l v e   s u c h   a s   c l a p   c h e c k   v a l v e   o r   c l a c k   v a l v e   c a n   b e   u s e d   w i t h   o n e   w a y   d i r e c t i o n a l   v a l v e   t y p e   [2 1 - 2 2 ].   A i r   c h a m b e r   A   l a r g e r  a i r  c h a m b e r  m a k e s   i t   p o s s i b l e   t o   c o m p re s s   a n d   c u s h i o n   t h e   p r e s s u re   p u l s e   fro m   t h e   ra m   c y c l e ,   t h u s   a l l o w i n g   fo r  a   s t e a d i e r   f l o w   p a s t   t h e   d e l i v e r y   p i p e   w i t h   l e s s   f ri c t i o n   l o s s .   S o m e   s u g g e s t   t h e   s i z e   o f  a i r  c h a m b e r  b e   e q u a l   t o   t h e   v o l u m e   o f   t h e   d e l i v e ry   p i p e   [2 2 ].   T h e   a i r - fi l l e d   p r e s s u re   c h a m b e r  c r e a t e s   a   b u ffe r,   a b s o r b i n g   w a t e r   h a m m e r   a n d   t u r n i n g   t h e   i n t e r m i t t e n t   p u m p i n g   i n t o   a   s t e a d y   f l o w   [2 3 - 2 4 ].   A i r   v a l v e   T h e   a i r  v a l v e ,   o r  s n i f t e r  v a l v e ,   i s   a   s i m p l e   v a l v e   h o l e   ( e g :   1   m m   b e f o r e   t h e   d e l i v e ry   v a l v e )  w i t h   s p l i t   p i n   t y p e   a n d   i t   c a n   b e   a n y   v a l v e   t o   a l l o w   n e w   a i r  t o   t o p   u p   t h e   a i r  i n   t h e   a i r  c h a m b e r.   T h e   a v a i l a b l e   a i r  w i l l   e x i s t   t o g e t h e r   w i t h   t h e   t u rb u l e n c e   o f   w a t e r  e n t e r i n g   t h e   d e l i v e r y   p i p e   [5 ] .   T h e   s i z e   o f   t h e   a i r  v a l v e   d o e s   n o t   h a v e   m u c h   e ffe c t   a n d   a   h o l e   s i z e   o f   l e s s   t h a n   1 m m   i s   s u ffi c i e n t   [8 ,   2 5 ].       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn ,   an al y s i s   a nd  f abr i c at i on   of   U T M   hy dr au l i c   r am   pum p  f or   w at e r   s uppl y   i n  r e m ot e   ar e as   ( S.   Sar i p )   215   T h e   b a s i c   o pe r a t i o n,   a n d  a ppl i c a t i o n   o f   a   h y dr a ul i c   r a m   pu m p  w e r e   di s c us s e d  i n   t h e   e a r l i e r   s e c t i o n s   a n d  t h e   de s i g n   c o n s i de r a t i o n   f a c t o r s   f o r   s uc h   pum p  a r e   f ur t h e r   r e v i e w e d  i n   de t a i l   i n   s e c t i o n   2. 2.   T h e   U T M   h y dr a u l i c   ra m   p um p   i s   r e qui r e d  t o   s uppl y   w a t e r   t o   a   r e m o t e   a r e a   w i t h   a   h e a d  s upp l y   of   2  m   a nd  a   de l i v e r y   h e a d   o f   20  m .       T a b l e   2 .   C a pa c i t y   of   B l a ke s   R a m   [5]   S i z e   o f  ra m   p u m p   ( Bl a k e s )   1   2   3   3   ½   4   5   6   In t e r n a l   d i a m e t e r   (b o re )   mm   32   38   51   6 3 . 5   76   101   127   S u p p l y   d i s c h a r g e   Q s   F ro m   7   12   27   45   68   136   180   (l i t e r s / m i n )   t o *   16   25   55   96   137   270   410   M a x i m u m   h e i g h t   t o   w h i c h   ra m   p u m p   w i l l   p u m p   w a t e r  (h d )   m e t e r s   150   150   120   120   120   105   105   *N o t e :   T h e   hi g h e r   v a l ue s   o f   Q s   a r e   t h e   v o l um e s   o f   w a t e r   us e d  by   t h e   ra m   pum p  a t   t h e i r  m a xi m u m   e ff i c i e n c y ;   t h e   pu m ps   do   n o t   ha v e   t h e   c a p a c i t y   t o   pa s s   l a r ge r   a m o u n t s   t ha t   t h o s e   gi v e n .         F i gu r e   1 .   H y dr a u l i c   ra m   pu m p   f o r   us e   i n  r e m o t e   a r e a s   [5]       2. 2 .     D e s i gn   C o n s i d e r ati o n s   T h e   m a i n   f a c t o r s   a s   r e c o m m e n de d  by   pum p  m a n uf a c t u r e r s   a n d  t h e   h a ndb oo k  a r e ;   t h e   di f f e r e n c e   i n  h e i g ht   o f   w a t e r   s o ur c e   a n d  pu m p  l o c a t i o n   (v e r t i c a l   f a l l   a s   s u ppl y   h e a d)  H s ,   t h e   di f f e r e n c e   i n   h e i g ht   b e t w e e n   t h e   pum p  l o c a t i o n   a nd  t a nk  s t o ra ge   o r   us a ge   l o c a t i o n   (de l i v e r y   h e a d)  H D ,   t h e   qua n t i t y   of   f l ow   f r o m   t h e   s o ur c e   o r   s uppl y   p e r   m i n ut e   Q s ,   t h e   l e n gt h  o f   t h e   d r i v e   pi pe ,   t h e   qua nt i t y   of   w a t e r   r e qui r e d  ( pum p i n g  f l o w   ra t e )  Q D ,   a nd  t h e   l e ngt h  o f   de l i ve r y   pi pe   t o   t h e   s t o ra ge   [1 2 - 15].   T h e   s i t e   c o n di t i o n  o f   s uppl y   a n d   de l i v e r y   h e a d   a nd  s upp l y   di s c h a r ge   Q s   m us t   f i r s t   b e   m e a s u r e d  b e fo r e   a   r a m   s i z e   c a n   b e   c h o s e n   t o   pum p   a t   t h e   r e qu i r e d  ra t e .   