Dari tabel diatas diperoleh data efisiensi dengan beban dari 0 N sampai dengan 45 N turbin berhenti. Dari data diatas dapat dilihat hubungan antara beban dengan
efisiensi. Dimana pada saat beban 28 N didapat efisiensi maksimum.
4.4 Gambar Hasil Pengujian Turbin Dengan 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 75º
Gambar 4.4 Grafik Beban N vs Efisiensi Turbin 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 75º.
Dari gambar 4.4 grafik beban vs efisiensi didapat hubungan antara efisiensi dengan beban, dimana beban N yang digunakan mulai dari 0 N sampai 45 N
turbin berhenti. Dari gambar diatas didapat data bahwa efisiensi maksimum pada percobaan turbin pelton head 9,41 meter menggunakan satu buah nosel, 24 buah
sudu berbentuk mangkok adalah saat beban yang digunakan 28 N, dikarenakan atas perhitungan daya yang keluar dari dinamometer pada beban 28 N adalah yang
paling besar sebesar 216,36 Watt.
5 10
15 20
25 30
35 40
45
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
E fi
si e
nsi T
ur bi
n
Beban N
Beban N vs Efisiensi Turbin
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.5 Grafik Beban N vs Putaran Turbin rpm 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 75º.
Dari gambar 4.5 grafik beban vs putaran turbin, didapat hubungan antara putaran turbin dengan beban, dimana beban N yang digunakan mulai dari 0 N sampai 45
N turbin berhenti. Sehingga didapat hasil dari gambar diatas adalah semakin besar beban N yang digunakan semakin kecil putaran turbin rpm yang
diperoleh. Dan sebaliknya semakin kecil beban N yang digunakan semakin besar putaran turbin rpm yang diperoleh.
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
550 600
650
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
Put a
ra n
T u
rb in
r p
m
Beban N
Beban N vs Putaran Turbin rpm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.6 Grafik Putaran Turbin rpm vs Daya Turbin W 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 75º.
Dari gambar 4.6 grafik putaran turbin vs daya turbin didapat hubungan antara putaran turbin rpm dengan daya turbin Watt. Dari gambar diatas didapat data
bahwa daya turbin maksimum didapat pada putaran 295,3 rpm.
4.5 PERHITUNGAN EFISIENSI TURBIN PELTON PADA HEAD 9,41 METER DENGAN MENGGUNAKAN SATU NOSEL BUKAAN
NOSEL 60º DENGAN MENGGUNAKAN 24 SUDU MANGKOK.
Kapasitas Aktual pada Head 9,41 meter
Pengukuran di lakukan dengan menggunakan Flow meter digital yang di pasang pada pipa.
Q=0,00502 ⁄
Panjang Pipa yang digunakan pada Head 9,41 meter Panjang Pipa 4 in = 11,05 meter
Panjang Pipa 2 in = 0,57 meter Jadi Panjang Total Pipa yang digunakan adalah 11,62 meter
50 100
150 200
250
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
Da y
a T
u rb
in W
Putaran Turbin rpm
Putaran Turbin rpm vs Daya Turbin W
Universitas Sumatera Utara
Head Losses Mayor pada Pipa 4 inci
Menurut Persamaan Umum Hazen Williams ; ℎ =
, .
, ,
.
,
Dimana ; Q = 0,00502 ⁄
C = Koefisien Kekasaran Pipa PVC menurut Hazen Williams 130
D = Diameter Pipa 0,1016 meter L = Panjang Pipa 11,05 meter
ℎ = ,
. ,
, ,
,
,
, ℎ =
, .
−
, ℎ = ,
meter
Head Losses Mayor pada Pipa 2 inci
Menurut Persamaan Umum Hazen Williams;
ℎ = ,
.
, ,
.
,
Dimana ; L = Panjang Pipa 0,57 meter
D = Diameter Pipa 0,0508
ℎ = ,
. ,
, ,
. ,
,
,
ℎ = ,
.
−
, .
−
Universitas Sumatera Utara
ℎ = , meter
Head Loses Minor pada Pipa 4 inci
ℎ = Σ . Dimana ;
= �
= ,
, = ,
⁄
N k
∑k Elbow
3 0,4
1,2 Tee
1 2,0
2,0 Flow Meter
1 7
7 Sisi Masuk
1 0,25
0,25 Sisi Keluar
1 0,04
0,04 10,49
Tabel 4.7 Head Losses Minor pada Pipa 4 inci.
Jadi harga Koefisien Kerugian pipa 4 inci ∑K = 10,49 Sehingga :
ℎ = Σ .
Universitas Sumatera Utara
ℎ = , .
, × ,
ℎ = ,
Head Loses Minor pada Pipa 2 inci ℎ = Σ .
Dimana ; = �
= ,
, = , ⁄
N k
∑k Katup Bola
1 0,05
0,05 Sisi Masuk
1 0,25
0,25 Sisi Keluar
1 0,04
0,04 0,34
Tabel 4.8 Head Losses Minor pada Pipa 2 inci.
Jadi harga Koefisien Kerugian pipa 4 inci ∑K = 0,34 Sehingga :
ℎ = Σ .
ℎ = , . ,
. ,
Universitas Sumatera Utara
ℎ = ,
Head Efektif pada instalasi Turbin Pelton
ℎ = , + , − ,
+ , + ,
+ , ℎ
= ,
Efisiensi Turbin � untuk bukaan katup 60º
� =
� ���
x 100
��
= Daya Air watt
��
= . . . ℎ
��
= , .
