Pengenalan Turbin

Bab II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian Turbin

Kata “Turbin” dicetuskan pada tahun 1828 oleh Claude Burdin (1788-1873) untuk menggambarkan suatu alat dari kompetisi engineering bertenaga air pada tahun 1826. Turbin berasal dari bahasa Latin turbo, turbinis, yang berarti vortex atau pusaran.

Turbin adalah suatu alat atau mesin berputar yang mengambil energi dari aliran fluida. Cara kerjanya secara gerak rotasi, di mana energi kerja fluidanya dipergunakan untuk memutar roda turbin melalui nosel di teruskan ke sudu-sudunya. Bagian turbin yang berputar dinamakan rotor atau roda turbin, sedangkan bagian yang tidak berputar dinamakan stator atau rumah turbin. Roda turbin terletak di dalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang menggerakan atau memutar generator listrik, atau sistem mesin lainya. Didalam turbin, fluida kerja mengalami proses ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan, dan mengalir secara kontinyu. Fluida kerjanya bisa berupa air, gas atau uap air.

2.2 Jenis-Jenis Turbin

2.2.1 Berdasarkan Fluida yang Bekerja 2.2.1.1 Turbin Air

Turbin ini memanfaatkan fluida cair yang berupa air sebagai fluida kerja untuk menggerakkan sudu-sudu turbin. Energi potensial dimiliki oleh air pada keadaan diam. Turbin mengubah energi potensial yang dimiliki air dengan memanfaatkan aliran air yang melalui turbin tersebut untuk diubah menjadi energi mekanis (energi gerak) dan akan diubah menjadi energi listrik.

(

Gambar 2.1 Struktur Turbin Air

Sumber : water.usgs.gov

2.2.1.2 Turbin Uap

Turbin uap adalah suatu turbin yang mengubah energi potensial uap air menjadi energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik

dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme yan digerakkan, turbin uap dapat dipergunakan pada berbagai bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik, dan untuk transportasi.

Gambar 2.2 Proses Kerja Turbin Uap

Sumber : www.e-education.psu.edu

2.2.1.3 Turbin Angin

Turbin angin adalah suatu kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Saat ini pembangunan turbin di Indonesia sangat minim, karena kecepatan angin yang rendah.

Prinsip dasar kerja dari turbin angin ini adalah mengubah energi kinetik dari angin menjadi energi putar (mekanik) pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya menghasilkan listrik.

Gambar 2.3 Turbin Angin Vertikal

Sumber : www.quietrevolution.com

2.2.1.4 Turbin Gas

Turbin gas adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari arus ledakan hasil pembakaran. Energi ditambahkan di arus gas di pembakar, dimana udara dicampur dengan bahan bakar dan dinyalakan. Pembakaran meningkatkan suhu, kecepatan dan volume dari aliran gas. Kemudian diarahkan melalui sebuah nozzle melalui sudu-sudu turbin, sehingga turbin berputar. Umumnya turbin jenis ini digunakan untuk mesin penggerak.

Gambar 2.4 Struktur Turbin gas

Sumber : 12charlie.com

2.2.2 Berdasarkan Prinsip Kerjanya 2.2.2.1 Turbin Implus

Turbin implus memiliki kerja, yaitu dari aliran fluida memberikan dorongan (impuls) untuk menggerakkan sudu-sudu turbin, sehingga dapat menimbulkan tenaga mekanis. Turbin ini merupakan turbin dimana proses ekspansi (proses penurunan tekanan) hanya terjadi didalam sudu-sudu tetapnya saja. Jadi, dalam hal ini diharapkan tidak terjadi penurunan tekanan didalam sudu geraknya. Namun dalam kenyataannya masih terdapat penurunan tekanan (kecil) didalam sudu gerak tak dapat dihindarkan karena adanya gesekan, aliran turbulen, dan kerugian energi lainnya. Contoh turbin impuls yang menggunakan fluida kerja air adalah turbin pelton, dan turbin turgo.

