Asas Impuls dan Reaksi
325
Azas impuls dapat dijelaskan dengan metode sebagai berikut. Pada gambar 15.2 A adalah sebuah pelat yang ditumbuk dengan fluida gas
berkecepatan V
s
, dan laju massa
•
m , karena pelat itu beroda sehingga bergerak dengan kecepatan V
b
. Besarnya daya dapat dihitung dengan persamaan:
4
2
V m
s optimum
plat W
• •
=
sedangkan pada ganbar B adalah sebuah sudu yang ditumbuk fluida gas dengan laju masa
•
m , maka daya yang dihasilkan adalah:
2
2
V m
s optimum
sudu W
• •
=
Dari dua model di atas, dapat dilihat bahwa model sudu mempunyai daya yang lebih besar pada kecepatan dan laju massa fluida gas yang sama.
Maka dengan alasan tersebut, bentuk sudu dianggap yang paling efisien untuk diterapkan pada turbin uap atau jenis turbin lainnya seperi turbin
gas dan air.
Penerapan model sudu tersebut di atas pada turbin uap, penataannya kurang lebih seperti pada gambar 15.3, yaitu menata sudu-
sudu tersebut sebaris mengelilingi roda jalan atau poros turbin uap, sehingga terjadi keseimbangan gaya.
Gambar 15.3 Sudu sudu impuls pada rotor turbin uap
sumbu putar
U
326
Gambar 15.4 Mesin uap Branca dengan turbin impuls Model turbin impuls dalam sejarahnya sudah pernah dibuat oleh
Branca Gambar 15.4. Prinsip kerjanya adalah dengan menyemburkan uap berkecapatan tinggi melalui nosel ke sudu-sudu impuls pada roda
jalan. Akibat adanya tumbukan antara semburan gas dengan sudu-sudu jalan turbin impuls, poros turbin menjadi berputar.
Berbeda dengan azas impuls azas reaksi, untuk sebagaian orang lebih sulit dipahami. Untuk menggambarkan azas reaksi bekerja pada
gambar adalah model jet uap dari Newton.
Gambar 15.5 Mesin uap Newton gaya aksi rekasi
turbin impuls pembangkit uap
bejana air tempat
gaya aksi gaya reaksi
327
Semburan uap dari tabung mempunyai energi kinetik yang besar sehingga sepeda akan bergerak ke kiri. Dari hal tersebut dapat dipahami
bahwa mesin tersebut bekerja dengan azas reaksi, yaitu semburan uap melakukan aksi sehingga timbul reaksi pada sepeda untuk begerak
melawan aksi.
Pada gambar adalah contoh lain dari aksi-reaksi.
Gambar 15.6 Gaya aksi-reaksi pada balon