. , . ,
��
= ,
n = putaran turbin pada pembebanan 0 N adalah 548,3 rpm Sehingga ;
ω = 57,39 rads Maka ;
= Ƭ� = × ,
= Sehingga Efisiensi Turbin adalah
� = , .
�
= 0
Universitas Sumatera Utara
Dengan cara yang sama seperti diatas diberikan pembebanan pada turbin dari 0 N sampai turbin berhenti, maka diperoleh hasil lengkap perhitungan efisiensi di
bawah ini :
Beban Ƞturbin
.
1 .
2 .
3 .
4 .
5 .
6 .
7 .
8 .
9 .
10 .
11 .
12 .
13 .
14 .
15 .
16 .
17 .
18 .
19 .
20 .
21 .
Universitas Sumatera Utara
22 .
23 .
24 .
25 .
26 .
27 .
28 .
29 .
30 .
31 .
32 .
33 .
34 .
35 .
36 .
37 .
38 .
39 .
40 .
41 .
42 .
43 .
44 .
Tabel 4.9 Tabel Hubungan Antara Beban dengan Efisiensi Turbin 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 60º
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel diatas diperoleh data efisiensi dengan beban dari 0 N sampai dengan 44 N turbin berhenti. Dari data diatas dapat dilihat hubungan antara beban dengan
efisiensi. Dimana pada saat beban 29 N didapat efisiensi maksimum.
4. 6 Gambar Hasil Pengujian Turbin Dengan 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 60º
Gambar 4.7 Grafik Beban N vs Efisiensi Turbin 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 60º.
Dari gambar 4.7 grafik beban vs efisiensi turbin didapat hubungan antara efisiensi dengan beban, dimana beban N yang digunakan mulai dari 0 N sampai 44 N
turbin berhenti. Dari gambar diatas didapat data bahwa efisiensi maksimum pada percobaan turbin pelton head 9,41 meter mengunakan satu buah nosel, 24 buah
sudu berbentuk mangkok adalah saat beban yang digunakan 29 N, dikarenakan atas perhitungan daya yang keluar dari dinamometer pada beban 29 N adalah yang
paling besar sebesar 210,20 Watt.
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
E fi
si e
n si
T u
rb in
Beban N
Beban N vs Efisiensi Turbin
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8 Grafik Beban N vs Putaran Turbin rpm 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 60º.
Dari gambar 4.8 grafik beban vs putaran turbin, didapat hubungan antara putaran turbin dengan beban, dimana beban N yang digunakan mulai dari 0 N sampai 44
N turbin berhenti. Sehinga didapat hasil dari gambar diatas adalah semakin besar beban N yang digunakan semakin kecil putaran turbin rpm yang diperoleh.
Dan sebaliknya semakin kecil beban N yang digunakan semakin besar putaran turbin rpm yang diperoleh.
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
550 600
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
Put a
ra n
T u
rb in
r p
m
Beban N
Beban N vs Putaran Turbin rpm
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9 Grafik Putaran Turbin rpm vs Daya Turbin W 24 Buah Sudu Mangkok Bukaan Katup 60º.
Dari gambar 4.9 grafik putaran turbin vs daya turbin didapat hubungan antara putarn turbin rpm dengan daya turbin Watt. Dari gambar di atas didapat data
bahwa daya turbin maksimum didapat pada putaran 277 rpm.
4.7 PERHITUNGAN EFISIENSI TURBIN PELTON PADA HEAD 9,41 METER DENGAN MENGGUNAKAN SATU NOSEL BUKAAN
NOSEL 90º DENGAN MENGGUNAKAN 24 SUDU SETENGAH SILINDER.
��
= ,
didapat dari perhitungan daya air bukaan katub 90° pada sudu mangkok
n = putaran turbin pada pembebanan 0 N adalah 560,2 rpm Sehingga ;
ω = 58,63 rads
50 100
150 200
250
50 100
150 200
250 300
350 400
450 500
550 600
Da y
a T
u rb
in W
Putaran Turbin rpm
Putaran Turbin rpm vs Daya Turbin W
Universitas Sumatera Utara
Maka ; = Ƭ�
= × , =
Sehingga Efisiensi Turbin adalah
� = , .
�
= 0 Dengan cara yang sama seperti diatas diberikan pembebanan pada turbin dari 0 N
sampai turbin berhenti, maka diperoleh hasil lengkap perhitungan efisiensi di bawah ini :
Beban N
Ƞturbin .
1 .
2 .
3 .
4 .
5 .
6 .
7 .
8 .
9 .
10 .
11 .
12 .
Universitas Sumatera Utara
13 .
14 .
15 .
16 .
17 .
18 .
19 .
20 .
21 .
22
.
23 .
24 .
25 .
26 .
27 .
28 .
29 .
30 .
31 .
32 .
33 .
34 .
35 .
36 .
Tabel 4.12 Tabel Hubungan Antara Beban dengan Efisiensi Turbin 24 Buah Sudu Setengah Silinder Bukaan Katup 90º
Universitas Sumatera Utara
Dari tabel di atas diperoleh data efisiensi dengan beban dari 0 N sampai dengan 36 N turbin berhenti. Dari data diatas dapat dilihat hubungan antara beban dengan
efisiensi. Dimana pada saat beban 22 N didapat efisiensi maksimum.
4.8 Gambar Hasil Pengujian Turbin Dengan 24 Buah Sudu Setengah Silinder Bukaan Katup 90º
