BAB IV ANALISIS VARIASI SUDUT SUDU-SUDU IMPULS
TERHADAP DAYA YANG DIHASILKAN TURBIN
4.1. Pengaruh Semburan Uap Terhadap Turbin Jika Sudut Masuk Semburan uap
α
1
Dibuat Bervariasi
Dengan menggunakan persamaan di atas diperoleh nilai Fu dan Pu serta ηu
yang berbeda-beda, jika α
1
divariasikan, seperti yang ditunjukkan pada tabel 4.1
Tabel 4.1. Pengaruh Variasi Sudut Nosel α
1
Terhadap Kecepatan Aliran Uap Pada Sudu-sudu Turbin dan Daya yang Dihasilkan
α
1
º c
1
ms c
1
t ms
u ms
w
1
ms β
1
º β
2
º w
2
ms c
2
ms α
2
º
5 803,82
846 176,84 627,84
6,41 3,41 539,94 363,57 5,06
7 803,82
846 176,84 628,67
8,96 5,96 540,65 365,23 8,85
9 803,82
846 176,84 629,76 11,52 8,52 541,60 367,64 12,60
11 803,82 846
176,84 631,13 14,06 11,06 542,77 370,78 16,32 13 803,82
846 176,84 632,76 16,60 13,60 544,18 374,61 19,98
15 803,82 846
176,84 634,66 19,14 16,14 545,81 379,13 23,58 16 803,82
846 176,84 635,70 20,40 17,40 546,70 381,63 25,36
19 803,82 846
176,84 639,21 24,17 21,17 549,72 390,08 30,59 20 803,82
846 176,84 640,51 25,42 22,42 550,84 393,19 32,30
23 803,82 846
176,84 644,75 29,15 26,15 554,49 403,35 37,29 25 803,82
846 176,84 647,87 31,62 28,62 557,17 410,77 40,53
27 803,82 846
176,84 651,22 34,08 31,08 560,05 418,67 43,68 29 803,82
846 176,84 654,79 36,52 33,52 563,12 427,01 46,75
31 803,82 846
176,84 658,57 38,95 35,95 566,37 435,76 49,73 33 803,82
846 176,84 662,55 41,36 38,36 569,79 444,87 52,64
35 803,82 846
176,84 666,72 43,75 40,75 573,38 454,32 55,47 37 803,82
846 176,84 671,08 46,12 43,12 577,13 464,08 58,22
39 803,82 846
176,84 675,62 48,48 45,48 581,03 474,12 60,90 41 803,82
846 176,84 680,32 50,82 47,82 585,08 484,40 63,51
43 803,82 846
176,84 685,18 53,14 50,14 589,26 494,89 66,06 45 803,82
846 176,84 690,20 55,44 52,44 593,57 505,59 68,54
47 803,82 846
176,84 695,35 57,72 54,72 598,00 516,45 70,95 48 803,82
846 176,84 697,97 58,85 55,85 600,26 521,93 72,14
Universitas Sumatera Utara
Sambungan Tabel 4.1. Pengaruh Variasi Sudut Nosel α
1
Terhadap Kecepatan Aliran Uap Pada Sudu-sudu Turbin dan Daya yang Dihasilkan
α
1
º c
1
ms α
1
° w
1
ms β
1
° β
2
° w
2
ms c
2
ms α
2
° c
1
u ms
5 312,67 2,06 136,09 4,74 1,74 117,04 59,96
176,59 800,76
7 314,10 5,85 139,35 13,28 10,28 119,84 62,68
160,05 797,83
9 316,17 9,60 144,85 21,35 18,35 124,57 70,53
146,21 793,92
11 318,87 13,32 152,33 28,83 25,83 131,00 82,03 135,91
789,05 13 322,17 16,98 161,52 35,63 32,63 138,90 95,87
128,63 783,22
15 326,05 20,58 172,12 41,76 38,76 148,03 111,17 123,53 776,43
16 328,20 22,36 177,88 44,59 41,59 152,97 119,19 121,58 772,68