T h e   de s i gn   p a r a m e t e r s   f o r   a   h y dr a ul i c   r a m   pum p  a c c o r di n g  t o   M u h a m m e d  [6]  a r e :   v o l um e t r i c   di s c ha r ge   f r o m   t h e   d r i v e   pi pe ,   v e l oc i t y   of   f l ui d  f l ow   i n   t h e   dri v e n   pi pe ,   R e y n o l ds   n um b e r ,   f ri c t i o n   f a c t o r   of  t h e   pi pe ,   h e a d  l o s s   i n   t h e   pi pe ,   v e l o c i t y   of   f l ui d  i n   T - j u n c t i o n,   l o s s   due   t o   s udde n   e n l a r ge m e n t   a t   t h e   T - j un c t i o n,   l o s s e s   i n   pi pe   f i t t i n gs ,   w a t e r   a c c e l e ra t i o n   i n   d ri v e n  pi pe ,   t h e   d r a g   f o r c e ,   p r e s s ur e   o f   f l ui d,   po w e r   r e qui r e d  a n d  e f f i c i e n c y   of   h y dr a u l i c   r a m .   I n   t hi s   s t udy ,   t h e   da t a   w e r e   c a l c ul a t e d  a nd  s um m a ri z e d  i n   t h e   ra m   pum p  s pe c i f i c a t i o n   s e c t i o n   w i t h   m o s t   of   t h e   da t a   o b t a i n e d  w a s   f r o m   t h e   e xpe r i m e nt a l   f i n di ngs   a n d  r e s ul t s   ob t a i n e d  f r o m   o t h e r  r e s e a r c h e r s   a n d  f r o m   T h e   R a m   P u m p  H a n db oo k  [5].   F r o m   t h e   g i v e n   pu m p  r e qui r e m e nt s ,   w i t h   t h e   s uppl y   h e a d  H s   of   2  m   a n d   t h e   de l i v e r y   h e a d  H D   o f  20  m ,   a n d  f r o m   r e qu i r e d  pu m pi ng  c a p a c i t y ,   t h e   da t a   f o r   t h e   s upp l y   di s c h a r ge   f o r   t h e   ra m   pu m p   h a s   b e e n   o b t a i n e d.   T o   s uppl y   w a t e r   t o   r e m o t e   a r e a s   w h e r e   t h e   s uppl y   h e a d  H s   i s   2  m   a n d  t h e   de l i v e r y   h e a d  H D   i s   20  m   a n d  us i ng  t h e   di s c h a rge   s uppl y   Q s   of   88. 6  l i t r e s   pe r   m i n u t e ,   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   pu m p  i s   65 %  f o r   pa r a m e t e r s   c a l c ul a t e d   us i n g   T a b l e   1   a s   r e c o m m e n de d  by   W a t t   [5] .   T h e   l e n g t h   o f   t h e   d ri v e   pi p e   c a l c ul a t e d  a c c o r di n g   t o   C a l v e r t ’ s   e qua t i o n  i s   a s   f o l l ow s :     150 < < 1000     (1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 ,  J a n u a r y   20 20  :     213   -   221   216     = 500   a s   r e c o m m e n de d  by   W a t t   [5] ,   w h e n  D   =   3 ”   =   0. 0 75m ,   t h e n   L =   0. 075  m   x  500= 37. 5m   M i n i m um   o f   dri v e   pi pe   l e n gt h  o f   4  o r  5  t i m e s   s uppl y   h e a d  H   [5] .     L =   4  H     (2 )     s uppl y   h e a d  H   =   2   m ,   L =   4   x   2  m   =   8  m .   H e n c e ,   t h e   v a l ue   o f   37. 5  m   w a s   s e l e c t e d  a s   t h e   l e ngt h   o f   t h e   d r i v e   pi pe   a n d   a s   m e nt i o n e d  b y     W a t t   [5] ,   t h e   b e s t   e ff i c i e n c y   of   a   r a m   pu m p  w h e n   t h e   s uppl y   h e a d  i s   o n e   t h i r d  o f   t h e   de l i v e r y   h e a d  i s   e qua l   t o   6. 67 m .   T h e   v a l ue   o f  H   (2  m ),   due   t o  t h e   r e m o t e   a r e a   r e qui r e m e nt s ,   w i l l   b e   us e d  i n   s ub s e que n t   c a l c ul a t i o n s   a s   de pi c t e d  i n   A p pe ndi x  A   w h i c h   s h o w s   s a m pl e   c a l c ul a t i o n s   o f   t h e   R a m   pum p  pa ra m e t e r s   (s e e   s e c t i o n   2. 2).   If   t h e   e ff i c i e n c y   of   t h e   pum p  i s   65 %  a nd  i f   t h e   pu m pi ng  r a t e   i s   7000  l i t r e s   pe r  da y ,   t h e   e xpe c t e d  v a l ue   of   s uppl y   di s c ha r ge   f o r   t h e   r a m   pum p  i s   a s   f o l l ow s :   F r o m   T a b l e   3,   w i t h    o f   2  m   a n d   t h e   de l i v e r y   h e a d     o f   20  m ,   a n d   i f   t h e   f l ow   ra t e   do w n   t h e   d ri ve   pi pe   i s   1  l i t r e / m i n ,   t h e n   79  l i t r e s / m i n   o f  w a t e r   w i l l   b e   pum pe d  e a c h   da y   t o  t h e   h e a de r   t a n k   (s upp l y   t a n k).   H ow e ve r ,   7000  l i t r e s / da y   (4. 86L / m i n)  i s   t h e   m i n i m u m   r e qui r e m e n t   f o r   t h e   ra m   pu m p  t o   s uppl y   w a t e r   t o   r e m o t e   a r e a s .     = 7000 79 = 88 . 6   /   (3 )     R e fe rr i n g  t o   W a t t   [5] ,   t h e   r a m   s i z e   N o .   4  i s   s a t i s f a c t o r y   (T a b l e   2),   o r   i n   o t h e r   w o r ds   a   r a m   w i t h   a n  i n t e rn a l   b o r e   gr e a t e r   t ha n   76  m m   c a n   pum p  w a t e r   m o r e   t ha n   7000  l i t r e s / d a y   (4. 86  L / m i n ).   