Gambar 2.5 Turbin Impuls

Sumber : www.explainthatstuff.com

Turbin turgo merupakan turbin impuls dengan sudu yang bersudut. Pancaran air dari nozzle membentur sudu pada sudut 20o _{. Kecepatan}

putar turbin turgo lebih besar dari turbin Pelton, akibatnya dimungkinkan transmisi langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus menurunkan biaya perawatan.

Gambar 2.6 Rotor Turbin Turgo

Sumber : www.enersysintl.com

2.2.2.2 Turbin Reaksi

Turbin reaksi adalah turbin yang menghasilkan torsi (puntir) dengan menggunakan tekanan atau massa fluida. Pada turbin jenis ini diperlukan semacam sudu pada chasing untuk mengontrol fluida kerja masuk melalui mata rotor. Prinsip kerja dari turbin reaksi adalah dengan memanfaatkan tekanan dari fluida yang berubah pada saat melewati sudu rotor. Contoh turbin reaksi yang menggunakan fluida kerja udara adalah turbin angin / kincir angin, sedangkan yang menggunakan fluida kerja air adalah turbin Francis dan turbin Kaplan / propeller.

Sumber : www.explainthatstuff.com

a. Turbin Francis

Turbin Francis adalah jenis turbin yang paling dapat diandalkan untuk pembangkit listrik tenaga air, karena dapat bekerja secara efisien di bawah berbagai kondisi operasi. Turbin Francis menyumbang sekitar 60 persen dari kapasitas PLTA global. Turbin Francis beroperasi pada ketinggian head air 40-600 m dengan kisaran kecepatan turbin 83-1000 rpm.

Gambar 2.8 Rotor Turbin Francis

Sumber : image.ec21.com

b. Turbin Kaplan / Propeller

Turbin Kaplan adalah Turbin Air, jenis baling reaksi, yang memiliki pisau atau sirip, yang dapat disesuaikan. Turbin Kaplan merupakan Evolusi dari Turbin Francis. Head Kaplan berkisar 10 - 70 meter dan kecepatan putar Runner turbin adalah 79~429 rpm. Output Daya 5-120 MW dengan diameter rotor antara 2 hingga 8 meter. Turbin Kaplan saat ini sudah banyak digunakan di seluruh dunia dalam High Flow, Low Head..

Gambar 2.9 Rotor Turbin Kaplan

Sumber : aos.iacpublishinglabs.com

2.3 Karakteristik Turbin Pelton

Turbin Pelton merupakan turbin impuls yang memiliki prisip kerja yakni mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik dalam bentuk pancaran air. Pancaran air yang keluar dari nozzle diterima oleh sudu-sudu pada roda jalan sehingga roda jalan berputar. Dari putaran inilah menghasilkan energi mekanik yang memutar poros generator sehingga menghasilkan energi listrik. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi.

2.3.1 Komponen Turbin Pelton

Turbin Pelton ini mempunyai tiga komponen utama yaitu : a. Sudu Turbin

Komponen turbin ini berbentuk mangkok atau cekungan yang dipasang di sekeliling roda jalan. Komponen inilah yang nantinya akan menerima gaya dari air yang masuk / dikeluarkan nozzle.

Gambar 2.10 Rotor Turbin Pelton

Sumber : www.brighthubengineering.com

b. Nozzle

Bagian ini berfungsi untuk mengarahkan pancaran air ke sudu - sudu turbin dan mengatur kapasitas air yang masuk ke turbin.

c. Rumah Turbin

Rumah turbin berfungsi sebagai tempat kedudukan roda jalan dan penahan air yang keluar dari sudu - sudu turbin.

Sedangkan ciri-ciri turbin pelton secara umum adalah:

a. Roda terdiri dari mangkok-mangkok yang dipasang pada pinggir roda.

b. Membutuhkan debit air yang kecil tetapi memerlukan tinggi muka air yang tinggi, yaitu lebih dari 200m.

c. Tipe ini pada dasarnya beroperasi didalam atmosfer tekanan udara normal.

d. Pada poros mendatar memerlukan saluran tertutup dengan di beton dan

diametercukup besar dimana turbin air berbentuk sungkup supaya air tidak menyembur keluar.

