Rancangan II .1 Analisa Segitiga Kecepatan Turbin Air

Jhon Aryanto Glad Saragih : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Datar Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009. USU Repository © 2009 Berdasarkan gambar 4.3 besar sudut antara 2 W dengan 2 U 2 β dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : 2 2 2 2 2 2 W U ArcCos W U Cos = ⇒ = β β .......................................4.4 s m s m ArcCos 26 , 1 06 , 1 2 = β 84 , 2 ArcCos = β 2 72 , 32 = β Jadi besar sudut antara 2 W dengan 2 U 2 β adalah 72 , 32 4.2 Rancangan II 4.2.1 Analisa Segitiga Kecepatan Turbin Air  Analisa Kecepatan Pada Sisi Masuk Jhon Aryanto Glad Saragih : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Datar Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009. USU Repository © 2009 Gambar 4.4 Analisa Kecepatan Pada Sisi Masuk Dari gambar diatas diketahui bahwa : 1 C : Kecepatan Absolut Fluida Masuk 1 U : Kecepatan Tangensial Kecepatan Keliling Sudu Turbin yang arahnya searah dengan arah putaran turbin. 1 W : Kecepatan Relatif Fluida terhadap Sudu Turbin Adapun nilai dari 1 C = s m 75 , 1 diperoleh dengan menggunakan rotatometer dan 1 U dapat dicari dengan persamaan [2] : 1 U = 60 n D × × π .....................................................................................4.5 Dimana : D : diameter turbin air yang direncanakan 0,75 m n : putaran turbin air yang dihasilkan 30 rpm Sehingga : C 1 U 1 1 Jhon Aryanto Glad Saragih : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Datar Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009. USU Repository © 2009 1 U = s m menit ik rpm m 17 , 1 det 60 30 75 , = × × π Maka harga 1 W dapat dicari dengan menggunakan persamaan [3] : α Cos U C U C W 1 1 2 1 2 1 2 1 2 − + = ..................................................4.6 dengan = α karena 1 C dan 1 U segaris, sehingga persamaan diatas menjadi : α Cos U C U C W 1 1 2 1 2 1 2 1 2 − + = 2 2 2 1 17 , 1 . 75 , 1 . 2 17 , 1 75 , 1 Cos W − + = 095 , 4 3689 , 1 0625 , 3 2 1 − + = W 3364 , 2 1 = W s m W 58 , 1 = Jadi besar kecepatan relatif fluida terhadap sudu turbin pada sisi masuk adalah 0,58 ms.  Analisa Segitiga Kecepatan Pada Sisi Keluar C 2 U 2 W 2 Gambar 4.5 Analisa Kecepatan Pada Sisi Keluar Jhon Aryanto Glad Saragih : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Datar Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009. USU Repository © 2009 Dari gambar diatas, dapat diperoleh gambar segitiga kecepatan pada sisi keluar sebagai berikut : Gambar 4.6 Segitiga Kecepatan Pada Sisi Keluar Dari gambar diatas diketahui bahwa : 2 C : Kecepatan Absolut Fluida Keluar 2 U : Kecepatan Tangensial Kecepatan Keliling Sudu Turbin yang arahnya searah dengan arah putaran turbin. 2 W : Kecepatan Relatif Fluida terhadap Sudu Turbin Maka harga 2 W dapat dicari dengan menggunakan persamaan [3] : α Cos U C U C W 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − + = .........................................4.7 dimana : 2 C = 0,58 ms 2 U = 1,17 ms 90 = α karena 2 C ⊥ 2 U Sehingga persamaan diatas menjadi : α Cos U C U C W 2 2 2 2 2 2 2 2 2 − + = U 2 W 2 C 2 Jhon Aryanto Glad Saragih : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Datar Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009. USU Repository © 2009 2 2 2 2 90 17 , 1 . 58 , . 2 17 , 1 58 , Cos W − + = 3689 , 1 3364 , 2 2 + = W 7053 , 1 2 2 = W s m W 3 , 1 2 = Jadi besar kecepatan relatif fluida terhadap sudu turbin pada sisi keluar adalah 1,3 ms. Berdasarkan gambar 4.6 besar sudut antara 2 W dengan 2 U 2 β dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : 2 2 2 2 2 2 W U ArcCos W U Cos = ⇒ = β β .......................................4.8 s m s m ArcCos 3 , 1 17 , 1 2 = β 9 , 2 ArcCos = β 2 84 , 25 = β Jadi besar sudut antara 2 W dengan 2 U 2 β adalah 84 , 25 4.3 Analisa Rancangan III 4.3.1 Analisa Segitiga Kecepatan Turbin Air