Turbin Air TINJAUAN PUSTAKA

Pada turbin reaksi ada dua efek yang menyebabkan transfer energi dari aliran menjadi energi mekanik pada poros turbin. Pertama dari perbedaan tekanan antara aliran masuk dan keluar runner. Ini merupakan bagian reaksi dari konversi energi. Kedua adalah perubahan arah dari vector kecepatan dari aliran melalui saluran antara sudu turbin menyebabkan gaya impuls. Ini merupakan bagian impuls dari konversi energi. Perbedaan tekanan antara aliran masuk dan keluar didapat karena runner berada di dalam air secara keseluruhan. Oleh karena itu turbin ini juga disebut turbin penuh. Gambar 2.5 Beberapa jenis turbin reaksi http:en.wikipedia.orgwikiturbin-reaksi Turbin impuls Yang dimaksud dengan turbin impuls adalah turbin air yang cara kerjanya dengan merubah seluruh energi air yang teridiri dari energi potensial-tekanan- kecepatan yang tersedia menjadi energi kinetik untuk memutar turbin, sehingga menghasilkan energi puntir dalam bentuk putaran poros. Atau dengan kata lain, energi potensial air diubah menjadi energi kinetik pada nosel. Contoh turbin impuls adalah turbin Pelton. Turbin Pelton dipakai untuk tinggi air jatuh yang besar. Turbin impuls adalah turbin tekanan sama karena aliran air yang ke luar nosel tekanannya adalah sama dengan tekanan atmosfer di sekitarnya. Semua energi tinggi tempat, dan tekanan ketika masuk ke sudu jalan turbin diubah menjadi energi kecepatan pelton turbin. Gambar 2.6. Skema Turbin Pelton http:rahmanta13.wordpress.com20110520turbinair Turbin Reaksi Turbin reaksi adalah turbin air yang cara bekerjanya dengan merubah seluruh energi air yang tersedia menjadi energi puntir dalam bentuk putaran. Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang menyebabkan terjadinya penurunan tekanan air selama melalui sudu. Turbin ini terdiri dari sudu pengarah dan sudu jalan dan kedua sudu tersebut semuanya terendam di dalam air. Air dialirkan ke dalam sebuah terusan atau dilewatkan ke dalam sebuah cincin yang berbentuk spiral rumah keong. Perubahan energi seluruhnya terjadi di dalam sudu gerak. Turbin air yang paling banyak digunakan adalah turbin reaksi. Turbin reaksi digunakan untuk aplikasi turbin dengan head rendah dan medium. Pada turbin reaksi, letak turbin harus diperhatikan agar tidak terjadi bahaya kavitasi yang terjadi akibat adanya tekanan absolut yang lebih kecil dari tekanan uap air. Kavitasi dapat menyebabkan sudu-sudu turbin menjadi berlubang-lubang kecil, sehingga mengurangi efisiensi turbin yang akhirnya dapat pula merusak sudu turbin. Jika turbin diletakkan lebih tinggi dari tinggi tekanan isap, maka kavitasi akan terjadi, sehingga letak turbin harus selalu di bawah tinggi tekanan isap Hs. Gambar 2.7. Skema Turbin Francis http:yuriornev.wordpress.com Tabel 2.1. Pengelompokan Turbin High Head Medium Head Low Head Impulse Turbine Pelton Turgo Cross Flow Multi-Jet Pelton Turgo Cross Flow Reaction Turbine Francis Propeller Kaplan Sumber: http:yuriornev.wordpress.com Setiap jenis turbin mempunyai suatu kcepatan spesifik tertentu. Kecepatan spesifik ini merupakan persamaan non dimensional yang dinyatakan dengan persamaan : 2.17 Dimana ; N s = kecepatan spesifik raddetik n = kecepatan rotasi rpm P = daya yang deterima oleh poros Watt H E = head efektif pada bagian inlet turbin m

2.5. Perbandingan Karakteristik Turbin

Kecepatan spesifik setiap turbin mempunyai kisaran range tertentu berdasarkan data eksperimen. Kisaran kecepatan spesifik beberapa turbin air adalah sebagai berikut: Tabel 2.2. Kecepatan Spesifik Turbin Turbin Pelton 12 n s 25 Turbin Francis 60 n s 300 Turbin Crossflow 40 n s 200 Turbin Propeller 250 n s 1000 Sumber: http:www.google.co.idimgres?q=tabel+kecepatan+spesifik+turbin Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin, maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah, bahkan dimensi dasar turbin dapat diestimasi diperkirakan.