42
2. Analisa Data Teoritik
Perhitungan nilai efisiensi dengan menggunakan data teoritik, pada awalnya terlebih dahulu mencari nilai torsi. Nilai torsi didapatkan mula-mula dengan
menghitung gaya yang didapat oleh sudu, diamana gaya merupakan perkalian distribusi tekanan terhadap luas area air yang menumbuk sudu.
Gambar 30. Analisa teoritik Distribusi Tekanan yang terjadi :
2 2
2 p
C H
z g
gr
Maka gaya yang menumbuk sudu adalah :
2 2
1 1
2 2
1 1
2 2
2 2
2
2
2
2
z r
z r
r z
z r
F P A
dF pdA
dF p drdz
C dF
g H
z drdz
gr C
F g
H z
drdz gr
C F
g H
z r dz
gr
Sedangkan untuk luas area, didapatkan berdasarkan profil vortex yang menumbuk sudu, sehingga nantinya akan didaptkan luas area total sudu yang
43 terkena air. Barulah setelah itu nilai torsi T dapat di hitung dengan
menggunakan persamaan
Fr T
Dimana F adalah gaya total dan r adalah titik berat bidang gaya pada sudu turbin. Didapat dari persamaan :
__
x f x x
f x
44
Gambar 31. Grafik hubungan diameter lubang buang dan jumlah sudu terhadap torsi teoritik
Dari data-data teoritik yang telah didapatkan, di ketahui nilai torsi terbesar pada sudu 4 dengan diameter lubang buang 80 mm sebesar 2,88 Nm. Sedangkan
nilai torsi terkecil terjadi pada sudu 3 dengan diameter lubang buang 160 mm dengan nilai torsi 1,307 Nm. Seperti yang di perlihatkan dalam grafik gambar 31
dimana garfik hubungan jumlah sudu dan diameter lubang buang terhadap torsi
Gambar 32. Grafik hubungan diameter lubang buang dan jumlah sudu terhadap daya poros teoritik
45 Dari data-data torsi dan kecepatan sudut yang telah di dapatkan, dapat di
hitung nilai daya porosnya dimana daya poros adalah nilai putaran dikalikan torsi sehingga didapatkan nilai daya poros terbesar yaitu pada posisi diameter lubang
buang 120 mm pada jumlah sudu 4 dengan nilai daya poros sebesar 18,61 watt sedangkan nilai daya poros terkecil berada pada diameter lubang buang 160 mm
pada sudu 3 dengan nilai daya poros 7,93 watt. Daya poros ini menunjukkan besar kerja yang dihasilkan poros apabila menerima beban. Beban yang diakibatkan
kepada poros bisa disebabkan adanya transmisi dan beban generator.
Gambar 33. Grafik hubungan diameter lubang buang dan jumlah sudu terhadap efisiensi teoritik
Pada pengujian secara teoritik ini juga dapat diketahui nilai efisiensi turbin, dimana dari data-data yang telah diperoleh nilai efisiensi terbesar pada
diameter lubang buang 120 mm pada jumlah sudu 4 sebesar 44,41 sedangkan nilai effisiensi terkecil pada diameter lubang buang 160 cm pada jumlah sudu 3
dengan nilai efisiensi 18,56. Hal ini menjadiakan diameter lubang buang 12 cm
46 merupakan diameter yang dinggap paling baik pada penelitian ini, sehingga untuk
penelitian selanjutnya, dapat mempergunakan diameter 120 mm.
C. Analisa perbandingan data aktual dengan data teoritik
Kategori