T h e r e f o r e   t h e   3”   ra m   s i z e   w a s   s e l e c t e d  t o   m e e t   t h e   m i ni m um   r e qui r e m e nt   o f   pum pi ng  a pp r o xi m a t e l y   7000  L / da y   (4. 86   L / m i n ) .     2. 3 .      C o n c e p tu al   D e s i gn   F i gu r e   2  s h o w s   t h e   pr o t o t y p e   of   t h e   U T M   h y dr a u l i c   r a m   pu m p  t ha t   w a s   c o n s t r uc t e d  us i n g  e xi s t i ng  l o c a l   pr o duc t s   a t   a   l o w   c o s t .   By   us i n g  t h e s e   m a t e ri a l s ,   i t   w i l l   b e   e a s y   t o   m a i n t a i n,   a n d  w i l l   pe r f o r m   w i t h     hi g h  r e l i a b i l i t y .         F i gu r e   2 .   U T M   H y dr a u l i c   R a m   P u m p       T a b l e   3  de pi c t s   t h e   f i n a l   s pe c i f i c a t i o n   f o r   t h e   U T M   r a m   pu m p  f o r   s uppl y i n g  w a t e r   t o   r e m o t e   a r e a s .   T h e   h e a d  s up pl y   of   2. 0  m   a n d  de l i v e r y   h e a d  of   20. 0  m   ha s   b e e n   us e d  t o   de t e r m i n e   t h e   pum p  s i z e   a s   de t a i l e d  i n   s e c t i o n  2 . 2  a n d   t h e   c a l c ul a t e d  de s i g n  p a r a m e t e r s   a r e   de t a i l e d  i n   A ppe ndi x   A .                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn ,   an al y s i s   a nd  f abr i c at i on   of   U T M   hy dr au l i c   r am   pum p  f or   w at e r   s uppl y   i n  r e m ot e   ar e as   ( S.   Sar i p )   217   T a b l e   3 .   U T M   R a m   P u m p  S pe c i f i c a t i o n   P a rt   S p e c i f i c a t i o n s   H e a d   S u p p l y     2 . 0   m   H e a d   D e l i v e ry     2 0 . 0   m   S u p p l y   D i s c h a rg e     8 8 . 6   L / m i n   Ca l c u l a t e d   P u m p e d   Ca p a c i t y     7 0 0 0   l i t e r s / d a y   (4 . 8 6   L / m i n ) .   Ra m   P u m p   E ff i c i e n c y   62%   Be a t   c y c l e   4 9   c y c l e / m i n   D ri v e   P i p e   P V C  p i p e ,   D i a m e t e r   3 ” ,   L e n g t h   3 7 . 5   m   D e l i v e r y   P i p e   P V C  p i p e ,   D i a m e t e r   1 ” -   1   u n i t   Im p u l s e   V a l v e   Bra z e n   m e t a l   c h e c k   v a l v e   3 ”   - 1   u n i t   D e l i v e r y   V a l v e   Bra z e n   m e t a l   c h e c k   v a l v e   1 ”   - 1   u n i t   A i r   C h a m b e r   M o d i fi e d   L P G   t a n k   1 6   k g   - 1   u n i t s   H e i g h t   = 1 6 ”   (2 4   c m )   D i a m e t e r  =   3 1 . 8   c m   V o l u m e =   3 3 . 3   L   (W a t e r)   N P T   T h re a d   C o n n e c t i n g   F i t t i n g   F e m a l e   T - A d a p t o r   G a l v a n i z e d   m e t a l ,   D i a m e t e r  3 ”   x   1   u n i t   F e m a l e   A d a p t o r   P V C  3 ”   - 6   u n i t s   F e m a l e   A d a p t o r   P V C  2 ”   - 1   u n i t s   E l b o w   F e m a l e   A d a p t o r   G a l v a n i z e d   m e t a l ,   D i a m e t e r  3 ”   - 1   u n i t   Re d u c e r  F i t t i n g   b e fo r e   a i r   c h a m b e r   P V C  3 ”   t o   2 ” -   1   u n i t   Co u p l i n g   T   j u n c t i o n   p i p e   fo r   d e l i v e r y   p i p e   a n d   a i r   c h a m b e r   P V C  D i a m e t e r  3 ”   a n d   1 ”   - 1   u n i t   T o t a l   H e a d   L o s s e s   5 4 . 5 2   m       3.   R ES U LTS   A ND  DISCUSSIO N   P r i o r   t o   i n s t a l l i n g   t h e   ra m   pu m p   t o   s uppl y   w a t e r   i n  a   r e m o t e   a r e a ,   pi l o t   t e s t s   w e r e   c o n duc t e d  i n  U T M   K L   t o  c o l l e c t   da t a   a n d  t u n e   t h e   r a m   pum p  f o r   pr o pe r   o pe ra t i o n .   D u r i ng  t e s t i n g  o n   t h e   p r o t o t y pe ,   t h e   t a n k  w a s   pr o v i de d  w i t h   2  m   s uppl y   h e a d  a n d  t h e   hi g h   f l o w   r a t e   i n t o   t he   t a n k  i s   p r o duc e d  by   us i n g  a   w a t e r   s up pl y   h o s e .   T h e   20  m   de l i v e r y   h e a d  i s   pr o duc e d  by   us i n g  a   r u b b e r   h o s e   c o n n e c t e d  t o   a   hi g h e r   f l oo r   of   a   b ui l di n g.   T h e   pum p  w a s   f o un d  t o   m e e t   t h e   e xpe c t e d  pum p i n g  r e qu i r e m e n t   of   7000  L / m i n   (4 . 86   L / m i n ) .   H ow e ve r ,   a   l e a ka ge   ha s   o c c ur r e d  a t   t h e   w e l di n g  j o i nt   t ha t   c o nn e c t s   t h e   a i r   c ha m b e r   a nd  t h e   T - j u n c t i o n   P V C  pi pe   due   t o   t h e   c o n t i n uo us   p r e s s ur e   pul s e   a b s o r pt i o n.   U n s t e a dy   w a t e r   de l i v e r y   r a t e   t o   t h e   1”   h o s e   de l i v e r y   pi pe   w a s   due   t o  m a t e ri a l   f a i l u r e   i n   t h e   w e l di n g  f i n i s h   e s pe c i a l l y   i n   t h e   m o di f i e d  L P G   t a n k .   