2.24 Kecepatan peripheral u
1
= r
1
ω. Dengan adanya sudut α pada keluaran
guide vane canal dan sudut
2
pada keluaran saluran runner maka dapat digambarkan diagram kecepatan pada masukan dan keluaran runner. Pada gambar
β.5 ditunjukkan tiga perbedaan sudut, ω = ω
normal
, ω ω
normal
and ω ω
normal.
ω = ω
normal
berarti kecepatan rotasi dari turbin menerima energi loss paling rendah pada keluaran yang diwakili dengan
. Ini juga merupakan kondisi kerja untuk turbin yang memperoleh efesiensi hidrolis paling tinggi untuk sudut
guide vane sebesar α
. Daya yang ditransfer aliran dinyatakan dalam persamaan
2.25 Dari gambar 2.5 didapat bahwa kecepatan peripheral u
2
= u
1
, maka persamaan di atas menjadi :
2.26
2.8. Turbin Francis
Gambar 2.6 menunjukkan bagian axial yang melalui sebuah francis turbin dengan guide vane G dan runner R. runner diikatkan pada poros turbin.
Turbin Francis dipasang pada dasar dari sebuah reservoir terbuka yang terisi air sampai level tertentu di atas guide vane. Sudut g
uide vane α
o
diasumsikan tetap dan runner berputar pada kecepatan sudut yang tertentu dan air diisi memenuhi
seluruh ruang pada runner. Melalui guide vane partikel air diasumsikan mengikuti garis pada tengah
saluran guide vane seperti pada gambar 2.6. Guide vane didesain sehingga gerakan partikel air berubah dari arah radial saat masuk guide vane menjadi
komponen kecepatan yang agak besar dengan arah peripheral saat keluar guide vane. Pinggir keluaran dari guide vane ditandai dengan index o, dan kecepatan
absolute dari partikel air pada pinggir keluaran guide vane adalah c
o
. Arah c
o
dianggap sesuai dengan arah dari vane pada keluarannya.
Gambar 2.12. Bagian axial melalui turbin francis http:www.nzdl.orggsdlmod
Diasumsikan bahwa partikel air lewat tanpa gesekan melalui ruang antara keluaran guide vane dan masukan runner. Oleh karena itu momentum pusaran
tetap tidak berubah. Ini berarti rc
u
konstan, dan hubungan antara komponen rotasi c
u0
dan c
u1
dari kecepatan c dan c
1
berturut-turut menjadi 2.27
Dimana : r
adalah radius keluaran guide vane r
1
adalah radius masukan runner kecepatan peripheral dari runner berhubungan dengan radius r
1
yang didapat dari u
1
=r
1
ω. Daya yang ditransfer ke runner dari aliran air adalah
2.28
Turbin Francis Horizontal
Di bawah ini terdapat sebuah turbin francis horizontal. Air mengalir memasuki runner melalui casing dan guide vanes. Runner berputar sebagai reaksi
dari aliran air. Bagian-bagian utama dari turbin francis horizontal ini adalah runner, poros turbin, guide vanes, casing, dan draft tube.
Gambar 2.13. Bagian-bagian dari turbin francis horizontal http:www.bflhydro.comproducts-turbine.php
4. Runner 7. Runner cone
9. Sudu servomotor 10. Servomotor
14. Poros Turbin 16. Alas bearing
20. Penutup bearing 22. Shaft sealing box
23. Penutup Turbin 24. Runner seal ring
25. Sudu tetap stay vane 26. Scroll case
28. Sudu pengarah guide vane 30. guide vane lever
32. Link 33.
Regulating ring 34. Pipa isap Draft tube
