Kekuatan tarik untuk bahan ST37, �
�
= 37 kgmm
2
. Faktor keamanan baut direncanakan sebesar 6,0. Maka, tegangan geser ijin bahan
adalah : �
�
=
37 6
= 6,16 kgmm
2
2. Diameter ulir d
c
�
�
= �
2 �
�
�
Beban aksial pada baut sama dengan gaya aksial yang ditimbulkan oleh poros turbin yaitu sebesar 8,54 kg, sehingga diameter
batang ulir adalah : �
�
= �
2 � 8,54
6,16
�
�
= √2,72 = 1,665 mm
3. Diameter luar batang baut d
� = 1,25 �
�
� = 1,25 . 1,665 = 2,08 mm
Dari tabel 2.4 bab 2, penggunaan mur dan ulir dapat dilihat untuk d = 2,08 mm diambil M 2 dengan diameter luarnya 2,0 mm.
4.2 ANALISA DATA
A. Tabel hasil pengujian dan perhitungan
1. Turbin tesla dengan tebal dan jarak disk yang berbeda 25 disk
tebal 2 mm dan 24 celah jarak1 mm
Tabel 4.1. Tabel pengujian dan perhitungan turbin tesla dengan tebal dan jarak disk yang berbeda.
Beban N
Putaran turbin rpm
Ω . r
o 2
m
2
detik Ω . r
i 2
m
2
detik Torsi
Nm
� turbin Daya turbin
W
400 0.654
0.038 0.644
27.96 7.541
10 393
0.643 0.037
0.633 26.99
7.027 20
380.7 0.623
0.036 0.613
25.33 6.188
30 393.4
0.643 0.037
0.634 27.04
7.056 40
385 0.630
0.036 0.620
25.90 6.472
50 368.3
0.602 0.035
0.593 23.70
5.420 60
329 0.538
0.031 0.530
18.91 3.451
70 279.1
0.456 0.026
0.450 13.61
1.787 80
195.5 0.320
0.018 0.315
6.68 0.430
90 136.9
0.224 0.013
0.220 3.28
0.103 100
92.1 0.151
0.009 0.148
1.48 0.021
110 59.3
0.097 0.006
0.096 0.61
0.004 120
2. Turbin tesla dengan tebal dan jarak disk yang sama 19 disk tebal 2
mm dan 18 celah jarak 2 mm
Tabel 4.2. Tabel pengujian dan perhitungan turbin tesla dengan tebal dan jarak disk yang sama.
Beban N
Putaran turbin rpm
Ω . r
o 2
m
2
detik Ω . r
i 2
m
2
detik Torsi
Nm
� turbin Daya turbin
W
420 0.687
0.040 0.676
30.83 9.166
10 417
0.682 0.039
0.672 30.39
8.907 20
405 0.662
0.038 0.652
28.66 7.925
30 383.1
0.627 0.036
0.617 25.65
6.345 40
362.3 0.593
0.034 0.584
22.94 5.075
50 340.7
0.557 0.032
0.549 20.28
3.969 60
320 0.523
0.030 0.515
17.89 3.089
70 291.2
0.476 0.027
0.469 14.82
2.118 80
262.6 0.429
0.025 0.423
12.05 1.401
90 220.9
0.361 0.021
0.356 8.53
0.701 100
148.7 0.243
0.014 0.239
3.86 0.144
110 81.3
0.133 0.008
0.131 1.16
0.013 120
B. Grafik hasil pengujian dan perhitungan
1. Grafik hubungan putaran vs torsi
Pada gambar gambar 4.3 menjelaskan bahwa nilai torsi turbin
akan semakin naik jika putaran juga naik. Dan turbin tesla dengan jumlah dan jarak disk yang sama mempunyai putaran dan torsi tertinggi.
Gambar 4.3. Grafik hubungan putaran vs torsi
2. Grafik hubungan putaran vs efisiensi
Pada gambar gambar 4.4 menjelaskan bahwa nilai efisiensi turbin akan semakin naik jika putaran juga naik. Dan turbin tesla dengan jumlah dan
jarak disk yang sama mempunyai putaran dan efisiensi tertinggi.
-0,1 6E-16
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7
50 100 150 200 250 300 350 400 450 T
o rs
i N
m
Putaran rpm
PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN TURBIN
TESLA DENGAN JUMLAH DAN JARAK DISK YANG
BERBEDA PENGUJIAN DAN
PERHITUNGAN TURBIN TESLA DENGAN JUMLAH
DAN JARAK DISK YANG SAMA
Gambar 4.4. Grafik hubungan putaran vs efisiensi
3. Grafik hubungan putaran vs daya
Pada gambar gambar 4.5 menjelaskan bahwa nilai daya turbin akan semakin naik jika putaran juga naik. Dan turbin tesla dengan jumlah dan
jarak disk yang sama mempunyai putaran dan daya tertinggi.
Gambar 4.5. Grafik hubungan putaran vs daya 5
10 15
20 25
30 35
50 100 150 200 250 300 350 400 450
E fi
si e
n si
Putaran rpm
PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN TURBIN
TESLA DENGAN JUMLAH DAN JARAK DISK YANG
BERBEDA PENGUJIAN DAN
PERHITUNGAN TURBIN TESLA DENGAN JUMLAH
DAN JARAK DISK YANG SAMA
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
50 100 150 200 250 300 350 400 450
D a
y a
W
Putaran rpm
PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN TURBIN
TESLA DENGAN JUMLAH DAN JARAK DISK YANG
BERBEDA PENGUJIAN DAN
PERHITUNGAN TURBIN TESLA DENGAN JUMLAH
DAN JARAK DISK YANG SAMA
4. Grafik hubungan daya vs efisiensi
Pada gambar gambar 4.6 menjelaskan bahwa nilai efisiensi turbin akan semakin naik jika putaran juga naik. Dan turbin tesla dengan jumlah dan
jarak disk yang sama mempunyai daya dan efisiensi tertinggi.
Gambar 4.6.Grafik hubungan daya vs efisiensi 5
10 15
20 25
30 35
2 4
6 8
10
E fi
si e
n si
Daya W
PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN TURBIN
TESLA DENGAN JUMLAH DAN JARAK DISK YANG
BERBEDA PENGUJIAN DAN
PERHITUNGAN TURBIN TESLA DENGAN JUMLAH
DAN JARAK DISK YANG SAMA
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
1. Perancangan instalasi pemipaan
a. Kecepatan air keluar nosel, V = 13,316 mdetik
b. Kapasitas air, Q = 1,045 Ldetik
2. Perencanaan turbin
a. Turbin tesla dengan tebal dan jarak disk yang berbeda 25 disk
tebal 2 mm dan 24 celah jarak 1 mm antar disk menghasilkan : •
Putaran turbin, Ω = 400 rpm
• Torsi, T = 0,644 Nm
• Daya, P = 7,519 W
• Efisiensi,
� = 27,89 b.
Untuk turbin tesla dengan tebal dan jarak disk yang sama 19 disk tebal 2 mm dan 18 celah jarak 2 mm antar disk menghasilkan :
• Putaran turbin,
Ω = 420 rpm •
Torsi, T = 0,676 Nm •
Daya, P = 9,148 W •
Efisiensi, � = 30,74
3. Perencanaan poros
a. Daya rencana poros, P
d
= 0,263 kW