B a s e d  o n   gui de l i n e s   a n d   e xpe r i m e nt a l   da t a   by   W a t t   [5],   a   ra m   pum p  s i z e   of   3” ,   dri v e   pi pe   di a m e t e r   o f   3”   a n d  a n   a i r   c ha m b e r   vo l um e   of   33. 3  L   a r e   s u ff i c i e n t   t o   de l i v e r   w a t e r   t o   t h e   h e a de r   t a n k  a t   a   r a t e   of  7000  l i t r e s / d a y   (4. 86  L / m i n )  w i t h   a   c a l c ul a t e d  e f f i c i e n c y   of   62%.   T h e   po w e r   r e qu i r e d  o f   a bo ut   23. 9  kW   i s   e n o ug h   t o   o v e r c o m e   t h e   h e a d   l o s s e s   of  54. 52   m   a s   de t a i l e d   i n  t h e   a ppe n d i xe s   a nd  T a b l e   2 .       4.   C O N C LU S I O N   T h e   m o di f i e d  L P G   t a n k  h a s   a b l e   t o   pr o v i de   e n o ugh   a i r   v o l um e   t o   a b s o r b   t h e   pr e s s u r e   pul s e   t o   pum p  w a t e r   t o   t h e   de l i v e r y   h e a d  a s   h i g h   a s   20  m   w i t h   a   pu m p i n g  re qui r e m e nt   o f   7000  l i t r e s / da y   (4. 86  L / m i n).   T h e   l e a ka ge   o f   a i r   w o ul d  r e duc e   t h e   c o n t i nuo us   s t e a d y   s uppl y   of   w a t e r   t o   t h e   r e m o t e   a r e a .   T h e   m a t e ri a l   f a i l u r e   duri n g  t e s t i n g  s h o ul d  b e   r e c t i f i e d  s o   t h a t   t h e   de s i g n   w i l l   i m p r o v e .   T h e   e ff i c i e n c y   of   62%  ob t a i n e d  w a s   a n  a s s ura n c e   t ha t   t h e   r a m   pum p  w i t h   a   s i z e   o f  3” ,   dri v e   pi pe   di a m e t e r   o f  3” ,   a n d  a i r   c h a m b e r   v o l um e   of   33. 3  L   w a s   s uff i c i e n t l y   w e l l   de s i g n e d  t o   de l i v e r   w a t e r   t o   t h e   h e a de r  t a n k   a t   7000   l i t r e s / d a y   (4. 86  L / m i n )  a c c o r di n g  t o  t h e   gui de l i n e s   a n d  e xpe r i m e nt a l   d a t a   f r o m   [ 5] .   T h e   po w e r   r e qui r e d  o f   a bo ut   23. 9  kW   w a s   e n o ugh   t o  ov e r c o m e   t h e   h e a d   l o s s e s   of   a b o ut   54. 52   m   a s   de t a i l e d   i n  t h e   a ppe n di xe s .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   s t udy   w a s   f un de d  by   IE E E   H um a ni t a r i a n   A c t i v i t i e s   Co m m u n i t i e s   (H A C)  w i t h   p r o j e c t   n o .   R . K 130000. 7 356 . 4B 357  a n d  D P U T M R A Z A K ,   p r o j e c t   n o .   R . K 13000 0. 77 40. 4J 299.       R EF ER EN C ES   [ 1]   “ T e c hni c a l   no t e s :   H y dr a ul i c   R a m   P um p s , ”   i n  A g r i c ul t u r e ,   U S   D e pa r t m e nt   : N a t ur a l   R e s o ur c e s   C o ns e r v a t i o n  S e r v i c e ,   no .   26 ,   2007 .     [ 2]   K .   Y a ng ,   “ D e s i g n  A nd  H y dr a ul i c   P e r f o r m a nc e   O f   A   N o v e l   H y dr a ul i c   R a m   P um p, ”   2014 .   [ 3]   B .   W .   Y o ung ,   “ G e n e r i c   de s i g n  o f   r a m   p um ps , ”   P r oc e di a   I ns t .   M e c h .   E ng . ,   v o l .   2 12,   no .   P a r t   A ,   pp.   1 17 - 124 ,   1998 .   [ 4]   D .   G R Y G O ,   “ P r o po s a l   F o r   B ui l d  A   T e s t   S t a nd  T o   T he   S t udy   W a t e r   R a m   B a s e d  O n  T he   R e c o m m e nda t i o ns   C o ns t r uc t i o n, ”   J .   C i v .   E ng .   E nv i r on.   A r c h i t . ,   v o l .   63 ,   pp.   1 37 - 147 ,   2 016.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 ,  J a n u a r y   20 20  :     213   -   221   218   [ 5]   S .   B .   W a t t ,   “ A   m a nua l   o f   i nf o r m a t i o n  o n  t he   a u t o m a t i c   hy dr a ul i c   r a m   f o r   pum pi ng   w a t e r .   I nt e r m e d i a t e   T e c hno l o gy   D e v e l o pm e nt   G r o up  W a t e r   D e v e l o pm e nt   U n i t ,   N a t i o na l   C o l l e g e   o f   A g r i c ul t ur a l   E ng i ne e r i ng ,   S i l s o e ,   B e df o r d,   M K 45   4D T ,   U . K . ,   197 4.   [ 6]   S .   N .   M o ha m m e d ,   “ D e s i g n  a nd   C o ns t r uc t i o n  o f   a   H y dr a ul i c   R a m   P um p, ”   no .   11 ,   pp .   5 9 - 70,   2 007 .   [ 7]   M .   I nt ha c ho t ,   S .   S a e ha e ng ,   J .   F .   J .   M a x,   a nd  J .   M ül l e r ,   “ H y dr a ul i c   R a m   P um ps   f o r   I r r i g a t i o n  i n  N o r t he r n  T ha i l a nd , ”   I t a l .   O r al   Su r g . ,   v o l .   5,   pp .   107 - 11 4,   20 15 .   [ 8]   R .   D .   B a l g ud e ,   S .   P .   R u pa n a v a r ,   P .   S .   B a g ul ,   A .   P r o f ,   a n d  M .   R .   R a m t e k e ,   “ D e s i g ni ng   o f   H y dr a ul i c   R a m   P um p , ”   v o l .   4,   no .   5,   2 015 .   [ 9]   N .   C r o s s ,   E ng i n e e r i ng   D e s i g n  M e t ho ds   W i l e y   N i g e l   C r o s s   F o ur t h  E di t i o n.   