Gambar 2.11 Grafik Efisiensi Turbin Pelton Terhadap Persentase Beban

Sumber : Penggerak Mula Turbin, 2004, Wiranto Arismunandar

2.3.2 Kelebihan dan Kelemahan Turbin Pelton

Dalam penggunaannya turbin pelton memiliki keuntungan dan kerugian. Keuntungannya yaitu:

a. Daya yang dihasilkan besar. b. Konstruksi yang sederhana. c. Mudah dalam perawatan.

d. Teknologi yang sederhana mudah diterapkan di daerah yang terisolir. Sedangkan kerugian menggunakan turbin pelton yaitu:

a. Memiliki komponen berukuran yang cukup besar.

b. Operasi variasi untuk head-nya sangat sulit dikendalikan.

c. Operasi untuk head tidak bisa dilakukan ketika variasi dari tingkat air berjumlah besar dibandingkan head total.

2.4. Rumus yang Digunakan

2.4.1 Efisiensi Turbin

Efisiensi merupakan suatu ukuran dalam membandingkan rencana penggunaan keluaran (output) dengan penggunaan masukan (input) pada turbin. Nilai maksimum dari efisiensi adalah 1 atau 100%. Pada praktikum turbin pelton, output yang digunakan adalah daya pengereman pada turbin (BHP) sedangkan input yang digunakan adalah daya air itu sendiri (WHP).

η

=

BHP

WHP

×

100

2.4.2 Daya Turbin (BHP)

BHP (Brake Horse Power) dapat didefinisakan sebagai daya yang dihasilkan oleh fluida penggerak turbin untuk menggerakkan turbin pada torsi dan kecepatan tertentu, atau bisa disebut juga input power ke turbin dari fluida.

BHP

=

2

π × Mt × n

Dimana : n = Putaran turbin (Rps)

Mt = Momen torsi (Nm)

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.4.3 Daya Air (WHP)

WHP (Water Horse Power) dapat didefinisikan sebagai daya efektif yang diterima oleh air dari pompa per satuan waktu.

WHP

=

γ ×Q × Ht

Dimana: γ = Berat Jenis (kg/ m3₎

Q = Debit Air (m3_/s)

Ht = Head turbin (meter)

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.4.4 Kecepatan Aliran

Kecepatan aliran adalah jarak yang ditempuh suatu molekul fluida per satuan waktu.

v

=

Q

A

Dimana : v = Kecepatan aliran (m/s)

Q = Kapasitas / debit air (m3_/s)

A = Luas penampang pipa (m2₎

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.4.5 Momen Torsi

Momen gaya (torsi) adalah besaran yang menyeBabkan benda bergerak melingkar.

Mt

=

F × L

η

_rem

Dimana : Mt = Momen torsi turbin (Nm) F = Gaya pada rem prony (N) η rem = Efisiensi rem

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.5 Head

Head adalah energi mekanik yang terkandung dalam satu satuan berat jenis zat cair yang mengalir. Jenis head pada praktikum ini terdiri dari head tekanan, head kecepatan, head ketinggian, dan head turbin yang dapat dirumuskan:

2.5.1 Head Total (Ht)

Head total adalah hasil penjumlahan dari head tekanan, head kecepatan, dan head statis. Head total dapat dirumuskan sebagai berikut :

Z

(

¿¿

1

−

Z

2

)

Ht

=

(

P

1

−

P

2

)

ρg

+

(

V

₁2

−

V

₂2

)

2

g

+

¿

Dimana : Ht : head total (m)

P1 : tekanan pada permukaan fluida 1 (N/m2)

P2 : tekanan pada permukaan fluida 2 (N/m2)

V1 : kecepatan aliran dititik 1 (m/s)

