Gambar 2.13 Celah kebocoran uap tingkat tekanan pada turbin impuls Lit.1, hal 65.
2 Kerugian External External Losses
Kerugian-kerugian ini merupakan kerugian yang bersifat mekanik yaitu kerugian energi yang digunakan untuk mengatasi tahanan-tahanan mekanik atau
gesekan yang tidak langsung mempengarui kondisi uap, seperti gesekan antara poros dengan bantalan, mekanisme pengatur, pompa minyak pelumas, serta
kerugian karena kebocoran pada paking.
2.6 Perancangan Nosel Dan Sudu Gerak
2.6.1 Perancangan Nosel
Perancangan nosel yang dilakukan meliputi: pemilihan jenis, luas sisi masuk, luas sisi keluar, tinggi dan luas leher nosel.
2.6.1.1 Pemilihan Jenis Nosel
Nosel dibedakan menjadi dua golongan, yaitu: a
Nosel konvergen nosel menguncup b
Nosel konvergen-divergen nosel menguncup-mengembang
Universitas Sumatera Utara
Acuan dalam perencanaan penggunaan kedua jenis nosel tersebut adalah sebagai berikut lit.1, hal.20:
Apabila tekanan uap akhir setelah diekspansikan lebih kecil dari pada tekanan keritisnya
, maka nosel yang digunakan adalah nosel konvergen-divergen.
Apabila tekanan uap akhir setelah diekspansikan lebih besar dari pada tekanan keritisnya,
, maka nosel yang digunakan adalah nosel konvergen.
Besar tekanan kritis didefinisikan sebagai berikut :
………………….……2.9 Dimana :
= tekanan uap masuk nosel. = keceparan keritis dengan besar 0,577 untuk uap kering jenuh dan
0,546 untuk uap panas lanjut.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.14 a Nosel konvergen dan b Nosel konvergen-divergen Lit.1, hal 21
2.6.1.2 Penentuan Dimensi Nosel
Dalam merencanakan dimensi nosel, hal pertama yang dilakukan adalah menentukan tinggi nosel dan derajat pemasukan uap. Berdasarkan
derajat pemasukan uap, maka turbin dibagi menjadi: turbin dengan derajat pemasukan uap penuh dan turbin dengan derajat pemasukan sebagian
partial admission . Disebut turbin dengan derajat pemasukan uap penuh jika nosel yang digunakan, diletakan diseluruh keliling roda. Sedangkan
turbin dengan derajat pemasukan sebagian adalah turbin dengan nosel tidak diletakan di seluruh bagian roda, tetapi sebagian saja m Lit.1, hal
56. b
a
Universitas Sumatera Utara
Derajat pemasukan uap ε dinyatakan dengan persamaan :
………………………..2.10 Dimana :
m : panjang busur yang digunakan nosel t : pitch, yaitu jarak antara dua buah nosel yang berdekatan pada
diameter roda rata-rata. z : jumlah nosel
d : diameter roda rata-rata
Gambar 2.15 Nomenklatur nosel ; a Nosel konvergen, b nosel konvergen- divergen Lit.1, hal 29
Luas penampang nosel konvergen tegak lurus terhadap arah vektor kecepatan adalah :
………………………..2.11
Universitas Sumatera Utara
Diman : a : lebar nosel pada sisi keluar minimum
l : tinggi nosel pada sisi keluar z : jumlah nosel
b : lebar nosel dengan menerapkan persamaan kontinuitas pada sisi keluar maka
diperoleh persamaan :
………………………..2.12 Dimana :
: laju aliran massa melalui nosel : volume spesifik uap pada sisi keluar
: kecepatan uap pada sisi keluar nosel Dengan melakukan subsitusi persamaan 2.11 ke persamaan 2.12
lalu persamaan 2.10 dan dari gambar diperoleh bahwa ,
maka diperoleh :
……2.13 Dari persamaan 2.13 dapat diperoleh persamaan sebagai berikut :
………………………2.14
Universitas Sumatera Utara
Dan
………………………2.15 Persamaan 2.14 dan 2.15 adalah persamaan untuk menghitung
dimensi sadar nosel. Semua besaran pada persamaan diatas diketahui kecuali untuk harga dan
. Kita dapat menghitung dengan mengasumsikan sejumlah nilai dari ataupun sebaliknya.
Harga dan harus memenuhi batasan tertentu. Hal ini sudah sirekomendasikan oleh sylyakhin pada hal 61, yaitu tinggi nosel minimum
adalah 10 mm dan minimum adalah 0,2. Pembatasan tersebut dilakukan karena kerugian yang terjadi pada nosel akan bertambah besar seiring
dengan berkurangnya tinggi nisel dan derajat pemasukan uap sebagian. Untuk nosel konvergen-divergen, luas penampang minimum
ditentukan berdasarkan persamaan berikut lit.1 hal.23 Untuk uap panas lanjut
Untuk uap jenuh kering
………………………….2.16
Universitas Sumatera Utara
Dimana : : tekanan uap masuk nosel
: volume spesifik uap sebelum nosel
Pada sisi masuk
m ……………..……2.17
Pada sisi keluar
m ……………………2.18
Lebar badan sebuah nosel adalah sebagai berikut :
Pada sisi masuk m
..…………………2.19
Pada sisi keluar m
..…………………2.20 Panjang daerah divergensi nosel adalah sebagai berikut :
Sudut diversi nosel, disarankan berharga Lit.1,hal.22.
Universitas Sumatera Utara
2.6.2 Dimensi Sudu Gerak
