Instalasi dudukan pengujian Turbin Pelton. Instalasi saluran buangan air pada Turbin Pelton.
Instalasi dinamometer.
Aliran air yang digunakan berasal dari tempat penampungan bawah TPB - terletak di lantai satu laboratorium - dipompakan ke tempat penampungan atas
TPA oleh satu unit pompa pengumpan. Kapasitas aliran debit air yang akan diumpankan dapat diatur melalui sebuah katup pengatur gate valve sesuai
dengan kebutuhan. Gaya gravitasi menyebabkan fluida cair mengalir dari satu tempat yang relatif tinggi menuju tempat yang relatif lebih rendah. Aliran air yang
jatuh dari TPA melalui pipa memiliki energi potensial sehingga akan menimbulkan daya air yang diberikan kepada Turbin Pelton sebagai energi input.
Kemudian daya air ini akan masuk melalui nosel pada Turbin Pelton dan menabrak sudu yang kemudian memutar runner Turbin Pelton. Maka zat cair
mendorong sudu-sudu agar dapat berputar sehingga daya runner akan diberikan untuk memutar poros turbin pelton. Zat cair yang keluar setelah menabrak sudu
akan disalurkan keluar Turbin Pelton melalui saluran buangan dari rumah turbin.
Dari uraian di atas, jelas bahwa penggunaan turbin pelton dapat mengubah energi potensial fluida menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros.
Selanjutnya daya poros ini akan diteruskan oleh suatu sistem transmisi dengan poros penghubung ke dinamometer untuk mendapatkan torsi Nm dan putaran
rpm pada poros turbin.
3.2 PENGUJIAN TURBIN PELTON
Turbin Pelton yang digunakan dalam uji performansi turbin pelton pada head 5,21 meter, 26 buah sudu dan analisa perbandingan menggunakan variasi
bentuk sudu mangkuk dan setengah silinder ini di uji di Laboratorium Mesin Fluida, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Sudu dan Runner Turbin Pelton Sebelum Dirakit sumber : Dokumentasi
Gambar 3.2 turbin pelton setelah dirakit
.
sumber : Dokumentasi
Pemilihan Turbin berdasarkan pada kecepatan Spesifik dan Putaran Turbin
Untuk 1 nosel : =
√ √�
Universitas Sumatera Utara
Dimana : =
= =
⁄
� = ℎ
sumber: www.scribd.comdoc32235908Prinsip-Kerja-Dan-Macam-Macam- Turbin
Sehingga: Untuk 1 nosel :
=
√ √�
n
S
= n
√ ,
m s
√ , m
Dari perhitungan diatas dapat ditabelkan sebagai berikut :
Putaran 300
500 750
1000 4,24
7,05 10,575
14,1
Dari perhitungan diatas bahwa data kecepatan putaran diambil berdasarkan putaran poros turbin yang diperkirakan akan didapatkan pada saat pengujiaan
turbin pelton tersebut. Dan untuk perencanaan turbin pelton diambil untuk putaran yang 300 rpm.
Universitas Sumatera Utara
Kecepatan air keluar nosel V
Kecepatan keluar nosel adalah kecepatan air yang dipancarkan nosel. = √ . . �
dimana : V = Kecepatan air keluar nosel m s
⁄ g = Percepatan gravitasi m s⁄
H = ketinggian air jatuh m Husain 2008
Diketahui : Ketinggian air jatuh maksimal � = 9,41 m Sehingga :
= √ . . � = √ . . ,
⁄ , =
, ⁄
Diameter Nosel jet Optimal d
Diameter jet untuk 1 nosel adalah = , √
√�
dimana : d = Diameter pancaran air nosel m
Q = Kapasitas aliran air m s ⁄
H = Ketinggian air jatuh m
Universitas Sumatera Utara
Bono 2008 Diameter nosel adalah:
= , √
√�
= , √
, ⁄
√ ,
= , Maka diameter nosel yang di rancang adalah 0,023 meter atau sama dengan 0,9
inci.
Kecepatan Tangensial U
= Susatyo 2006
dimana : =
, ⁄
= , ⁄
Diameter Lingkaran Tusuk D
� =
. �.
Susatyo 2006 dimana :
� = � =
Universitas Sumatera Utara
= , =
Sehingga: � =
. , .
� =
. , ⁄ , .
� = , Maka diameter runner maksimal yang akan digunakan adalah 0,42 meter.
Jumlah Sudu Z
� =
�. .
Bono 2008 Sehingga :
� = , . ,
. , � =
Ukuran Sudu a.
Lebar Sudu b
= , . Susatyo 2006
Sehingga : = , . ,
Universitas Sumatera Utara
= , Maka lebar sudu yang akan digunakan adalah 0,06 m.
b. Tinggi Sudu h