19 335,47 27,59 196,61 52,21 49,21 169,08 144,19 117,41 760,03
20 338,14 29,30 203,25 54,49 51,49 174,80 152,75 116,44 755,34
23 346,88 34,29 224,15 60,69 57,69 192,77 178,85 114,37 739,92
25 353,27 37,53 238,70 64,35 61,35 205,29 196,48 113,52 728,51
27 360,06 40,68 253,65 67,70 64,70 218,13 214,22 112,98 716,21
29 367,23 43,75 268,89 70,79 67,79 231,24 232,03 112,67 703,04
31 374,75 46,73 284,37 73,66 70,66 244,56 249,86 112,55 689,01
33 382,59 49,64 300,03 76,33 73,33 258,03 267,71 112,58 674,14
35 390,72 52,47 315,83 78,83 75,83 271,62 285,54 112,74 658,45
37 399,11 55,22 331,74 81,19 78,19 285,29 303,34 112,99 641,96
39 407,74 57,90 347,71 83,43 80,43 299,03 321,09 113,32 624,69
41 416,58 60,51 363,72 85,55 82,55 312,80 338,79 113,72 606,65
43 425,61 63,06 379,75 87,58 84,58 326,59 356,41 114,19 587,88
45 434,80 65,54 395,78 89,53 86,53 340,37 373,96 114,70 568,39
47 444,14 67,95 411,79 91,41 88,41 354,14 391,41 115,26 548,20
48
448,86 69,14 419,78 92,32 89,32 361,01 400,10 115,55 537,86
Universitas Sumatera Utara
Sambungan Tabel 4.1. Pengaruh Variasi Sudut Nosel α
1
Terhadap Kecepatan Aliran Uap Pada Sudu-sudu Turbin dan Daya yang Dihasilkan
α
1
º c
2
u ms
c
1
u ms
c
2
u ms
Σc
1
u + c
2
u Hn
kjkg hb
kjkg Hgb
kjkg
5 362,15
312,47 59,86
1.415,52 34,90
51,32 17,21
7 360,89
312,47 58,92
1.412,26 34,90
51,46 17,37
9 358,78
311,74 58,61
1.405,84 34,90
51,64 17,60
11 355,84
310,29 58,92
1.396,27 34,90
51,86 17,90
13 352,07
308,12 59,86
1.383,56 34,90
52,13 18,27
15 347,46
305,24 61,41
1.367,72 34,90
52,44 18,71
16 344,85
303,52 62,42
1.358,64 34,90
52,62 18,96
19 335,79
297,32 66,38
1.326,76 34,90
53,20 19,81
20 332,36
294,90 68,00
1.314,60 34,90
53,41 20,13
23 320,88
286,58 73,80
1.273,58 34,90
54,12 21,18
25 312,23
280,17 78,42
1.242,49 34,90
54,65 21,97
27 302,81
273,07 83,63
1.208,45 34,90
55,22 22,82
29 292,61
265,30 89,44
1.171,50 34,90
55,82 23,74
31 281,65
256,86 95,84
1.131,68 34,90
56,47 24,72
33 269,96
247,76 102,81 1.089,04 34,90
57,15 25,77
35 257,53
238,02 110,35 1.043,64 34,90
57,88 26,87
37 244,39
227,64 118,46 995,53
34,90 58,64
28,04 39
230,55 216,65 127,11
944,77 34,90
59,43 29,27
41 216,03
205,04 136,30 891,42
34,90 60,26
30,55 43
200,84 192,84 146,02
835,54 34,90
61,13 31,89
45 185,01
180,07 156,26 777,21
34,90 62,02
33,28 47
168,55 166,73 167,00
716,49 34,90
62,95 34,73
48
160,10 159,85 172,55
685,26 34,90
63,43 35,47
Universitas Sumatera Utara
Sambungan Tabel 4.1. Pengaruh Variasi Sudut Nosel α
1
Terhadap Kecepatan Aliran Uap Pada Sudu-sudu Turbin dan Daya yang Dihasilkan
