� = Kecepatan ms A
= Luas penampang m
2
Massa fluida yang bergerak tidak berubah ketika mengalir. Fakta ini membawa pada hubungan kuantitatif penting yang disebut
persamaan kontinuitas.
Gambar 2.5. Laju aliran massa Sumber :
http:fiskadiana.blogspot.co.id201503fluida-bergerak- mengalir.html
Pada gambar 2.5 menjelaskan bahwa volume fluida yang mengalir selang rentang waktu pada luasan A
1
akan memiliki jumlah luasan yang sama dengan volume yang mengalir pada A
2.
Dengan demikian : �
1
�
1
�
1
= �
2
�
2
�
2
………………………………………...7
Karena massa jenis flluida sama maka persamaan bisa ditulis : �
1
�
1
= �
2
�
2
……………………………………………..8
2.2.4 Head Turbin
Head turbin dapat juga disebut sebagai tinggi jatuh air dan sering dinotasikan sebagai H. Head turbin dapat ditentukan berdasarkan
persamaan Bernoulli. Menurut persamaan Bernoulli besar energi aliran adalah :
� = ��� + �
� �
+ �
�
2
2
…………………………...9 Dimana :
W = Energi Aliran Nm m
= Massa kg z
= Selisih ketinggian m tinggi air atas – tinggi air bawah
h = Ketinggianm
p = Tekanan Pa
c = Kecepatan mdetik
Jika pada aliran tersebut m = 1 kg, maka energi spesifiknya : � = �� +
� �
+
�
2
2
�
� ��
…….…………………………10
Bila energi spesifik tersebut dibagi dengan gravitasi maka ketinggian :
� = � +
� ��
+
�
2
2 �
= ������� m
……………………11 Dimana :
z Adalah ketinggian dari suatu tempat yang dipakai sebagai
standar
� ��
Dinamakan tinggi tekanan
�
2
2 �
Dinamakan tinggi kecepatan
Gambar 2.6. Diagram Bernoulli untuk turbin air Sumber :
https:en.wikipedia.orgwikiBernoullis_principle
Pada gambar 2.6 menjelaskan bahwa pada tiap saat dan tiap posisi yang ditinjau dari suatu aliran di dalam pipa tanpa gesekan yang tidak
bergerak, akan mempunyai jumlah energi ketinggian tempat, tekanan dan kecepatan yang sama besarnya. Hal ini sesuai dengan Bunyi Persamaan
Bernoulli. Persamaan momentum untuk pipa yang dialiri fluida, dimana
sifat fluida konstan sebagai berikut :
�
1
γ
+
�
1 2
2 �
+ �
1
=
�
2
γ
+
�
2 2
2 �
+ �
2
+ �
�
…………….….12 Saat head loses akibat gesekan tidak diperhitungkan, maka
persamaan momentum akan berubah menjadi persamaan Bernoulli. Persamaan ini ditemukan pada aliran fluida yang tidak mengalami gesekan.
�
1
γ
+
�
1 2
2 �
+ �
1
=
�
2
γ
+
�
2 2
2 �
+ �
2
………………………13
Persamaan momentum untuk titik 1 dan 3, diperoleh :
�
1
γ
+
�
1 2
2 �
+ �
1
=
�
3
γ
+
�
3 2
2 �
+ �
3
+ �
���
……...………14 Persamaan momentum untuk titik 2 dan 3, diperoleh :
�
2
γ
+
�
2 2
2 �
+ �
2
=
�
3
γ
+
�
3 2
2 �
+ �
3
+ �
���
…….….……15 Keterangan :
p = Tekanan absolut Nm
2
v = Kecepatan mdetik
H
l
= Head loses pada pipa m H
eff
= Head efektif m Untuk kondisi-kondisi instalasi turbin air di atas dimana :
• Untuk waduk reservoir titik 1 kecpatan V
1
≈ 0. •
�
1
γ
−
�
3
γ
= 0, pressure grade adalah nol. Maka,
�
���
= �
1
− �
2
−
�
2 2
2 �
− �
� 1−2
…………………...16 Head losses yang terjadi pada saluran pipa :
1. Mayor losses yang terjadi akibat gesekan aliran dalam
satuan pipa ℎ
�
=
10,666 . �
1,85
�
1,85
. �
4,85
�……………………………………...17
2. Minor losses yang terjadi akibat adanya perlengkapan
equipment pipa, seperti belokan elbow, valve, saringan dan peralatan lainnya.
ℎ
�
= ∑ � ×
�
2 2
2 �
………………………………………18
2.3 TURBIN TESLA