V2 : kecepatan aliran dititik 2 (m/s)

ρ : massa jenis suatu fluida (kg/m3₎

g : gravitasi bumi (9,8 m/s2₎

Z1 : tinggi aliran dititik 1 (m)

Z2 : tinggi aliran dititik 2 (m)

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.5.2 Head Statis / Static Head (Hs) :

Merupakan head karena perbedaan ketinggian antara 2 permukaan. Dalam perumusan dapat ditulis dengan :

H s

=

Z

1

−

Z

2

Dimana : Hs = head statis (m)

Z1 = tinggi aliran pada titik 1 (m)

Z2 = tinggi aliran pada titik 2 (m)

(sumber : www.libratama.com)

2.5.3 Head Tekanan / Pressure Head (Hp)

Merupakan head karena tekanan didalam aliran fluida. Dalam perumusan dapat ditulis dengan:

Hp

=

P

1

−

P

2

ρg

(sumber : Turbin, Pompa dan Kompresor, 1993, Fritz Dietzel)

Dimana : HP = head tekanan (m)

P1 - P2 = beda tekanan antara dua titik yang diukur (N/m2)

g = percepatan gravitasi (m/s2₎

Penurunan Rumus

Hp

=

P

2

−

P

1

γ

=

(

N

m

2

)

−

(

N

m

2

)

(

N

m

3

)

=

(

N

m

2

)

(

N

m

3

)

=

m

3

m

2

=

m

2.5.4 Head Kecepatan / Velocity Head (Hv)

Merupakan energi dari fluida yang dihasilkan dari gerakan pada suatu pipa.Dalam perumusan dapat ditulis dengan :

H

_V

=

v

2

2

−

v

1 2

2

g

(sumber : Turbin, Pompa dan Kompresor, 1993, Fritz Dietzel)

Dimana : HV = head kecepatan (m)

V1 = kecepatan aliran pada titik 1 (m/s)

V2 = kecepatan aliran pada titik 2 fluida (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2₎

Penurunan Rumus :

v

v

(

¿¿

2

)

2

−

(

¿¿

1

)

2

2

g

=

(

m

s

)

2

−

(

m

s

)

2

(

m

s

2

)

=

m

2

s

2

(

m

s

2

)

=

(

m

2

s

2

)

∗

(

s

2

m

)

=

m

2

m

=

m

¿

Hv

=

¿

2.5.5 Head Loss (Hf)

Merupakan head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian gesekan pada pipa (head loss minor) serta head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian karena panjang pipa (head loss mayor). Pada praktikum turbin, headloss tidak dihitung karena terjadi pada sistem perpipaan.

2.5.5.1 Head Loss Mayor

Headloss yang diakibatkan oleh gesekan fluida dengan pipa / penampang.

H

f

=

ƒ

L v

2

2

gD

Dimana : f = koefisien gesekan

v

= kecepatan aliran fluida ( m / s )

D = diameter pipa (m)

L = panjang pipa (m)

g

= percepatan gravitasi (m/s2₎

(sumber : Mekanika Fluida dan Hidrolika, Ir. A soedrajat )

2.5.5.2 Head Loss Minor

Headloss yang diakibatkan oleh aksesoris – aksesoris pada pipa.

H

m

=

Σk

(

v

2

Dimana:

Σk

= koefisien kerugian karena perlengkapan pipa v = kecepatan aliran fluida (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2₎

(sumber : Mekanika Fluida dan Hidrolika, Ir. A soedrajat)

2.6 Aplikasi Turbin Impuls

2.6.1 Pemanfaatan Turbin Impuls pada Bidang Non-Marine

Pemanfaatan turbin Impuls (pelton) biasa digunakan di bendungan atau di dam dan air terjun. Energi potensial yang timbul dari gerakan air melalui sudu-sudu turbin dimanfaatkan sebagai salah satu sumber tenaga. Semakin besar energi potensial dari air yang melalui sudu-sudu turbin, maka semakin besar pula tenaga yang dihasilkan sebagai sebuah pembangkit.Turbin pelton juga biasa dimanfaatkan di Industri – Industri untuk head antara 100 - 150 sampai 1000m lebih.

