109
4.1.2 Perhitungan Segitiga Kecepatan a Segitiga kecepatan masuk
Dari perhitungan sebelumnya telah diperoleh besar kecepatan tangensial 71
, 303
2
= u
ms untuk turbin radial aliran masuk 90
o
, segitiga kecepatan masuk dapat dilihat pada gambar 4.2 berikut ini
2
α C
2
W
2
= C
r2
= C
m2
U
2
Gambar 4.2 Segitiga kecepatan masuk
1. Kecepatan tangensial u
2
71 ,
303
2
= u
ms 2.
Kecepatan masuk mutlak c
2
2 2
2
sin c
u =
α
o
s m
c 43
, 71
sin 71
, 303
2
=
39 ,
320
2
= c
ms 3.
Kecepatan masuk relatif w
2 2
2 2
cot α
g u
w =
o
g s
m w
43 ,
71 cot
71 ,
303
2
= 05
, 102
2
= w
ms
Universitas Sumatera Utara
110
b Segitiga Kecepatan Keluar
Untuk menentukan sudut
3
β digunakan persamaan :
+ −
− −
=
3 2
2 2
3 2
2 2
2 2
2 3
cot cot
1 1
2 1
1
β α
g r
r g
a u
k T
T
3
β
C
3
= C
m3
= Cx3 W
3
U
3
Gambar 4.3 Segitiga kecepatan keluar
Dimana =
3
β sudut aliran keluar rotor yang dibentuk oleh segitiga kecepatan
Dan, 6
,
2 3
= r
r ~ 0,8
= 0,7 direncanakan Untuk koefisien kehilangan nosel yaitu :
1 1
2
− =
N N
φ λ
dimana =
N
φ koefisien kecepatan, dalam hal ini direncanakan 0,94
Maka koefisien kehilangan nosel : 1
94 ,
1
2
− =
N
λ
131 ,
=
N
λ
Universitas Sumatera Utara
111
Sehingga persamaan diatas menjadi :
−
=
s s
p s
ss N
T T
C C
T T
3 2
2 2
3 3
2 λ
− =
s s
s ss
p N
T T
T T
C C
3 2
3 3
2 2
2
λ
− =
1 2
3 3
2 2
2 s
ss s
p N
T T
T C
C
λ
+ =
s p
N s
ss
T C
C T
T
2 2
2 3
3
2 1
λ
dimana C
p
= 1147 Jkg.K C
2
= 320,39 ms
N
λ = 0,131 Sehingga :
+ =
K kgK
J T
T
s ss
738 1147
2 39
, 320
131 ,
1
2 3
3
0079 ,
1
3 3
=
s ss
T T
Rasio tekanan dapat ditentukan dari persamaan berikut ini :
s s
ss
h h
h h
T T
2 2
3 3
2 3
− −
=
s s
ss
T T
T T
T T
2 2
3 3
2 3
− −
=
Untuk perencanaan yang terbaik perbandingan dapat ditentukan dimana : 71
, 68
,
2 o
C U
Universitas Sumatera Utara
112
dalam perencanaan diambil nilai 0,69 sehingga,
69 ,
71 ,
303 s
m C
=
s m
C 15
, 440
= Dimana,
s
h h
C
3 01
2
2 1
− =
kg kJ
kg kJ
h
s
32 ,
99 17
, 811
3
− =
kg kJ
h
s
85 ,
711
3
= Dengan cara interpolasi pada table termodinamika maka diperoleh,
kg kJ
h
s
85 ,
711
3
= T
3s
= 698,43 K sehingga,
s s
ss
T T
T T
T T
2 2
3 3
2 3
− −
=
0079 ,
1
3 3
=
s ss
T T
738 28
, 744
0079 ,
1
3 3
2 3
− −
=
s s
T T
T T
K K
K K
T T
738 28
, 744
43 ,
698 43
, 698
0079 ,
1
2 3
− −
=
879 ,
2 3
= T
T
Sehingga diperoleh nilai
3
β
+ −
− −
=
3 2
2 2
3 2
2 2
2 2
2 3
cot cot
1 1
2 1
1
β α
g r
r g
a u
k T
T
Universitas Sumatera Utara
113
Untuk kecepatan suara pada temperatur T
2,
2 2
RT a
γ
=
Sehingga diperoleh
[ ]
3 2
2 2
2
cot 7
, 43
, 71
cot 1
28 ,
744 287
333 ,
1 71
, 303
1 333
, 1
2 1
1 878
, β
g g
s m
kg kJ
s m
+ −
− −
=
[ ]
3 2
2 2
2
cot 7
, 43
, 71
cot 1
569 ,
054 ,
1 878
,
β
g g
+ −
− =
075 ,
cot 0267
,
3 2
=
β 88
, 2
cot
3 2
= β
o
8 ,
44
3
=
β
Hubungan
=
2 3
2 3
r r
u u
, sehingga kecepatan tangensial pada sisi keluar dapat
diperoleh, 1.
Kecepatan keluar tangensial u
3
=
2 3
2 3
r r
u u
7 ,
71 ,
303
3
s m
u =
58 ,
212
3
= u
ms 2.
Kecepatan keluar mutlak c
1 3
3 3
cot β
g u
c =
3
8 ,
44 cot
58 ,
212 =
c
07 ,
214
3
= c
ms 3.
Kecepatan keluar relatif w
3
3 3
3
sin β
u w
=
Universitas Sumatera Utara
114
o
s m
w 8
, 44
sin 58
, 212
3
= =
3
w 301,69 ms
4.1.3 Temperatur dan tekanan gas keluar turbin
Kategori