α
1
º hb
kjkg he
kjkg ηu
Σh kjkg
Ngea kw
Hgea kjkg
Hi kjkg ηoi
5 2,41
1,80 0,699
107,64 7,89
1,88 248,47
0,694 7
2,53 1,96
0,698 108,22
7,89 1,88
247,89 0,692
9 2,73
2,49 0,695
109,36 7,89
1,88 246,75
0,689 11
3,02 3,36
0,690 111,05
7,89 1,88
245,06 0,685
13 3,40
4,60 0,683
113,30 7,89
1,88 242,81
0,678 15
3,86 6,18
0,676 116,10
7,89 1,88
240,01 0,670
16 4,12
7,10 0,671
117,70 7,89
1,88 238,41
0,666 19
5,03 10,40
0,655 123,34
7,89 1,88
232,77 0,650
20 5,38
11,67 0,649
125,49 7,89
1,88 230,62
0,644 23
6,54 15,99
0,629 132,74
7,89 1,88
223,37 0,624
25 7,42
19,30 0,614
138,24 7,89
1,88 217,87
0,609 27
8,38 22,95
0,597 144,26
7,89 1,88
211,85 0,592
29 9,41
26,92 0,579
150,80 7,89
1,88 205,31
0,574 31
10,53 31,22
0,559 157,84
7,89 1,88
198,27 0,554
33 11,72
35,83 0,538
165,38 7,89
1,88 190,73
0,533 35
12,99 40,77
0,516 173,41
7,89 1,88
182,70 0,510
37 14,33
46,01 0,492
181,91 7,89
1,88 174,20
0,487 39
15,74 51,55
0,467 190,89
7,89 1,88
165,22 0,462
41 17,22
57,39 0,440
200,33 7,89
1,88 155,78
0,435 43
18,78 63,51
0,413 210,21
7,89 1,88
145,90 0,408
45 20,39
69,92 0,384
220,52 7,89
1,88 135,59
0,379 47
22,08 76,60
0,354 231,26
7,89 1,88
124,85 0,349
48
22,94 80,04
0,339 236,78
7,89 1,88
119,33 0,333
Universitas Sumatera Utara
Sambungan Tabel 4.1. Pengaruh Variasi Sudut Nosel α
1
Terhadap Kecepatan Aliran Uap Pada Sudu-sudu Turbin dan Daya yang Dihasilkan
α
1
º Fu
N Fu
KN n
rpm σt.tarik
kgcm
2
Fu,2 kg
Fa,2 kg
Fo,2 kg
5 5.945,19
5,95 3.975
141,30 18,89
14,41 23,76
7 5.931,49
5,93 3.975
141,30 18,89
14,35 23,73
9 5.904,52
5,90 3.975
141,30 18,89
14,28 23,68
11 5.864,32
5,86 3.975
141,30 18,89
14,18 23,62
13 5.810,93
5,81 3.975
141,30 18,89
14,06 23,55
15 5.744,43
5,74 3.975
141,30 18,89
13,92 23,47
16 5.706,28
5,71 3.975
141,30 18,89
13,84 23,42
19 5.572,39
5,57 3.975
141,30 18,89
13,58 23,26
20 5.521,33
5,52 3.975
141,30 18,89
13,47 23,20
23 5.349,05
5,35 3.975
141,30 18,89
13,14 23,01
25 5.218,47
5,22 3.975
141,30 18,89
12,89 22,87
27 5.075,49
5,08 3.975
141,30 18,89
12,62 22,72
29 4.920,29
4,92 3.975
141,30 18,89
12,33 22,56
31 4.753,05
4,75 3.975
141,30 18,89
12,02 22,39
33 4.573,98
4,57 3.975
141,30 18,89
11,70 22,22
35 4.383,30
4,38 3.975
141,30 18,89
11,35 22,04
37 4.181,23
4,18 3.975
141,30 18,89
10,98 21,85
39 3.968,03
3,97 3.975
141,30 18,89
10,59 21,66
41 3.743,95
3,74 3.975
141,30 18,89
10,19 21,47
43 3.509,28
3,51 3.975
141,30 18,89
9,77 21,27
45 3.264,28
3,26 3.975
141,30 18,89
9,33 21,07
47 3.009,27
3,01 3.975
141,30 18,89
8,88 20,87
48
2.878,10 2,88
3.975 141,30
