Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
1 2
3 5
4
BAB III DASAR - DASAR PERENCANAAN
Penentuan Lokasi
Adapun lokasi yang dipilih sebagai dasar dalam perencanaan dan pembuatan prototipe turbin air terapung ini adalah Sungai Namo Sira-Sira yang terletak
di desa Namo Tating, Kecematan Sei Bingai Kabupaten Langkat. Berdasarkan survei yang telah dilakukan , diketahui bahwa Sungai Namo
Sira-sira memiliki kedalaman 5
, 1
± m .Disamping itu Sunga i Namo Sira-sira
juga merupakan saluran irigasi sehingga lebar sungai tidak terlalu besar
m 2
±
. Berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan dengan menggunakan alat ukur rotatometer diperoleh data-data kecepatan aliran air
Sungai Namo Sira-Sira sebagai berikut : •
Pengukuran I : s
m C
71 ,
1
1
= •
Pengukuran II : s
m C
73 ,
1
1
= •
Pengukuran III : s
m C
77 ,
1
1
= •
Pengukuran IV :
s m
C 79
, 1
1
= •
Pengukuran V: s
m C
76 ,
1
1
=
Gambar 3.1 Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai Namo Sira-Sira
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
Berdasarkan data-data diatas maka ditetapkanlah besarnya kecepatan aliran air Sungai Namo Sira-Sira adalah :
s m
C 5
76 ,
1 79
, 1
77 ,
1 73
, 1
71 ,
1
1
+ +
+ +
=
s m
C 5
76 ,
8
1
=
s m
C 752
, 1
1
= s
m C
75 ,
1
1
≈
Model Sudu Turbin
Berdasarkan pada percobaan yang telah dilakukan dengan miniatur model sudu lengkung, miniatur model sudu datar dengan bentuk persegi, persegi
panjang maupun jajaran genjang di Sungai Namo Sira-sira maka ditentukanlah model sudu yang akan digunakan untuk prototipe turbin air
terapung adalah berbentuk lengkung. Hal ini disebabkan oleh besarnya gaya tekan air terhadap permukaan sudu lengkung lebih tinggi dibandingkan
besarnya gaya tekan air terhadap permukaan sudu datar dengan bentuk persegi, persegi panjang maupun jajaran genjang yang nantinya akan
berpengaruh terhadap putaran turbin dan daya turbin yang dihasilkan.
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
Model Turbin
Sebelum prototipe turbin air terapung dibuat, maka terlebih dahulu ditentukan model turbin yang akan digunakan. Adapun model turbin yang
akan digunakan dalam pembuatan prototipe turbin air terapung adalah sebagai berikut :
Gambar 3.2 Model Turbin
Adapun alasan mengapa prototipe ini termasuk dalam kategori turbin adalah sebagai berikut :
Menurut Fritz Dietzel 1990, putaran kincir air kecil, yaitu berkisar
antara 2 – 12 rpm, jika lebih dari itu dinamakan turbin. Sedangkan prototipe ini direncanakan putarannya
±
40 rpm. Oleh sebab itu, prototipe ini termasuk dalam kategori turbin.
Aliran air yang masuk turbin tekanannya adalah sama dengan tekanan
atmosfir sekitarnya sehingga dapat dikelompokkan dalam turbin impuls, hanya saja pada prototipe ini tidak terdapat nosel seperti pada turbin
impuls pada umumnya.
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
Daya Yang Dihasilkan Turbin
Adapun langkah – langkah yang digunakan dalam menghitung daya yang dihasilkan turbin pada prototipe turbin air terapung bersudu lengkung adalah
sebagai berikut :
1. Tentukan kecepatan linear kecepatan tangensial turbin air berdasarkan analisa segitiga kecepatan.
2. Dari langkah 1, diperoleh besar kecepatan sudut turbin dengan menggunakan persamaan
r U
= ω
3. Tentukan besar gaya pada turbin air berdasarkan besarnya laju aliran massa air
masuk ke turbin dengan persamaan v
m F
× =
.
4. Dari langkah 3, diperoleh besar momen puntir torsi pada turbin air dengan
menggunakan persamaan
r F
× =
Τ
5. Tentukan daya turbin air dengan menggunakan persamaan
ω
× Τ
= Ρ
Rio Oktakari Surbakti : Perencanaan Serta Pembuatan Prototipe Turbin Air Terapung Bersudu Lengkung Dengan Memanfaatkan Kecepatan Aliran Air Sungai, 2009.
USU Repository © 2009
BAB IV PERANCANGAN UKURAN UTAMA DAN PEMBAHASAN
