3.12.2 Perhitungan Gaya Aksial.......................................................................52 3.12.3 Pemilihan Dimensin Bantalan...............................................................54
BAB IV KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Energi pada saat sekarang ini semakin berkurang akibat penggunaan energi fosil secara berlebihan di semua bidang, ilmuwan diselurah dunia menyadari hal ini dan mencoba
berbagai energi alternatif. Salah satu sumber energi saat ini yang banyak dilakukan penelitian adalah arus air. Indonesia adalah negara agraris yang menghasilkan air secara terus menerus,
sehingga turbin air lebih diutamakan dari turbin angin karena angin di indonesia relatif stabil. Microhydro ataupun Picohydro yang dibuat biasanya memanfaatkan air terjun dengan head
jatuh yang besar, sedangkan untuk aliran sungai dengan head jatuh yang kecil belum termanfaatkan dengan optimal. Hal ini menjadi referensi untuk memanfaatkan aliran sungai
dengan mengubahnya menjadi aliran vortex. Tujuan dari analisa perancangan ini adalah untuk mendapatkan rancangan casing turbi n vortex, rancangan poros, rancangan sudu dan
bantalan serta bahan-bahan yang sesuai. Turbin Vortex ini di rancang dengan debit air 0,0052 dan kecepatan air 1,44 ms.
Menggunakan casing berpenampang spiral dan lingkaran berbahan Akrilik, dengan 3 variasi dimenai sudu berbahan seng. Hasil dari perancangan ini diharapkan akan bermanfaat untuk
pengguna turbin vortex, sehingga didapat turbin vortex yang aman pada saat digunakan.
Kata kunci : Perancangan Turbin Vortex, Sudu Turbin Vortex, Variasi Casing dan sudu
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Sudu Turbin Pelton
10 Gambar 2.2 Turbin Pelton
11 Gambar 2.3 Turbin Crossflow
12 Gambar 2.4 Turbin Kaplan
14 Gambar 2.5 Turbin Francis
14 Gambar 2.6 Turbin Vortex
15 Gambar 2.7 Rumah Turbin Vortex
19 Gambar 2.8 Gravitasi Air Pembangkit Listrik Pusaran Sebagai Bio-reaktor
21 Gambar 2.9 Gravitasi Water Vortex Power Plants GWVPPs
22 Gambar 3.0 Tipe – Tipe Vortex
25 Gambar 3.1 Beberapa Tipe Lubang Masuk
26 Gambar 3.2 Instalansi Penampang
30 Gambar 3.3 Roda Jalan
34 Gambar 3.4 Segitiga Kecepatan Pada Kontruksi Roda Jalan
37 Gambar 3.5 Segitiga Kecepatan Pada Sisi Masuk dan Sisi keluar
41 Gambar 3.6 Metode Segitiga
42 Gambar 3.7 Casing Spiral
43 Gambar 3.8 Ukuran Lingkaran
43 Gambar 3.9 Casing Lingkaran
44 Gambar 3.10 Pembebanan Pada Poros
51 Gambar 3.11 Bantalan
52
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Klasifikasi Turbin Air Berdasarkan Tinggi Jatuh Air
16 Tabel 2.2 Klasifikasi Berdasarkan Putaran Spesifik
17 Tabel 2.3 Klasifikasi Berdasarkan Arah Aliran Fluida
18 Tabel 3.2 Panjang jari – jari turbin spiral
45
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL
Lambang Arti
SATUAN A
Luas m
b Lebar Penampang
m D
1
Diameter Roda Jalan Sisi Masuk m
D
2
Diameter Roda Jalan Sisi Keluar m
D
t
Diameter Turbin m
D
p
Diameter Poros m
f Koefisien
F
m
Gaya momentum N
F
t
Gaya Tekanan N
F
r
Gaya Radial N
F
a
Gaya Aksial N
g konstanta Gravitasi
9,81 ms H
Head m
k Koefisien Losses
Faktor Ketebalan Sudu L
Panjang m
Jarak Antara Sudu n
Putaran Operasi rpm
n
s
Putaran Spesifik rpm
N Jumlah Sudu
P Daya
Watt Jumlah Kutup
Q Debit Aliran
m
3
s R
AX
Reaksi Pada Titik A Sumbu X N
Universitas Sumatera Utara
R
AY
Reaksi Pada Titik A Sumbu Y N
R
BX
Reaksi Pada Titik B Sumbu X N
R
BY
Reaksi Pada Titik B Sumbu Y N
S
f1
Faktor Keamanan Bahan S
f2
Faktor Keamanan Bentuk Poros t
Tebal Sudu Roda Jalan m
U Kecepatan Tangensial
ms V
Kecepatan ms
W
p
Berat Poros N
W
t
Berat Roda Jalan N
z Jumlah Sudu
Universitas Sumatera Utara
AKSARA YUNANI
Arti Satuan
γ
Berat Jenis Nm
3
ɳ
t
Efisiensi Turbin m
2
det
ɳ
g
Efesiensi Generator -
ɳ
h
Efesiensi Hidrolik -
ρ
Massa Jenis kgm
α
Sudu antara Kec.Absolut dan Kec. Tangensial -
β
Sudut Sudu -
τ
g
Tegangan Geser kgmm
2
τ
t
Tegangan Geser Torsi kgmm
2
σ
b
Tegangan Tarik kgmm
2
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Energi pada saat sekarang ini semakin berkurang akibat penggunaan energi fosil secara berlebihan di semua bidang, ilmuwan diselurah dunia menyadari hal ini dan mencoba
berbagai energi alternatif. Salah satu sumber energi saat ini yang banyak dilakukan penelitian adalah arus air. Indonesia adalah negara agraris yang menghasilkan air secara terus menerus,
sehingga turbin air lebih diutamakan dari turbin angin karena angin di indonesia relatif stabil. Microhydro ataupun Picohydro yang dibuat biasanya memanfaatkan air terjun dengan head
jatuh yang besar, sedangkan untuk aliran sungai dengan head jatuh yang kecil belum termanfaatkan dengan optimal. Hal ini menjadi referensi untuk memanfaatkan aliran sungai
dengan mengubahnya menjadi aliran vortex. Tujuan dari analisa perancangan ini adalah untuk mendapatkan rancangan casing turbi n vortex, rancangan poros, rancangan sudu dan
bantalan serta bahan-bahan yang sesuai. Turbin Vortex ini di rancang dengan debit air 0,0052 dan kecepatan air 1,44 ms.
Menggunakan casing berpenampang spiral dan lingkaran berbahan Akrilik, dengan 3 variasi dimenai sudu berbahan seng. Hasil dari perancangan ini diharapkan akan bermanfaat untuk
pengguna turbin vortex, sehingga didapat turbin vortex yang aman pada saat digunakan.
Kata kunci : Perancangan Turbin Vortex, Sudu Turbin Vortex, Variasi Casing dan sudu
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
