Menentukan Besar Sudut α TINJAUAN PUSTAKA

� � = o m ��1 + � cos � 2 cos � 1 � + � 1 ��� � 1 − � + �1 + � cos � ′ 2 cos � ′ 1 � � ′ 1 ��� � ′ 1 − �� � ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2.26 Dimana : m = 4,2 kgs u = 176,84 ms ψ = 0,86 c 1 = 803,9 ms Sehingga persaman daya dapat juga kita jabarkan dengan menggunakan rumus gaya tangensial diatas, maka persaman daya menjadi : � � = � � ∙ � � � = o m ∙ u ��1 + � cos � 2 cos � 1 � + � 1 ��� � 1 − � + �1 + � cos � ′ 2 cos � ′ 1 � � ′ 1 ��� � ′ 1 − �� ���� ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2.27

2.19. Menentukan Besar Sudut α

1 Dari Hubungannya Dengan uc Terhadap Efisiensi Turbin � � = �� ���� = ̇ � ̇ � 1� 2 2 �� …………….....2.28 Sedangkan hubungannya dengan efisiensi turbin uap dapat dicari dengan menggunakan perbandingan antara kerja mekanis yang dihasilkan turbin dengan kerja teoritis uap pada pinggir cakram dimana masing-masing kerja ini dalam persatuan waktu, sehingga dapat dibuat rumus efisiensi sebagai berikut : η � = � � � � ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2.29 η � = 2 . � �. �[� 1� + � 1� + �′ 1� + �′ 2� ] �̇� 1� 2 η � = 2. �[� 1� + � 2� + �′ 1� + �′ 2� ] � 1� 2 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2.30 Universitas Sumatera Utara dan jika kita jabarkan, maka akan didapat persamaan menjadi : η � = 2. � ��1 + ψ cos β 2 cos β 1 � � 1 cos � 1 − � + �1 + ψ cos β′ 2 cos β′ 1 � �′ 1 cos �′ 1 − �� � 1 2 � 2 Dimana : � 1� 2 = � 1� 2 � 2 ���� ; η � = 2. � ��1 + ψ cos β 2 cos β 1 � � 1 cos � 1 − � + �1 + ψ cos β′ 2 cos β′ 1 � �′ 1 cos �′ 1 − �� � 1 2 � 2 η � = 2 � 2 ��1 + ψ cos β 2 cos β 1 � � u c 1 cos α 1 − u 2 c 1 2 � + �1 + ψ cos β 2 ′ cos β 1 ′ � � u. c 1 ′ c 1 2 cos α 1 ′ − u 2 c 1 2 �� η � = 2 � 2 ��1 + ψ cos β 2 cos β 1 � �cos α 1 − u c 1 � + �1 + ψ cos β 2 ′ cos β 1 ′ � � c 1 ′ c 1 cos α 1 ′ − u c 1 �� � � 1 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2.31 jika : � 1=� 2 , ��� � 1 ′ = � 2 ′ ���� ∶ η � = 2 � 2 ��1 + ψ � �cos α 1 − u c 1 � + �1 + ψ � � c 1 ′ c 1 cos α 1 ′ − u c 1 �� � � 1 ∙∙∙ 2.32 Dari persamaan 2.32. diketahui bahwa : � � = 2 � 2 �1 + � �cos � 1 − � � 1 � + 1 + � � � 1 ′ � 1 cos � 1 ′ − � � 1 �� � � 1 Persamaan diatas dapat kita sederhanakan lagi untuk mempermudah mencari hubungan efisiensi dengan uc 1 yang optimum, maka diperoleh : � � = 2 � 2 �1 + � �cos � 1 − � � 1 � + 1 + � � � 1 ′ � 1 cos � 1 ′ − � � 1 �� � � 1 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2.33 Dari persamaan ini bahwa besaran ηu tergantung pada nilai uc 1 , sudut nosel, koefisien kecepatan, dan sudut. Universitas Sumatera Utara Hubungan uc 1 agaknya merupakan karakteristik dasar tingkat turbin. Jika nilai-nilai sudut α 1 , β 1 , β 2 dan koefisien kecepatan φ dan ψ tetap konstan. Sehingga dapat juga kita sederhanakan lagi untuk mempermudah mendapatkan efisiensi maksimum. Dari buku teori dan perancangan turbin uap lit.1hal 84 ,sudut nosel yang standard untuk memperoleh nilai efisiensi maksimum berkisar diantara 16°-22°. Grafik efesiensi turbin impuls untuk dua tingkat kecepatan sebagai fungsi uc 1 opt untuk efisiensi maksimum, didapat uc 1 opt = 0,22 untuk η u sebesar 0,65. Universitas Sumatera Utara

BAB III PENGUMPULAN DATA

3.1. Data Hasil Survey

Untuk membantu dalam penyelesaian skripsi ini, maka dilakukan survey studi ke PT. Growth Sumatra Industry. Ltd, yang dalam memenuhi kebutuhan energi listriknya menggunakan turbin uap sebagai penggerak mula generator listrik. Dari survey tersebut diperoleh beberapa informasi yang berkaitan dengan data-data yang dibutuhkan. Data Turbin : 1. Diameter turbin d : 850 mm 2. Sudut masuk uap ke turbin α 1 : 20° 3. Pemasukan uap parsial ε : 0,27 4. Tekanan uap masuk P 3 : 20 bar 5. Suhu uap masuk T 3 : 260 °C 6. Tekanan uap bekas turbin P 4 : 3 bar 7. Kualitas uap x : 0,93 Tinggi Nosel dan Sudu Gerak Dimana ukuran nosel dan sudu yang digunakan mempunyai ukuran- ukuran sebagai berikut : Tinggi sisi masuk sudu gerak baris pertama L 1 ’ = 14 mm Tinggi sisi keluar sudu gerak baris pertama L 1 ’’ = 17 mm Tinggi sisi masuk sudu pengarah Lgb’ = 19 mm Tinggi sisi keluar sudu pengarah Lgb’’ = 22 mm Tinggi sudu gerak baris kedua L 2 = 27 mm Berikut ini merupakan gambar penampang nosel, sudu gerak, dan sudu pengarah untuk tingkat pengaturan : Universitas Sumatera Utara