J o n  W i l e y   &   S o ns ,   2 003 .   [ 10]   D .   H   Y a c o b,   e t   a l . ,   “ C r i t i c a l   D e s i g n  F a c t o r s   o n  P e r f o r m a nc e   o f   C a r   J a c k  L i f t i n g   O p e r a t i o ns , ”   I ndo ne s i an   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   a nd  C om pu t e r   S c i e nc e   ( I J E E C S) ,  v o l . 2,   p p.   513 - 520 ,   2018 .   [ 11]   S .   S a r i p ,   e t   al . ,   “ H y br i d  R e ne w a b l e   E ne r gy   P o w e r   S y s t e m   M o de l   B a s e d  o n  E l e c t r i f i c a t i o n  R e qui r e m e nt s   o f   O ne   F a t ho m   B a n k  M a l a y s i a , ”   I ndo ne s i a n   J our n al   o f   E l e c t r i c al   E ng i n e e r i ng  and   C om pu t e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,   v o l   2,     pp.   51 3 - 520.   2 018 .   [ 12]   Y .   N a ka y a m a ,   F l u i d  M e c ha n i c s .   B u t t e r w o r t - H e i ne m a nn ,   200 0.   R a j a o ni s o n ,   e t   al . ,   “ T he o r e t i c a l   S t u dy   of   B e ha v i o r   o f   a   H y dr a ul i c   R a m   P um p   w i t h   S p r i ng s   S y s t e m , ”   A m e r i c a n   J our nal   of   F l u i d  D y nam i c s ,   v o l .   1 ,   pp .   1 - 12,   20 19 .   [ 13]   S a pko t a ,   e t   a l . ,   “ D e s i gn  F abr i c a t i o n  and  T e s t i ng  o f   H y d r au l i c   R am   P um p  w i t h  W at e r   R e c i r c ul at i on  Sy s t e m , ”   P r o c e e di ng s   o f   I O E   G r a du a t e   C o nf e r e nc e ,   v o l .   5 ,   pp .   3 05 - 309 ,   201 7 .   [ 14]   W .   S o bi e s k i ,   e t   al . ,   “ M e a s u r e m e nt   a nd  A na l y s i s   o f   t he   W a t e r   H a m m e r   i n  R a m   P um p, ”   Sadn a,   v o l .   41 ,   N o .   11,     pp.   13 33 - 1347 ,   N o v e m be r   20 16 .   [ 15]   R .   D .   B a l g ude ,   e t   a l . ,   “ D e s i g n  o f   H y dr a ul i c   R a m   P um p, ”   I n t e r n at i ona l   J o ur n al   of   E ngi ne e r i ng  a nd  C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   4 ,   pp .   1196 6 - 11971 ,   M a y   2015.   [ 16]   P.   D i w a n ,   e t   al . ,   “ D e s i g n  a nd  F a b r i c a t i o n  o f   H y dr a ul i c   R a m   w i t h   M e t ho ds   o f   I m pr ov i ng   E f f i c i e nc y , ”   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   C ur r e nt   E ng i ne e r i ng   and   S c i e nt i f i c   R e s e ar c h,   v o l .   3 ,   pp .   5 - 13,   201 6.   [ 17]   P um p  H a ndbo o k,   3 rd   e d. ,   I .   J .   K a r a s s i k ,   J .   P .   M e s s i na ,   P .   C o o pe r ,   a n d  C .   C .   H e a l d,   M c G r a w - H i l l ,   2001 .   [ 18]   T .   D .   J e f f e r y ,   e t   al . ,   “ F o unt a i n  o n  H y dr a ul i c   R a m   P um ps   –   A   G ui de   t o   R a m   P um p  W a t e r   S up pl y   S y s t e m s . ”   I T D G   P ubl i s h i ng ,   19 92.   [ 19]   P a t h a k ,   e t   a l . ,   “ D e s i g n  o f   H y dr a ul i c   R a m   P um p, ”   I nt .   J .   I nnov .   R e s .   S c i .   T e c hni l . ,   v o l .   2 ,   no ,   1 0,   0 0.   29 0 - 293,   2 016 .   [ 20]   G .   V i c c i o ne ,   e t   a l . ,   “ A   P r e l i m i na r y   L a bo r a t o r y   I nv e s t i g a t i o n  o f   a   H y dr a ul i c   R a m   P um p, ”   P r o c e e di ng ,   v o l .   2,   pp .     2 - 7,   J u l y   2018.   [ 21]   W .   A s v a poo s i t k ul ,   e t   a l . ,   “ D e t e r m i na t i o n  o f   H y dr a ul i c   R a m   P um p   P e r f o r m a nc e   E xpe r i m e n t a l   R e s u l t s , ”   A d v an c e s   i n  C i v i l   E ngi ne e r i ng,   v o l .   2019 ,   pp .   1 - 11,   M a r c h  20 19.   [ 22]   W .   S e t i a w a n  e t   a l . ,   “ C l a s s i f i c a t i o n  o f   P a l m   O i l   F r e s h  F r u i t   B unc h  us i ng   M ul t i ba n d  O pt i c a l   S e ns o r s , ”   I n t e r na t i o na l   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C om pu t e r   E ngi ne e r i ng   ( I J E C E )   V o l   9 ,   N o   4:   A ug us t   201 9  ( P a r t   I) .   [ 23]   M a m o ud  A .   M .   A l br e e m   a n d  R o s ni t a   M d  A s pa n ,   “ M i c r o   H y dr o p o w e r   S y s t e m   D e s i g n  f o r   G ua   K e l a m   E l e c t r i c i t y   S uppl y , ”   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   A pp l i e d   P ow e r   E ngi ne e r i ng   ( I J A P E ) ,   V o l   7,   N o   2:   A ug us t   2018 .   [ 24]   S e e m i n  S he i kh ,   C C   H a nda ,   a n d  A P   N i na w e .   “ D e s i g n  m e t ho do l o gy   f o r   h y dr a ul i c   r a m   pum p  ( hy dr a m ) . ”   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   M e c han i c al   E ng i ne e r i n g  a nd   R obo t i c s   R e s e ar c h ,   2 ( 4) : 170 - 175 ,   2013 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       S h a m s u l   S a ri p   i s   a n   a c a d e m i c   s t a ff  o f  Ra z a k   F a c u l t y   o f   T e c h n o l o g y   a n d   I n f o rm a t i c s ,   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   K u a l a   L u m p u r .   H e   re c e i v e d   D i p l o m a   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g   i n   1 9 9 5 ,   Ba c h e l o r  o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   i n   1 9 9 8 ,   a n d   M a s t e r  o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g   i n   2 0 0 2   f ro m   t h e   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a .   H e   t h e n   o b t a i n e d   h i s   P h D   i n   M e c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   Bra d f o rd ,   U n i t e d   K i n g d o m   i n   2 0 1 2 .   H e   h a s   b e e n   i n v o l v e d   i n   t h e   a re a   o f   e n g i n e e ri n g   d e s i g n   i n c l u d i n g   l i g h t w e i g h t   d i s c   b ra k e ,   m i c r o   h y d r o   t u rb i n e ,   ra m   p u m p ,   m a r i n e   c u rre n t   t u rb i n e   a n d   p r o d u c t   d e v e l o p m e n t .   H e   a l s o   i n v o l v e d   i n   u n i v e r s i t y   m o t o r  s p o rt   a c t i v i t i e s   w h i c h   r e q u i re d   h i m   t o   e x p a n d   t h e   k n o w l e d g e   t o   fi n i t e   e l e m e n t   a n a l y s i s ,   h e a t   t ra n s fe r,   c o m p u t a t i o n a l   fl u i d   d y n a m i c s   a n d   s t ru c t u r e   a n a l y s i s .         A b d u l   Q o i y u m   M o h d   Ra d z i   h o l d s   a   Ba c h e l o r  i n   (M e c h a n i c a l - A u t o m o t i v e )  E n g i n e e ri n g   f r o m   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   i n   2 0 0 7 .   H e   i s   c u rr e n t l y   s t u d y i n g   M a s t e r  o f   S c i e n c e   i n   E n g i n e e ri n g   D e s i g n   a t     Ra z a k   F a c u l t y   T e c h n o l o g y   a n d   I n fo r m a t i c s ,   U T M   K u a l a   L u m p u r.   H i s   i n t e r e s t   i s   i n   R e n e w a b l e   E n e r g y ,   M e c h a n i c a l   D e s i g n   P r o c e s s   a n d   A n a l y z e d ,   D e s i g n   O p t i m i z a t i o n   f o r  W i n d   T u rb i n e   a n d   F l u i d   P o w e r .               T u n g   S i e w   H o n g   h o l d s   a   Ba c h e l o r  D e g r e e   i n   E l e c t ri c a l   &   E l e c t r o n i c s   E n g i n e e ri n g   fro m   U n i v e r s i t i   T e n a g a   N a s i o n a l   ( U N IT E N ) ,   M a l a y s i a   i n   y e a r  2 0 1 0 .   H e   i s   a   p ra c t i c i n g   e n g i n e e r  r e g i s t e r e d   w i t h   BE M ,   m e m b e r  o f   IE M   a n d   I E T .   In   y e a r  2 0 1 8 ,   h e   w a s   a p p o i n t e d   a s   R e g i o n a l   T e c h n i c a l   M a n a g e r  i n   a   S i n g a p o re - b a s e d   c o m p a n y ,   fo c u s e d   o n   F a c t o ry   A u t o m a t i o n   &   In t e l l i g e n c e   s o l u t i o n ,   R o b o t i c s   a n d   V i s i o n   In s p e c t i o n   S y s t e m s .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn ,   an al y s i s   a nd  f abr i c at i on   of   U T M   hy dr au l i c   r am   pum p  f or   w at e r   s uppl y   i n  r e m ot e   ar e as   ( S.   Sar i p )   219     Ro s l i n a   M o h a m m a d   i s   a n   a c a d e m i c   s t a ff   a t   Ra z a k   F a c u l t y   o f   T e c h n o l o g y   a n d   I n fo r m a t i c s ,   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a ,   K u a l a   L u m p u r.   S h e   r e c e i v e d   D i p l o m a   M e c h a n i c a l   E n g i n e e ri n g   i n   2 0 0 0 ,   Ba c h e l o r   E n g i n e e r i n g   (H o n s )  M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   i n   2 0 0 3   a n d   M a s t e r  S c i e n c e   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   f ro m   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   i n   2 0 0 7 .   S h e   t h e n   o b t a i n e d   P h . D .   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   A d e l a i d e ,   S o u t h   A u s t ra l i a ,   A u s t ra l i a   i n   2 0 1 1 .   S h e   h a s   a n   e x p e rt i s e   i n   t h e   a r e a   o f   s o l i d   a n d   i m p a c t   m e c h a n i c s   a n d   ri s k   a s s e s s m e n t   a n d   m a n a g e m e n t .   S h e   h a s   a l s o   b e e n   i n v o l v e d   i n   t h e   a r e a   o f   m e c h a n i c a l   f a t i g u e   p a rt i c u l a rl y   i n   a n a l y t i c a l ,   n u m e r i c a l   a n d   e x p e r i m e n t a l   o f  f a t i g u e   o f  p i p e l i n e .         F i t ri   Y a k u b   r e c e i v e d   h i s   D i p   E n g . ,   a n d   BE n g .   