Gambar 4.1 Instalasi pipa
4.1.2 Dimensi dasar turbin Kaplan
Daya air teoritis
Secara teoritis daya air yang dapat dihasilkan pada ketinggian air H = 1 meter adalah:
�
���
= � . �. �. �
�
���
= 998,2
�� �
3
. 9,81
� �
2
. 1 � . 0,88
� �
�
���
= 8,617 ����
Daya turbin teoritis
Tinggi air = 50 cm 80 cm
Elbow 90
o
Runner Blade Altenator
Resevoir
Pompa
Universitas Sumatera Utara
Secara teoritis daya air yang dapat dihasilkan adalah: Asumsi :
�
0 = 70
�
� = 80
�
������
= �
0 . �
���
�
������
= 0,7 . 8,617 �
������
= 6,0319 ����
�
������
≈ 0,0060319 ��
Kecepatan aliran air masuk turbin
V
f
= �2gH = √2 × 9,81 × 1
V
f
= 4,429 ms
Kecepatan spesifik
Dengan melihat kecepatan spesifik maka pemilihan turbin dapat ditentukan. Diperancangan diambil putaran rencana turbin sebesar 800
rpm. Berikut adalah perhitungan kecepatan spesifik :
�
�
=
� √�
turbin
�
5 4
�
�
=
800 √0,0060319
1
5 4
�
�
= 182,06 ���
Kecepatan spesifik adalah sebesar 182,06 rpm maka memenuhi dalam perancangan turbin Kaplan atau propeller.
Diameter luar runner D :
Universitas Sumatera Utara
� = 66,76 + 0,136 �
� √�
�
� = 66,76 + 0,136 � 182,06
√1 800
D = 0,1567825 m = 16 cm
Tinggi guide vane B :
� = �0,45 −
31,80 �
�
� � � = �0,45 −
31,80 182,06
� 0,16
B = 0,044 m = 4,4 cm
Diameter dalam runner D
b
: � =
� 4
�
2
− �
� 2
�
�
= �
4 �0,16
2
− �
� 2
� 4,429 �
�
= �0, 16
2
−
0,00088 0,785×4,429
= √0,004212
= 0,06489 � ≈ 0,065 �
4.1.3 Dimensi dasar runner blade
Analisa segitiga kecepatan masuk runner blade
a. Kecepatan tepi rim diameter boss dan diameter dalam : �
�
=
�.�
�
. �
60
�
�
=
� . 0,065 . 350 60
�
�
= 1,1905 ��
� =
�.�.� 60
� =
� . 0,16 . 350 60
Universitas Sumatera Utara
� = 2,9306 �� b. Kecepatan pusaran air whirl diameter boss dan diameter dalam :
�
��
=
�
�
. �.�
�
�
�
��
=
0,8 . 9,81 . 1 1,1905
�
��
= 6,5921 ��
�
�
=
�
�
. �.�
�
�
�
=
0,8 . 9,81 .1 2,9306
�
�
= 2,6779 ��
c. sudut sudu blade pada area fluida masuk inlet : tan
�
�
=
�
�
�
�
tan �
�
=
4,429 2,6779
tan �
�
= 1,653 �
�
= ��� tan 1,653
�
�
= 58,82° d. Sudut sudu blade pada area fluida keluar outlet :
tan �
�
=
�
�
�
��
tan �
�
=
4,429 6,5921
tan �
�
= 0,6718 �
�
= ��� tan 0,6718
�
�
= 33,89°
Gambar 4.2 Segitiga Kecepatan Masuk dan Keluar Runner Blade
Universitas Sumatera Utara
4.2 PERHITUNGAN EFISIENSI TURBIN KAPLAN DENGAN 4 RUNNER BLADE DAN SUDUT GUIDE VANE SEBESAR 45