Aliran air yang digunakan berasal dari tempat penampungan bawah TPB - terletak di lantai satu laboratorium - dipompakan ke tempat penampungan atas
TPA oleh satu unit pompa pengumpan. Kapasitas aliran debit air yang akan diumpankan dapat diatur melalui sebuah katup pengatur gate valve sesuai
dengan kebutuhan. Gaya gravitasi menyebabkan fluida cair mengalir dari satu tempat yang relatif tinggi menuju tempat yang relatif lebih rendah. Aliran air yang
jatuh dari TPA melalui pipa pesat penstock memiliki energi potensial sehingga akan menimbulkan daya air yang diberikan kepada Turbin Pelton sebagai energi
input. Kemudian daya air ini akan masuk melalui nosel pada Turbin Pelton dan menabrak sudu yang kemudian memutar runner Turbin Pelton. Maka zat cair
mendorong sudu-sudu agar dapat berputar sehingga daya runner akan diberikan untuk memutar poros turbin pelton. Zat cair yang keluar setelah menabrak sudu
akan disalurkan keluar Turbin Pelton melalui saluran buangan dari rumah turbin casing.
Dari uraian di atas, jelas bahwa penggunaan turbin pelton dapat mengubah energi potensial fluida menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros.
Selanjutnya daya poros ini akan diteruskan oleh suatu sistem transmisi dengan poros penghubung ke dinamo meter untuk mendapatkan torsi Nm dan putaran
rpm pada poros turbin.
3.2 PENGUJIAN TURBIN PELTON
Turbin Pelton yang digunakan dalam uji performansi turbin pelton pada head 5,21 meter dengan menggunakan satu nosel, bentuk sudu mangkuk dan
setengah silinder dan analisa perbandingan penggunaan jumlah sudu menggunakan jumlah sudu sebanyak 24 sudu dengan 26 sudu ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1 Sudu dan Runner Turbin Pelton
Gambar 3.2 turbin pelton setelah dirakit.
Pemilihan Turbin berdasarkan pada kecepatan Spesifik dan Putaran Turbin
Untuk 1 nosel :
Dimana :
Universitas Sumatera Utara
Sehingga: Untuk 1 nosel :
Dari perhitungan diatas dapat ditabelkan sebagai berikut :
Putaran 300
500 750
1000 4,24
7,05 10,575
14,1
Dari perhitungan diatas bahwa data kecepatan putaran diambil berdasarkan putaran poros turbin yang diperkirakan akan didapatkan pada saat pengujiaan
turbin pelton tersebut. Dan untuk perencanaan turbin pelton diambil untuk putaran yang 300 rpm.
Kecepatan air keluar nosel V
Kecepatan keluar nosel adalah kecepatan air yang dipancarkan nosel.
dimana :
Universitas Sumatera Utara
Diketahui : Ketinggian air jatuh maksimal = 9,41 m Sehingga :
Diameter Nosel jet Optimal d
Diameter jet untuk 1 nosel adalah
dimana :
Diameter nosel adalah:
Universitas Sumatera Utara
Maka diameter nosel yang di rancang adalah 0,023 meter atau sama dengan 0,9 inci.
Kecepatan Tangensial U
dimana :
Diameter Lingkaran Tusuk D
dimana :
Universitas Sumatera Utara
Sehingga:
Maka diameter runner yang akan di gunakan adalah 0,42 meter.
Jumlah Sudu Bucket Z
Sehingga :
Ukuran Sudu a. Lebar Sudu b
Sehingga :
Maka lebar sudu yang akan di gunakan adalah 0,06 m.
Universitas Sumatera Utara
b. Tinggi Sudu h
Sehingga:
Maka tinggi mangkok yang akan di gunakan adalah 0,06 m.
c. Kedalaman Sudu t
Sehingga:
Maka kedalam mangkok yang akan di gunakan adalah 0,0199 m.
3.3 RANCANG BANGUN INSTALASI
Rancang bangun instalasi pemipaan uji eksperimental Turbin Pelton terdapat pada lantai dua,dan lantai tiga. Ketinggian instalasi yang terdapat pada
lantai dua adalah 5,21 meter dan pada lantai tiga adalah 9,41 meter diukur dari lubang keluaran tempat penampungan atas TPA ke poros mulut nosel . Panjang
pipa, diukur dari lantai dua ke Turbin Pelton adalah 6,31 meter, sedangkan untuk
Universitas Sumatera Utara
lantai tiga adalah sepanjang 11,62 meter. Adapun tujuan rancang bangun instalasi pipa adalah sebagai bentuk simulasi dari suatu aliran sungai atau aliran air terjun
dengan ketinggian H.
Gambar 3.3 Instalasi Pipa untuk Turbin Pelton
3.4 PERALATAN PENGUJIAN 3.4.1 Hand Tachometer