d e g r e e s   i n   M e c h a t ro n i c s   E n g i n e e r i n g   a n d   E l e c t ro n i c s   E n g i n e e r i n g   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   T e c h n o l o g y   M a l a y s i a   i n   2 0 0 1   a n d   2 0 0 6   re s p e c t i v e l y .   H e   o b t a i n e d   M S c .   i n   M e c h a t r o n i c s   E n g i n e e r i n g   f r o m   In t e r n a t i o n a l   I s l a m i c   U n i v e r s i t y   M a l a y s i a   i n   2 0 1 1 .   H e   re c e i v e d   d o c t o ra t e   i n   A u t o m a t i c   Co n t r o l   L a b o ra t o ry ,   T o k y o   M e t r o p o l i t a n   U n i v e r s i t y   i n   2 0 1 5 .   H i s   fi e l d   o f   r e s e a rc h   i n t e r e s t   i n c l u d e s   i n t e l l i g e n t   c o n t r o l ,   a u t o m a t i c   a n d   r o b u s t   c o n t r o l ,   a n d   m o t i o n   c o n t r o l ,   w h i c h   re l a t e d   t o   a p p l i c a t i o n s   o f   p o s i t i o n i n g   s y s t e m s ,   v e h i c l e   d y n a m i c s   s y s t e m ,   a n d   v i b ra t i o n   a n d   c o n t ro l   s y s t e m .         M o h a m e d   A z l a n   S u h o t   i s   a n   a c a d e m i c   s t a ff   o f   F a c u l t y   o f   T e c h n o l o g y   a n d   In fo r m a t i c s   Ra z a k ,   U T M   K u a l a   L u m p u r.   H e   re c e i v e d   h i s   b a c h e l o r  a n d   m a s t e r s   e d u c a t i o n   i n   M a t e ri a l s   E n g i n e e r i n g   fro m   U n i v e r s i t y   S c i e n c e   M a l a y s i a   i n   1 9 9 6   a n d   2 0 0 0   re s p e c t i v e l y .   H e   t h e n   p u r s u e d   a n d   fi n i s h e d   h i s   P h D   i n   C o m p o s i t e   M a t e ri a l s   f r o m   U n i v e r s i t y   o f   S o u t h a m p t o n ,   U n i t e d   K i n g d o m   i n   2 0 0 8 .   H e   h a s   b e e n   i n v o l v e d   i n   t h e   a r e a   o f  r e n e w a b l e   e n e r g y   e s p e c i a l l y   i n v o l v i n g   i n s t a l l a t i o n   o f  s u s t a i n a b l e   p u m p s   a n d   t u rb i n e s   i n   r e m o t e   a n d   ru ra l   a re a .   H e   i s   a l s o   v e ry   p a s s i o n a t e   i n   a c t i v i t i e s   i n v o l v i n g   U T M   s t u d e n t s   w h i c h   a l s o   r e q u i re d   h i m   t o   b e   c l o s e   w i t h   c o m m u n i t i e s   a n d   NGOs.         H a z i l a h   M a d   K a i d i   r e c e i v e d   h e r  B. E n g   (H o rn s )  i n   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g   i n   T e l e o m m u n i c a t i o n ,   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a ,   t h e   M . S c .   d e g re e   i n   T e l e c o m m u n i c a t i o n   a n d   I n fo r m a t i o n   E n g i n e e ri n g   a t   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M A R A   a n d   t h e   P h . D .   d e g r e e   fro m   t h e   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a .   S h e   i s   c u rre n t l y   a   s e n i o r   l e c t u r e r  a t   Ra z a k   F a c u l t y   o f   T e c h n o l o g y   a n d   I n f o r m a t i c s ,   U n i v e r s i t i   T e k n o l o g i   M a l a y s i a   K u a l a   L u m p u r.   H e r   re s e a rc h   i n t e r e s t s   i n c l u d e   m o b i l e   a n d   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n s ,   e rr o r  c o n t r o l   c o d i n g ,   r e l a y   n e t w o rk s ,   c o o p e ra t i v e   c o m m u n i c a t i o n s ,   H y b ri d   A RQ   C ro s s   L a y e r  D e s i g n   a n d   i t e ra t i v e   re c e i v e r.           A P P EN D I X   A     T a b l e   A .   C a l c ul a t i o n   o f   t h e   D e s i g n  P a r a m e t e r s   o f   U T M   H y dr a ul i c   R a m   P u mp   N o .   L  (m )   H  (m )   h ( m )   D s   (m m )   D t   (m m )   V s   (m / s )   V d   (m / s )   Q s   (1 0 - 3   m 3 s - 1 )   Q d   (1 0 - 3   m 3 s - 1 )   Q w   (1 0 - 3   m 3 s - 1 )   V t   (m / s )   P 3   (k N m - 2 )   P  (k W )   %   1   3 7 . 5   2   20   75   75   6 . 0 1   1 9 . 0 2   1 3 5 . 3   9 . 3 3 6   1 2 5 . 9 6   2 . 1 1   1 . 6 3   2 3 . 9   69       T he   v o l um e t r i c   di s c ha r g e   f r o m   t he   d r i v e   pi pe   i s   g i v e n   by     = 2 / 60         ( 3. 0)   W he n  N = 49   b e a t   c y c l e / m i n ut e ,   t he n       Q S   =   4 9x   3. 142   x   37 . 5   m   ( 0 . 035 ) 2 / 60       = 135 . 3   x   10 - 3   m 3 s - 1   T he   v e l o c i t y   o f   f l ui d  f l o w   i n   t he   dr i v e   p i p e   i s   g i v e n  by     = √ 2        ( 4. 0)       = 0. 96 √ 2 9 . 81 2       = 6. 01m s - 1   T he   v e l o c i t y   o f   f l ui d  f l o w   i n   t he   de l i v e r y   pi p e   i s   g i v e n  by     = √ 2 ℎ       ( 3. 0)       = 0. 96 √ 2 9 . 81 20       = 19 . 02m s - 1   D i s c ha r g e   t h r o ug h  de l i v e r y   pi pe   i s   g i v e n  by     =         ( 4. 0)         = 4 0 . 025 2 19 . 02         = 9. 