Transformasi Energi Pada Sudu Analisis Kecepatan Aliran Uap

3.5. Transformasi Energi Pada Sudu

Gambar 3.7. Skema arah aliran uap pada sudu turbin. Dari proses aliran uap yang melalui nosel atau sudu pengarah hingga keluar dari sudu gerak, dapat dibentuk suatu skema aliran uap. Skema tersebut dapat dilihat berikut ini. Universitas Sumatera Utara α β β α α β β α Gambar 3.8. Skema arah kecepatan uap pada sudu turbin c 1 = Kecepatan uap mutlak meninggalkan nosel u = Kecepatan tangensial sudu w 1 = kecepatan relatif uap masuk sudu w 2 = Kecepatan relatif uap meninggalkan sudu c 2 = Kecepatan mutlak uap masuk sudu pengarah 1 α = sudut nosel 1 β = sudut masuk sudu 2 α = sudut keluar fluida 2 β = sudut keluar sudu sudut keluar fluida Universitas Sumatera Utara

3.6. Analisis Kecepatan Aliran Uap

Gambar 3.9 a.Konstruksi turbin uap impuls satu tingkat tekanan. b.Grafik efisiensi turbin uap impuls dengan dua tingkat kecepatan sebagai fungsi uc 1. Pada gambar diatas adalah skema turbin De laval atau turbin impuls satu tahap. Turbin terdiri satu atau lebih nosel konvergen divergen dan sudu-sudu impuls terpasang pada roda jalan rotor. Pengontrolan putaran dengan jalan menutup satu atau lebih nosel konvergen divergen. Adapun cara kerjanya adalah sebagai berikut. Aliran uap panas masuk nosel konvergen divergen, di dalam nosel uap berekspansi sehingga tekanannya turun. Berbarengan dengan penurunan tekanan, kecepatan uap panas naik, hal ini berarti terjadi kenaikan energi kinetik uap panas. Setelah berekspansi, uap panas menyembur keluar nosel dan menumbuk sudu-sudu impuls dengan kecepatan abolut c 1 . Pada sudu-sudu impuls uap panas memberikan sebagian energinya ke sudu-sudu, dan mengakibatkan sudu-sudu bergerak dengan kecepatan u. Tekanan Universitas Sumatera Utara pada sudu-sudu turbin adalah konstan atau tetap, sedangkan kecepatan uap keluar sudu berkurang menjadi c 2. . Berdasarkan arah aliran uap yang mengalir melalui nosel atau sudu pengarah dan melalui sudu gerak turbin maka dapat digambarkan suatu skema segi tiga kecepatan uap, yang kemudian melalui skema tersebut dapat ditentukan kecepatan uap tersebut. Gambar 3.10. Skema segitiga kecepatan uap. Dari segitiga kecepatan diatas, panjang pendeknya garis adalah mewakili dari besar kecepatan masing-masing. Sebagai contoh, fluida masuk sudu dari nosel dengan kecepatan c 1 kemudian keluar dari nosel berkurang menjadi w 1 dengan garis yang lebih pendek, artinya sebagian energi kinetik fluida masuk sudu diubah menjadi energi kinetik sudu dengan kecepatan u, kemudian fluida yang sudah memberikan energinya meningglkan sudu dengan kecepatan c 2 .

1. Kecepatan aktual uap keluar dari nosel c

1t adalah : h c t ∆ = 27 , 44 1 ms..………………..……..….3.6 dimana : ∆h = besar jatuh kalor entalphi drop kjkg 2.Kecepatan teoritis uap keluar dari nosel c 1 ϕ. 1 1 t c c = ms...…………………….….3.7 dimana : φ = koefisien kecepatan pada dinding nosel 0,91 sd 0,98 Universitas Sumatera Utara