18,89 8,65
20,78
Universitas Sumatera Utara
Sambungan Tabel 4.1. Pengaruh Variasi Sudut Nosel α
1
Terhadap Kecepatan Aliran Uap Pada Sudu-sudu Turbin dan Daya yang Dihasilkan
α
1
º Mx,2 kg.cm
Σb kgcm2 Mt N.m Pu kW
5 32,07
3,50 2.526,70
1.051,35 7
32,03 3,50
2.520,88 1.048,93
9 31,97
3,49 2.509,42
1.044,16 11
31,89 3,48
2.492,34 1.037,05
13 31,80
3,47 2.469,65
1.027,61 15
31,68 3,46
2.441,38 1.015,85
16 31,62
3,45 2.425,17
1.009,10 19
31,41 3,43
2.368,27 985,42
20 31,33
3,42 2.346,56
976,39 23
31,07 3,39
2.273,35 945,93
25 30,88
3,37 2.217,85
922,84 27
30,67 3,35
2.157,08 897,55
29 30,46
3,33 2.091,12
870,11 31
30,23 3,30
2.020,05 840,53
33 30,00
3,27 1.943,94
808,86 35
29,75 3,25
1.862,90 775,14
37 29,50
3,22 1.777,02
739,41 39
29,24 3,19
1.686,41 701,71
41 28,98
3,16 1.591,18
662,08 43
28,71 3,13
1.491,44 620,58
45 28,45
3,11 1.387,32
577,26 47
28,18 3,08
1.278,94 532,16
48
28,05 3,06
1.223,19 508,97
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1. Grafik Pengaruh Perubahan Sudut Nosel α
1
Terhadap Efisiensi Turbin
Gambar . 4.2. Grafik Pengaruh Perubahan Sudut Nosel
α
1
Terhadap Gaya Tangensial
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
5 9
13 17
21 25
29 33
37 41
45 49
E fis
ie ns
i T ur
bin
Sudut Nosel α
1
Sudut Nosel Vs Efisiensi Turbin
0,00 1,00
2,00 3,00
4,00 5,00
6,00 7,00
5 9
13 17
21 25
29 33
37 41
45 49
G a
y a
T a
ng e
ns ia
l T ur
bin K
N
Sudut Nosel α
1
Sudut Nosel Vs Gaya Tangensial Turbin
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3. Grafik Pengaruh Perubahan Sudut Nosel
α
1
Terhadap Moment Torsi Poros
Gambar 4.4. Grafik Pengaruh Perubahan Sudut Nosel α
1
Terhadap Daya Mekanis Turbin
Berdasarkan grafik di atas dapat diketahui bahwa jika sudut semburan uap sudut
α
1
semakin kecil maka gaya tangensial dan daya mekanis turbin yang dihasilkan akan semakin besar, demikian juga
0,00 200,00
400,00 600,00
800,00 1.000,00
1.200,00
5 9
13 17
21 25
29 33
37 41
45 49
D a
y a
T ur
bin K
W
Sudut Nosel α
1
Sudut Nosel Vs Daya Turbin KW
0,00 500,00
1.000,00 1.500,00
2.000,00 2.500,00
3.000,00
5 9
13 17
21 25
29 33
37 41
45 49
M o
m en
T o
rsi Nm
Sudut Nosel α
1
Sudut Nosel Vs Momen Torsi
Universitas Sumatera Utara
sebaliknya. Hal tersebut disebabkan karena jika α
1
semakin kecil mendekati 0, maka dorongansemburan uap yang diterima sudu akan
semakin besar. Hal ini dikarenakan sumburan uap tersebut lebih terserap oleh sudu secara keseluruhan sehingga makin meminimalisir kerugian dari
uap.
4.2. Pengaruh Semburan Uap Terhadap Turbin Jika Sudut Masuk Sudu
Kategori