Gambar 2.12 Turbin Pelton sebagai penggerak generator

Sumber : hecong.en.aliBaba.com

2.6.2 Pemanfaatan Turbin Impuls pada Bidang Marine

Pemanfaatan turbin impuls pada bidang marine dapat ditemukan pada penggunaanya di turbocharger untuk diesel engine kapal. Turbocharger adalah sebuah kompresor sentrifugal yang mendapat daya dari turbin impuls yang

sumber tenaganya berasal dari asap gas buang kendaraan. Digunakan di mesin pembakaran untuk meningkatkan keluaran tenaga dan efisiensi mesin dengan meningkatkan tekanan udara yang memasuki mesin. Keuntungan dari turbocharger adalah memberikan peningkatan yang lumayan banyak dalam tenaga mesin hanya dengan sedikit penambahan berat.

Gambar 2.13 Struktur Turbocharger

Sumber : www.marinediesels.info

Gambar 2.14 Turbocharger

Daftar Pustaka



Arismunandar, Wiranto, 2004. Penggerak Mula: Turbin. Bandung: Penerbit ITB



Dietzel, Fritz dan Sriyono, Dakso, 1993. Turbin, Pompa dan Kompresor. Jakarta: Penerbit Erlangga



Soedrajat, A. 1983, Mekanika Fluida dan Hidrolika. Bandung: Penerbit Nova

 Tim Laboratorium Mesin Fluida dan sistem, 2016. Modul Praktikum Mesin Fluida. Surabaya



Admin. Operational Information Turbocharging Principles and Construction. [online] Tersedia melalui: <www.marinediesels.info> [diakses 13 november 2016]



Enersys International. Water Power. [online] Tersedia melalui: <www.enersysintl.com/power-from-water> [diakses 13 november 2016]



Komunitas Satu Energi, 2015. Jenis-jenis Turbin Air (PLTA/PLTMH). [online] Tersedia melalui: <www.satuenergi.com/2015/04/jenis-jenis-turbin-air-pltapltmh.html>[diakses 13 november 2016]



MAN Diesel & Turbo, 2016. Marine Applications. [online] Tersedia melalui: <turbocharger.man.eu/applications/marine-applications> [diakses 13 november 2016]



Net Industries, 2016. Turbine – History. [online] Tersedia melalui: <science.jrank.org/pages/7030/Turbine-History.html> [diakses 14 november 2016]



United Engineering Foundation, 2015. Pelton Wheel. [online] Tersedia melalui: <ethw.org/Pelton_Wheel> [diakses 13 november 2016]

2.4.2 Daya Turbin (BHP)

BHP (Brake Horse Power) dapat didefinisakan sebagai daya yang dihasilkan oleh fluida penggerak turbin untuk menggerakkan turbin pada torsi dan kecepatan tertentu, atau bisa disebut juga input power ke turbin dari fluida.

BHP

=2

π × Mt × n

Dimana : n = Putaran turbin (Rps)

Mt = Momen torsi (Nm)

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.4.3 Daya Air (WHP)

WHP (Water Horse Power) dapat didefinisikan sebagai daya efektif yang diterima oleh air dari pompa per satuan waktu.

WHP

=

γ ×Q × Ht

Dimana: γ = Berat Jenis (kg/ m3₎

Q = Debit Air (m3_/s)

Ht = Head turbin (meter)

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.4.4 Kecepatan Aliran

Kecepatan aliran adalah jarak yang ditempuh suatu molekul fluida per satuan waktu.

v

=

Q

A

Dimana : v = Kecepatan aliran (m/s)

Q = Kapasitas / debit air (m3_/s)

A = Luas penampang pipa (m2₎

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.4.5 Momen Torsi

Momen gaya (torsi) adalah besaran yang menyeBabkan benda bergerak melingkar.

