Gambar 4.31 kontur kecepatan fluida di outlet pada debit 3
4.3 ANALISIS TEKANAN MODEL UJI
Dalam CFD, selain menghitung kecepatan aliran dapat juga menghitung kontur tekanan. Pada bagian ini akan dilihat kontur kecepatan di inlet,outlet dan
sudu.
4.3.1 ANALISA TEKANAN PADA SUDU
Pada software ansys akan ditunjukkan kontur tekanan di bagian permukaan sudu.
a. Ana;isa kecepatan pada Sudu II
Debit air masuk Q = 0,0035 m
3
s Radius sudu ke outlet = 0.5 cm
Putaran sudu = 60,4 rpm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.32kontur tekanan sudu II
Gambar 4.32 kontur tekanan pada sudu II di atas menunjukkan distribusi tekanan yang disimbolkan warna-warna. Dilihat bahwa warna merah yang merupakan
tekan yang cukup tinggi terletak pada bagian tepi sudu. Itu menunjukkan bahwa fluida yang bergerak turbulent mempengaruhi tekanan pada sudu, tepatnya pada
ujung-ujung sudu yang melengkung yang ditabrak oleh fluida mengikuti gerakan vortex. Sementara pada bagian dalam lengkung sudu yang tidak langsung
ditabrak oleh fluida tekanannya relatif sama. Didapat tekanan maksimum pada sudu adalah 1321,81 Pa
b. Analisa kecepatan pada Sudu III
Debit air masuk Q = 0,0035 m
3
s Radius sudu ke outlet = 0.5 cm
Putaran sudu = 122 rpm
Universitas Sumatera Utara
Gambar. 4.33 kontur tekanan sudu III
Seperti gambar 4.33 kontur tekanan pada sudu III pada bagian dalam sudu yang langsung ditabrak oleh fluida memiliki warna merah menunjukkan tekanan yang
tinggi. Namun pada sudu III , tekanannya lebih besar dibanding sudu II. ini diakibatkan karena perbedaan desain sudu. Sudu III mempunyai bentuk ukuran
yang lebih kecil dari sudu II dan lebih ringan. Yang mengakibatkan kecepatan fluida yang menabrak sudu juga akan berbeda. Sementara pada bagian dalam sudu
yang secara tidak langsung ditabrak oleh fluida tekanan nya rendah dan relatif sama. Didapat tekanan maksimum pada sudu III adalah 2443,56 Pa
Berikut adalah Grafik distribusi tekanan pada sudu II dan sudu III terhadap sumbu Y, sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.34 grafik distribusi tekanan pada bidang simetris di sudu II
Gambar 4.35 grafik distribusi tekanan pada bidang simetris di sudu III
Bagian sudu yang memiliki tekanan yang tinggi terletak pada bagian sisi dalam lengkung sudu tepatnya pada bagian yang langsung ditabrak oleh fluida.
tekanan yang diberikan oleh fluida terhadap sudu akan berdanpak pada deformasi sudu. Maka dalam hal ini bahan sudu yang digunakan harus memenuhi uji tekan.
4.3.2 ANALISA TEKANAN PADA OUTLET
Pada simulasi Fluent, akan dianalisa tekanan pada outlet di masing-masing sudu yaitu sudu II dan sudu III.
Analisa Tekanan Di Outlet Pada Sudu II
Universitas Sumatera Utara
Gambar. 4.36 kontur tekanan di outlet pada debit1
Gambar. 4.37 kontur tekanan di outlet pada debit 2
Gambar. 4.38 kontur tekanan di outlet pada debit 3
Analisa Tekanan Di Outlet Pada Sudu II
Universitas Sumatera Utara
Gambar. 4.39 kontur tekanan di outlet pada debit 1
Gambar. 4.40 kontur tekanan di outlet pada debit 2
Gambar. 4.41
kontur tekanan di outlet pada debit 3
4.3.3 ANALISA TEKANAN PADA INLET a. kontur tekanan di inlet pada sudu II
Universitas Sumatera Utara
Gambar4.42 kontur tekanan di Inlet pada sudu II b.Kontur tekanan pada sudu III
Gambar. 4.43 kontur tekanan di outlet pada sudu III
Gambar di atas merupakan kontur tekanan pada inlet di masing-masing sudu, besarnya tekanan maksimum pada sudu II adalah 12965,8 Pa dan tekanan
minimumnya adalah 1233,84 Pa. Pada sudu III didapat tekanan maksimumnya 25178,6 Pa dan tekanan minimumnya 5073,78 Pa. Jika dibandingkan tekanan
antara kedua sudu, sudu II sudu III.
Universitas Sumatera Utara
4.4 PERHITUNGAN EFISIENSI TURBIN VORTEX Untuk