Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
U
1
C
1
4.2.2 Analisa Rancangan II Analisa Segitiga Kecepatan Turbin Air
Analisa Kecepatan Pada Sisi Masuk
W
1
Gambar 4.4 Analisa Kecepatan Pada Sisi Masuk
Dari gambar diatas diketahui bahwa :
1
C : Kecepatan Absolut Fluida Masuk
1
U : Kecepatan Tangensial Kecepatan Keliling Sudu Turbin yang arahnya searah dengan arah putaran turbin.
1
W : Kecepatan Relatif Fluida terhadap Sudu Turbin Adapun nilai dari
1
C = s
m 75
, 1
diperoleh dengan menggunakan rotatometer dan
1
U dapat dicari dengan persamaan [2] :
1
U = 60
n D
× ×
π .....................................................................................4.5
Dimana : D : diameter turbin air yang direncanakan 0,75 m
n : putaran turbin air yang dihasilkan 33 rpm
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
U
2
C
1
C
2
W
2
Sehingga :
1
U =
s m
menit ik
rpm m
3 ,
1 det
60 33
75 ,
= ×
×
π
Maka harga
1
W dapat dicari dengan menggunakan persamaan [3] : α
Cos U
C U
C W
1 1
2 1
2 1
2 1
2 −
+ =
..................................................4.6 dengan
= α
karena
1
C dan
1
U segaris, sehingga persamaan diatas menjadi : α
Cos U
C U
C W
1 1
2 1
2 1
2 1
2 −
+ =
2 2
2 1
3 ,
1 .
75 ,
1 .
2 3
, 1
75 ,
1 Cos
W −
+ =
55 ,
4 69
, 1
0625 ,
3
2 1
− +
= W
2025 ,
2 1
= W
s m
W 45
,
1
=
Jadi besar kecepatan relatif fluida terhadap sudu turbin pada sisi masuk adalah 0,45ms.
Analisa Segitiga Kecepatan Pada Sisi Keluar
Gambar 4.5 Analisa Kecepatan Pada Sisi Keluar
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
C
2
W
2
U
2
β
2
Dari gambar diatas, dapat diperoleh gambar segitiga kecepatan pada sisi keluar sebagai berikut :
Gambar 4.6 Segitiga Kecepatan Pada Sisi Keluar
Dari gambar diatas diketahui bahwa :
2
C : Kecepatan Absolut Fluida Keluar
2
U : Kecepatan Tangensial Kecepatan Keliling Sudu Turbin yang arahnya searah dengan arah putaran turbin.
2
W : Kecepatan Relatif Fluida terhadap Sudu Turbin
Maka harga
2
W dapat dicari dengan menggunakan persamaan [3] : α
Cos U
C U
C W
2 2
2 2
2 2
2 2
2 −
+ =
.........................................4.7 dimana :
2
C = 0,45ms
2
U = 1,3 ms 90
= α
karena
2
C
⊥
2
U
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
Sehingga persamaan diatas menjadi : α
Cos U
C U
C W
2 2
2 2
2 2
2 2
2 −
+ =
2 2
2 2
90 3
, 1
. 45
, .
2 33
, 1
45 ,
Cos W
− +
= 69
, 1
2025 ,
2 2
+ =
W 8925
, 1
2 2
= W
s m
W 38
, 1
2
=
Jadi besar kecepatan relatif fluida terhadap sudu turbin pada sisi keluar adalah 1,38ms.
Berdasarkan gambar 4.6 besar sudut antara
2
W dengan
2
U
2
β dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
2 2
2 2
2 2
W U
ArcCos W
U Cos
= ⇒
= β
β .......................................4.8
s m
s m
ArcCos 38
, 1
3 ,
1
2
= β
942 ,
2
ArcCos =
β
2
61 ,
19 =
β Jadi besar sudut antara
2
W dengan
2
U
2
β adalah 61
, 19
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
U
1
C
1
4.2.3 Analisa Rancangan III 4.3.1 Analisa Segitiga Kecepatan Turbin Air
