Perencanaan Turbin DASAR PEMILIHAN TURBIN

� � 2 � � 2 = � � � �� � � 1 − �� ……………………………….23 Efisiensi η sebagai rasio energi berdimensi terhadap perubahan total tekanan, dihitung : � = � � 2��2 Δp� � � 2��2 ……………………………………………24 Untuk mengkarakterisasi aliran melalui turbin bilangan Reynolds Re dihitung dengan menerapkan kerapatan ρ, viskositas dinamis μ, kecepatan luar v o , dan diameter hidrolik = 2b, sesuai untuk aliran melalui lebar saluran persegi panjang Munson, etal, 2002. � � = �� � 2 � � ……………………………………………25 Rice 1965 telah mengamati bahwa dengan menurunnya QΩr o 3 , efisiensi menurun. Perlu dicatat bahwa torsi T dan daya P juga fungsi dari parameter laju aliran sebagai berikut : � = − � � � � − � � � � �� …………………………….26 Secara teori analisis Rice 1965 maka daya turbin tesla adalah : � = ���………………………………………………..27

2.4 DASAR PEMILIHAN TURBIN

2.4.1 Perencanaan Turbin

A. Kecepatan air keluar nosel � = � � �2. �. � ……………………………………...28 Dimana : V = Kecepatan air keluar nosel mdetik C v = Koefisien kecepatan = 0,97 s.d 0,99 g = Percepatan gravitasi bumi = 9,81 mdetik 2 H = Head ketinggian air jatuh m B. Debit aliran air � = � . � …………………………………………….29 Dimana : Q = Kapasitas aliran air m 3 detik A = Luas penampang nosel m 2 = � 4 � 2 V = Kecepatan air keluar nosel mdetik C. Kecepatan anguler disk turbin � = 2 �Ω 60 ……………………………………………....30 Dimana : � = Kecepatan anguler disk turbin raddetik d = Diameter disk turbin m Ω = Putaran poros turbin rpm D. Kecepatan tangensial disk turbin � = ��Ω 60 ……………………………………………….31 atau � = � . � ………………………………………….......32 Dimana : v = Kecepatan tangensial disk turbin mdetik D = Diameter disk turbin m Ω = Putaran poros turbin rpm ω = Kecepatan anguler disk turbin raddetik r = Jari-jari disk turbin m Pada turbin tesla kecepatan tangensial yang terjadi adalah : 1. Kecepatan tangensial luar � � = � � � Dimana : v o = Kecepatan tangensial luar mdetik ω = Kecepatan anguler disk turbin raddetik r o = Jari-jari luar rpm 2. Kecepatan tangensial dalam � � = � � � Dimana : v i = Kecepatan tangensial dalam mdetik ω = Kecepatan anguler disk turbin raddetik r i = Jari-jari dalam rpm E. Torsi turbin � = − � � � � − � � � � � � = � � � � − � � � � � � ………...…...33 Dimana : T = Torsi turbin Nm v o = Kecepatan tangensial luar mdetik r o = Jari-jari luar m v i = Kecepatan tangensial dalam mdetik r i = Jari-jari dalam m Q = Debit aliran air m 3 detik � = Massa jenis air = 1000 kgm 3 F. Efisiensi turbin � = � � 2��2 Δp� � � 2��2 = � �� � �� �1−�� Δp� � � 2�� 2 = �� ���� ……………………….35 Dimana : � = Efisiensi turbin T = Torsi turbin Nm Ω = Putaran poros turbin rpm � = Massa jenis air = 1000 kgm 3 g = Percepatan gravitasi bumi = 9,81 mdetik 2 H = Head ketinggian air jatuh m Q = Kapasitas aliran air m 3 detik G. Daya turbin � = ��� ……………………………...……………….34 Dimana : P = Daya turbin � = Efisiensi turbin T = Torsi turbin Nm Ω = Putaran poros turbin rpm

2.4.2 Perencanaan Poros