336   x   10 - 3   m 3 s - 1   D i s c ha r g e   t h r o ug h  w a s t e   v a l v e   i s   g i v e n  by       Q w =Q s - Q D       ( 7. 0)       =   ( 1 35. 3 - 9. 3 36)   x   10 - 3   m 3 s - 1       = 125 . 96   x   10 - 3  m 3 s - 1   V e l o c i t y   of   f l ui d   f l o w   i n   T - j unc t i o n  t o   a i r   c ha m be r   i s   g i v e n  by   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   1 ,  J a n u a r y   20 20  :     213   -   221   220     =           ( 5. 0)       = 9 . 336     10 − 3 4 0 . 075 2       = 2. 11   m s - 1   V e l o c i t y   of   f l ui d   f l o w   i n   e l bo w   i s   g i v e n  by     =         ( 6. 0)       = 125 . 96     10 − 3 4 0 . 0 7 5 2       = 28 . 51   m s - 1   V e l o c i t y   of   f l ui d   f l o w   di f f us e r   be f o r e   t h e   a i r   c ha m b e r       =         ( 7. 0)       = 9 . 336     10 − 3 4 0 . 05 2       = 4. 75  m s - 1   H e a d   l o s s e s   1.   H e a d   l o s s   due   t o   s udd e n   e n l a r g e m e nt   a t   a i r   c ha m be r   e nt r a nc e   1 = ( ) 2 2         ( 8. 0)       = ( 4 . 75 ) 2 2     9 . 81       = 1. 15m     2.   H e a d   l o s s   due   t o   s udd e n   c o nt r a c t i o n  o f   t he   b r a z e n   c l a p   c he c k  v a l v e       2 = 2 2       ( 9. 0)   K = 0. 5   r e f e r   t o   [ 10]   p a g e   12 1  f o r   i n l e t   s ha p e   a nd   l o s s   f a c t o r       =   0 . 5 2 . 11 2 2     9 . 81         =   0 . 11 3  m   3.   H e a d   l o s s   a t   i nl e t   g a t e   v a l v e     3 = 2 2       ( 10 . 0)       = 0. 5 6 . 01 2 2     9 . 81         = 0. 92  m   4.   H e a d   l o s s   a t   o ut l e t   o f   de l i v e r y   v a l v e   4 = 2 2       ( 11 . 0)   K = 0. 29   r e f e r   t o   [ 12]   pa g e   1 30   f o r   pv c   v a l v e   ( c o c k  v a l v e   da t a   f o r   1 ” )   w i t h   m i ni m um   po s s i b i l i t y   a ng l e   i n   c l o s i ng   a ng l e   ( 10 ° ) ,     i n  m o s t   c o ndi t i o ns   t h e   v a l v e   i s   a l m o s t   a l w a y s   a t   m a xi m um   o pe ni ng .       = 0. 29 19 . 02 2 2     9 . 81         = 5. 3  m   5.   H e a d   l o s s   due   t o   t he   p i p e   f i t t i ng   o f   t h e   g a l v a ni z e d   T   j unc t i o n  p i pe     3 = 2 2       ( 12 . 0)       = 0. 5 2 . 11 2 2     9 . 81         = 0. 268   m   6.   H e a d   l o s s   due   t o   t he   g a l v a n i z e d  e l bo w   c o nne c t o r   pi p e   3 = 2 2       ( 13 . 0)   K e = 1. 129   r e f e r   t o   [ 10]   pa g e   127   f o r   l o s s   f a c t o r   f o r   e l bo w   ( = 90° )       = 1. 129 28 . 51 2 2     9 . 81         = 46 . 77   m   7.   R e y no l ds   num be r   i s   g i v e n   by        =       ( 14 . 0)   A c c o r di ng   t o   A S T M   s t a nd a r d   f o r   w a t e r   v i s c o s i t y     a t   20 ℃ ,  = 0 . 0 0 1 0 0 2  . ,  = 1000  3         = 1000 6 . 01     0 . 0 7 5 0 . 0 0 1 0 0 2       R e = 4 . 5   x  10 5   8.   C o e f f i c i e nt   o f   f r i c t i o n  i s   g i v e n  by   R e f e r r i ng   t o   [ 10]   pa g e s   11 6  f o r   P V C   a s   s m o o t h  pi pe     f o r   t he   e q ua t i o n  o f   N i k ur a ds e   f   =   0 . 003 2  +   0. 221   x   R e - 0 . 2 3 7   f o r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       D e s i gn ,   an al y s i s   a nd  f abr i c at i on   of   U T M   hy dr au l i c   r am   pum p  f or   w at e r   s uppl y   i n  r e m ot e   ar e as   ( S.   Sar i p )   221     ( R e   =   10 5 ~ 3   x  10 6 )        ( 15 . 0)           =   0 . 00 32   +   0 . 22 1  x  ( 4 . 5   x  10 5 ) - 0 . 2 3 7         =   0 . 01 33   9.   W a t e r   a c c e l e r a t i o n  i n   t h e   dr i v e n  p i p e ,   t hi s   a c c e l e r a t i o n  i s   g i v e n  b y     − ( 2 2 ) − ∑ ( 2 2 ) =     ( 16 . 0)     2 − 0 . 0133 37 . 5 0 . 075 ( 6 . 01 2 2 9 . 81 ) − ( 1 . 15 + 0 . 113 + 0 . 92 + 5 . 3 + 0 . 268 + 46 . 77 )   = 37 . 5 0 . 075       = 0 . 13   2 − 1   ( −  )   10.   D r a g   f o r c e   i s   g i v e n  by   t he   e qua t i o n     = 2       ( 17 . 0)         = 1 . 12     4     0 . 075 2     1000     28 . 51 2 9 . 81       = 7. 2  N   ( - v e )   11.   T he   p r e s s u r e   a t   t h e   w a s t e   v a l v e   i s   o b t a i ne d   by     P 3=         ( 18 . 0)       =  7 . 2 4     0 . 075 2       = 1. 63  kN m - 2   12.   T he   po w e r   r e qu i r e d   c a n  be   c a l c ul a t e d  u s i ng   t h i s   e xpr e s s i o n     P=       ( 19 . 0)       = 1000   x   9 . 81   x   ( 20 - 2)   x   135 . 3   x   10 - 3       = 23. 9   kW   13.   T he   e f f i c i e nc y   o f   t he   hy dr a u l i c   r a m   pum p   i s   g i v e n   by   [ 5] ,   h= H d - H s   = 20 - 2= 18   m .     =     ℎ       x   100 %       ( 20 . 0)       = 9 . 3 3 6     10 − 3     18 135 . 3     10 − 3   2     100%       =6   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.