Mt

=

F × L

η

_rem

Dimana : Mt = Momen torsi turbin (Nm)

F = Gaya pada rem prony (N)

η rem = Efisiensi rem

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.5 Head

Head adalah energi mekanik yang terkandung dalam satu satuan berat jenis zat cair yang mengalir. Jenis head pada praktikum ini terdiri dari head tekanan, head kecepatan, head ketinggian, dan head turbin yang dapat dirumuskan:

2.5.1 Head Total (Ht)

Head total adalah hasil penjumlahan dari head tekanan, head kecepatan, dan head statis. Head total dapat dirumuskan sebagai berikut :

Z

(

¿¿

1

−

Z

2

)

Ht

=

(

P

1

−

P

2

)

ρg

+

(

V

₁2

−

V

₂2

)

2

g

+

¿

Dimana : Ht : head total (m)

P1 : tekanan pada permukaan fluida 1 (N/m2)

P2 : tekanan pada permukaan fluida 2 (N/m2)

V1 : kecepatan aliran dititik 1 (m/s)

V2 : kecepatan aliran dititik 2 (m/s)

ρ : massa jenis suatu fluida (kg/m3₎

g : gravitasi bumi (9,8 m/s2₎

Z1 : tinggi aliran dititik 1 (m)

Z2 : tinggi aliran dititik 2 (m)

(sumber : modul praktikum mesin fluida, 2016, tim laboraturium mesin fluida dan sistem)

2.5.2 Head Statis / Static Head (Hs) :

Merupakan head karena perbedaan ketinggian antara 2 permukaan. Dalam perumusan dapat ditulis dengan :

H s

=

Z

1−

Z

2

Dimana : Hs = head statis (m)

Z1 = tinggi aliran pada titik 1 (m)

Z2 = tinggi aliran pada titik 2 (m)

(sumber : www.libratama.com)

2.5.3 Head Tekanan / Pressure Head (Hp)

Merupakan head karena tekanan didalam aliran fluida. Dalam perumusan dapat ditulis dengan:

Hp

=

P

1

−

P

2

ρg

(sumber : Turbin, Pompa dan Kompresor, 1993, Fritz Dietzel)

Dimana : HP = head tekanan (m)

P1 - P2 = beda tekanan antara dua titik yang diukur (N/m2)

g = percepatan gravitasi (m/s2₎

Penurunan Rumus

Hp

=

P

2

−

P

1

γ

=

(

N

m

2

)

−

(

N

m

2

)

(

N

m

3

)

=

(

N

m

2

)

(

N

m

3

)

=

m

3

m

2

=

m

2.5.4 Head Kecepatan / Velocity Head (Hv)

Merupakan energi dari fluida yang dihasilkan dari gerakan pada suatu pipa.Dalam perumusan dapat ditulis dengan :

H

_V

=

v

2

2

−

v

1 2

2

g

(sumber : Turbin, Pompa dan Kompresor, 1993, Fritz Dietzel)

Dimana : HV = head kecepatan (m)

V1 = kecepatan aliran pada titik 1 (m/s)

V2 = kecepatan aliran pada titik 2 fluida (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2₎

Penurunan Rumus :

v

v

(

¿¿

2

)

2

−

(

¿¿

1

)

2

2

g

=

(

m

s

)

2

−

(

m

s

)

2

(

m

s

2

)

=

m

2

s

2

(

m

s

2

)

=

(

m

2

s

2

)

∗

(

s

2

m

)

=

m

2

m

=

m

¿

Hv

=

¿

2.5.5 Head Loss (Hf)

Merupakan head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian gesekan pada pipa (head loss minor) serta head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian karena panjang pipa (head loss mayor). Pada praktikum turbin, headloss tidak dihitung karena terjadi pada sistem perpipaan.

2.5.5.1 Head Loss Mayor

Headloss yang diakibatkan oleh gesekan fluida dengan pipa / penampang.

