dan kerugian head untuk pengecilan pipa secara mendadak dapat dinyatakan dengan rumus:
ℎ
�
= �
�
2 2
2 �
Lit. 10 hal 36 … … … … … . … … … … . 50 dimana harga f dapat dilihat dibawah ini:
Tabel 2.2 Koefisien kerugian pada pengecilan mendadak D
2
D
1 2
0,1 0,2
0,3 0,4
0,5 0,6
0,7 0,8
0,9 1,0 f
0,5 0,48 0,45 0,41 0,36 0,29 0,21 0,13 0,07 0.01
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian turbin ini telah dilaksanakan pada bulan April 2012. Penelitian dilakukan di Laboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.2. Metode penelitian
Dalam penelitian ini data yang diperlukan dapat diperoleh melalui dua metode yaitu:
Universitas sumatera utara
a. Penelitian Kepustakaan Library Research
Penelitian kepustakaan yaitu penelitian untuk landasan teori dan tugas akhir ini dengan jalan membaca literatur - literatur yang berhubungan
dengan penulisan tugas akhir ini serta dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya.
b. Pembuatan Alat
Sebelum dilakukan penelitian maka terlebih dahulu dilakukan pembuatan alat uji yaitu turbin angin tipe sumbu vertikal, dibuat juga cover fan
supaya penelitian dalam keadaan safety.
c. Pengamatan secara langsung atau observasi
Dengan menggunakan metode observasi yaitu dengan melakukan pengamatan secara langsung terhadap objek yang diteliti dalam hal ini
adalah turbin angin tipe sumbu vertikal savonius dengan menggunakan alat ukur dan bahan - bahan penunjang lainnya.
3.4 Perancangan dan pembuatan objek penelitian
Berdasarkan studi literatur dan teori yang mendukung pada tinjauan pustaka, turbin yang akan dirancang adalah turbin angin jenis vertikal axis
savonius dan pompa piston dengan rincian:
3.4.1 Turbin
Spesifikasi elemen yang digunakan pada Turbin Angin Savonius adalah sebagai berikut :
a. Sudu Turbin
Sudu merupakan bagian dari rotor turbin yang mengekstrak sebahagian dari total energi angin yang melalui area sapuan rotor. Adapun rancangan desain
sudu turbin dibuat dengan spesifikasi sebagai berikut:
Universitas sumatera utara
Tabel 3.1 Spesifikasi sudu turbin No
Spesifikasi Keterangan
1 Tipe sudu
Lengkung 2
Bahan Aluminium
3 Tinggi
900 mm 4
Tebal 0,2 mm
5 Kelengkungan radius
R150 mm 110 5
Jumlah sudu 4
7 Rangka sudu
Plat strip 2x20 mm
b. Rotor Turbin
Rotor merupakan elemen utama turbin angin karena pada rotor inilah sudu turbin diasembly. Karena pada rotor ini terdapat sudu turbin maka rotor
dibuat dengan konstruksi yang kuat sehingga pada saat angin kencang bagian rotor tidak mengalami kegagalan terutama dalam hal memanfaatkan energi aliran
yang melaluinya. Adapun rancangan rotor turbin dibuat dengan spesifikasi sebagai berikut:
Tabel 3.2 Spesifikasi rotor turbin No
Spesifikasi Keterangan
1 Tipe rotor
Sumbu vertikal 2
Diameter rotor 1000 mm
3 Tinggi
900 mm 4
Lengan Besi siku 20x20mm
5 Diameter panjang bahan poros
20 mm 1400 mm st37 6
Diameter tebal bahan hub 75 mm 5 mm st37
c. Bantalan bearing
Bantalan berfungsi untuk menumpu beban poros. Sehingga gerakan bolakbalik atau putaran poros tersebut dapat berlangsung secara halus, aman dan
Universitas sumatera utara
mengurangi gesekan sehinga dapat bertahan lama. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika
bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya.
