2.3 PERBANDINGAN KARAKTERISTIK TURBIN
Perbandingan karakteristik turbin dapat dilihat pada grafik head m vs flow m
3
s di bawah ini.
Gambar 2.5. Perbandingan karakteristik turbin
Pemilihan turbin kebanyakan didasarkan pada head air yang didapatkan dan kurang lebih pada rata-rata alirannya. Umumnya, turbin impuls digunakan untuk tempat dengan head
tinggi, dan turbin reaksi digunakan untuk tempat dengan head rendah. Pada gambar 2.5 terlihat bahwa turbin pelton adalah turbin yang beroperasi pada head yang menengah hingga
tinggi dengan kapasitas aliran air yang menengah, atau bahkan beroperasi pada kapasitas yang sangat rendah.
Universitas Sumatera Utara
Aplikasi penggunaan turbin berdasarkan tinggi head yang didapatkan adalah sebagai berikut ini :
1. Turbin Kaplan : 0 H 25 meter.
2. Turbin Francis : 25 H 50 meter.
3. Turbin Pelton : 30 H 300 meter.
4. Turbin Banki : 2 H 200 meter.
Untuk arah aliran turbin dapat diuraikan sebagai aliran radial, aksial, dan tangensial berkenan dengan roda. Apabila aliran tidak ada yang sejajar, maupun tegak lurus poros, tetapi
pada umumnya dalam arah bersiku berkenan dengan poros, aliran tersebut dapat disebut sebagai aliran diagonal. Pada tabel di bawah adalah ringkasan dari aliran yang umumnya
terjadi pada turbin yang biasa dipergunakan.
Tabel. 2.1. Penggolongan Berdasarkan Arah Aliran Sumber : M.M. Dandekar K.N. Sharma, 1991 : 398
Jenis turbin Arah aliran
Francis Radial atau gabungan
Pelton Tangensial
Kaplan Aksial
Banki diagonal
Universitas Sumatera Utara
2.4 TEKANAN KERJA
Tekanan fluida dipancarkan dengan kekuatan yang sama ke semua arah dan bekerja tegak lurus pada suatu bidang. Dalam bidang datar yang sama kekuatan
tekanan dalam suatu cairan sama. Pengukuran suatu tekanan dilakukan dengan menggunakan berbagai bentuk meteran.
Persamaan momentum kontinuitas untuk pipa yang dialiri fluida, dimana sifat fluida konstan sebagai berikut:
�
2
γ
+
�
2 2
2 �
+ �
2
=
�
1
γ
+
�
1 2
2 �
+ �
1
+ � ......................... 2.1
�
2
γ − �
1
γ =
�
1 2
2 � −
�
2 2
2 �
+ �
1
− �
2
+ �
Dimana,
�
2 2
2 �
−
�
1 2
2 �
dan γ konstan
Gambar 2.6. Perbedaan tekanan pada dua titik pengukuran
Berdasarkan gambar 2.6, perbedaan tekanan antara dua titik pada ketinggian berbeda dalam suatu cairan dinyatakan oleh pada gambar, diasumsikan perbedaan ketinggian z diubah
menjadi h sehingga didapat persamaan : �
2
− �
1
= � . � ℎ
1
− ℎ
2
......................................... 2.2 Dimana :
Universitas Sumatera Utara
�
2
− �
1
= Perbedaan tekan Pa � . �
= Satuan berat cairan Nm
3
ℎ
1
− ℎ
2
= Perbedaan ketinggian m
Jika titik 1 berada di permukaan bebas cairan dan h positif ke arah bawah, persamaan di atas menjadi :
p = ρ . g . h
...................................................... 2.3
Dimana : p
= Tekanan Pa ρ
= Massa jenis kgm
3
g = Percepatan gravitasi mdetik
2
h = Ketinggian m
Persamaan-persamaan tersebut dapat digunakan selama besarnya p tetap atau berubah sedikit sekali bersama h sehingga tidak mengakibatkan kesalahan yang cukup berarti dalam
hasil perhitungan. Head h menyatakan tinggi suatu kolom fluida homogen yang akan menghasilkan
suatu kekuatan tekanan tertentu, maka :
ℎ =
� � .�
.................................................................... 2.4
Universitas Sumatera Utara
2.5 DASAR PEMILIHAN TURBIN 2.5.1 Perencanaan Saluran Udara dan Air
Kategori