H

f

=

ƒ

L v

2

2

gD

Dimana : f = koefisien gesekan

v

= kecepatan aliran fluida ( m / s )

D = diameter pipa (m)

L = panjang pipa (m)

g

= percepatan gravitasi (m/s2₎

(sumber : Mekanika Fluida dan Hidrolika, Ir. A soedrajat )

2.5.5.2 Head Loss Minor

Headloss yang diakibatkan oleh aksesoris – aksesoris pada pipa.

H

m

=

Σk

(

v

2

Dimana:

Σk

= koefisien kerugian karena perlengkapan pipa v = kecepatan aliran fluida (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2₎

(sumber : Mekanika Fluida dan Hidrolika, Ir. A soedrajat)

2.6 Aplikasi Turbin Impuls

2.6.1 Pemanfaatan Turbin Impuls pada Bidang Non-Marine

Pemanfaatan turbin Impuls (pelton) biasa digunakan di bendungan atau di dam dan air terjun. Energi potensial yang timbul dari gerakan air melalui sudu-sudu turbin dimanfaatkan sebagai salah satu sumber tenaga. Semakin besar energi potensial dari air yang melalui sudu-sudu turbin, maka semakin besar pula tenaga yang dihasilkan sebagai sebuah pembangkit.Turbin pelton juga biasa dimanfaatkan di Industri – Industri untuk head antara 100 - 150 sampai 1000m lebih.

Gambar 2.12 Turbin Pelton sebagai penggerak generator Sumber : hecong.en.aliBaba.com

2.6.2 Pemanfaatan Turbin Impuls pada Bidang Marine

Pemanfaatan turbin impuls pada bidang marine dapat ditemukan pada penggunaanya di turbocharger untuk diesel engine kapal. Turbocharger adalah sebuah kompresor sentrifugal yang mendapat daya dari turbin impuls yang

sumber tenaganya berasal dari asap gas buang kendaraan. Digunakan di mesin pembakaran untuk meningkatkan keluaran tenaga dan efisiensi mesin dengan meningkatkan tekanan udara yang memasuki mesin. Keuntungan dari turbocharger adalah memberikan peningkatan yang lumayan banyak dalam tenaga mesin hanya dengan sedikit penambahan berat.

Gambar 2.13 Struktur Turbocharger Sumber : www.marinediesels.info

Gambar 2.14 Turbocharger Sumber : turbocharger.man.eu

Daftar Pustaka



Arismunandar, Wiranto, 2004. Penggerak Mula: Turbin. Bandung: Penerbit ITB



Dietzel, Fritz dan Sriyono, Dakso, 1993. Turbin, Pompa dan Kompresor. Jakarta: Penerbit Erlangga



Soedrajat, A. 1983, Mekanika Fluida dan Hidrolika. Bandung: Penerbit Nova

 Tim Laboratorium Mesin Fluida dan sistem, 2016. Modul Praktikum Mesin Fluida. Surabaya



Admin. Operational Information Turbocharging Principles and Construction. [online] Tersedia melalui: <www.marinediesels.info> [diakses 13 november 2016]



Enersys International. Water Power. [online] Tersedia melalui:

<www.enersysintl.com/power-from-water> [diakses 13 november 2016]



Komunitas Satu Energi, 2015. Jenis-jenis Turbin Air (PLTA/PLTMH). [online] Tersedia melalui: <www.satuenergi.com/2015/04/jenis-jenis-turbin-air-pltapltmh.html>[diakses 13 november 2016]



MAN Diesel & Turbo, 2016. Marine Applications. [online] Tersedia melalui: <turbocharger.man.eu/applications/marine-applications> [diakses 13 november 2016]



Net Industries, 2016. Turbine – History. [online] Tersedia melalui: <science.jrank.org/pages/7030/Turbine-History.html> [diakses 14 november 2016]



United Engineering Foundation, 2015. Pelton Wheel. [online] Tersedia melalui: <ethw.org/Pelton_Wheel> [diakses 13 november 2016]