Tabel 3.3 Spesifikasi bantalan turbin Jenis
Spesifikasi Keterangan
Radial Tipe
Ball bearing Bahan
Baja karbon Nomor
6004 Aksial Tipe
Ball bearing Bahan
Baja karbon Nomor
6204
3.4.2 Pompa
Pompa berfungsi untuk memanfaatkan mengkonversikan energi yang diserap rotor turbin untuk mengalirkan fluida melalui sistem perpipaan yang telah
di buat. Pompa yang digunakan pada penelitian ini adalah pompa piston dengan spesifikasi:
Tabel 3.4 Spesifikasi rotor turbin No
Spesifikasi Keterangan
Tipe Pompa piston
1 Bahan silinder
Stainles steel 2
Diameter silinder 35 mm
3 Panjang langkah
80 mm 4
Katup hisap Check valve ½ inch
5 Katub buang
Check valve ¾ inch 6
Bahan seal pompa Kulit
3.4.3 Sistem perpipaan
Universitas sumatera utara
Untuk mengalirkan suatu fluida dari suatu tempat ketempat lain dengan menggunakan pompa diperlukan sistem perpipaan agar fluida yang di alirkan
dapat di arahkan sesuai dengan yang di inginkan dalam pengujian. Tabel 3.5 spesifikasi sispem perpipaan
No Spesifikasi
Keterangan 1
Ukuran bahan pipa ½ inch PVC
2 Ukuranbahan elbow
½ inch PVC 2
Ukuran bahan reducer ½ x ¾ inch PVC
3.4. Peralatan
Adapun Alat-alat yang digunakan dalam pengujian ini terdiri dari: objek penelitian yaitu:
a. Prototipe turbin angin savonius sebagai obek penelitian yang telah di
rancangseperti pada gambar 3.1.
Gambar 3. 1Turbin Angin Savonius
Universitas sumatera utara
b. Pompa berfungsi untuk memanfaatkan mengkonversikan energi yang diserap
rotor turbin untuk mengalirkan fluida melalui sistem perpipaan yang telah di
buat.
Gambar 3.2 Prototype pompa piston yang digunakan
c. Fan, berfungsi sebagai sumber angin yang dipasang tepat di depan turbin
angin.
Gambar 3.3Fan
Tabel 3.6 Spesifikasi Fan Pabrikan
CK Tech Diameter
62 Power
550 W Voltage
220 V Cycle
50 Hz RPM
960
Universitas sumatera utara
d. Digital Thermo Anemometer berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran
udara sebelum dan sesudah melewati turbin serta mengukur temperatur sekitar.
Gambar 3.4Digital Thermo Anemometer Dimensi
: 163 x 45 x 34 mm Ukuran tampilan
: 26.7 x 25.4 mm Diameter kipas
: 27.2mm Berat
: 257 gr abel 3.7 Spesifikasi Digital Thermo Anemometer
spesifikasi Range
Resolution ms
1 – 30 0.01
ftmenit 196 – 5900
1 kmh
3.6 – 108 0.1
MPH 2.2 – 67.0
0.1 Knot
1.9 – 58 0.1
Temperatur 14 – 160
o
F -10 – 60
o
C 0.1
e.
Tachometer, berfungsi untuk mengukur kecepatan putaran poros.
Gambar 3.5Tachometer
Universitas sumatera utara
Pabrikan : Krisbow
Dimesion : 210 x 74 x 37 mm
Type : Display 5 digital 18 mm 0,7” LCD
Accuracy : ± 0,05 + 1 digital
Sampling time : 0,8 sec over 60 rpm
Range select : Auto range
Time base : Quartz crystal
Detecting distance : 50mm---500mm photo
Power : 4 x 1,5 VAA size battery or 6V
direct current stable voltage power Power consumption
: approx 65 Ma f.
Gelas Ukur, berfungsi untuk mengukur debit air yang dihasilkan pompa
Gambar 3.6 Gelas Ukur
g.
Ember, berfungsi untuk menampung air
Universitas sumatera utara
Gambar 3.7Ember Penampung Air
3.5. Skema Pengujian
