Luas daerah diarsir
Volume luasan yang diarsir diputar terhadap sumbu Y:
4.5 Analisa Momentum Sudut dan Segitiga Kecepatan Sudu
Sebelum menganalisa momentum sudut, berikut merupakan hasil rekam fenomena yang tejadi pada kondisi nyata:
1. Lubang Buang 1
Tabel 4.17 Variasi Ketinggian Vortex Berdasarkan Variasi Ketinggian Air Masuk Lubang Buang 1
Debit Q Ketingian Vortex
Hv air masuk
dari ketinggian 0 cm
0.23 Ls 10 cm
dari ketinggian 4 cm 10,5 cm
dari ketinggian 8 cm 14 cm
dari ketinggian 12 cm 15,5
dari ketinggian 16 cm 16 cm
dari ketinggian 20 cm 16,5 cm
2. Lubang Buang 2
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.18 Variasi Ketinggian Vortex Berdasarkan Variasi Ketinggian Air Masuk Lubang Buang 2
Debit Q Ketingian Vortex
Hv air masuk
dari ketinggian 0 cm 0,909 Ls
17 cm dari ketinggian 4 cm
18 cm dari ketinggian 8 cm
19 cm dari ketinggian 12 cm
19,5 cm dari ketinggian 16 cm
19,75 cm dari ketinggian 20 cm
20 cm
3. Lubang Buang 3
Tabel 4.19 Variasi Ketinggian Vortex Berdasarkan Variasi Ketinggian Air Masuk Lubang Buang 3
Debit Q Ketingian Vortex
Hv air masuk
dari ketinggian 0 cm
3,33 Ls 28 cm
dari ketinggian 4 cm 29 cm
dari ketinggian 8 cm 30 cm
dari ketinggian 12 cm 30,5 cm
dari ketinggian 16 cm 31 cm
dari ketinggian 20 cm 33,5 cm
4. Lubang Buang 4
Tabel 4.20 Variasi Ketinggian Vortex Berdasarkan Variasi Ketinggian Air Masuk Lubang Buang 4
Universitas Sumatera Utara
Debit Q Ketingian Vortex
Hv air masuk
dari dasar bak
3,37 Ls 29 cm
dari ketinggian 4 cm 29,5 cm
dari ketinggian 8 cm 29,5 cm
dari ketinggian 12 cm 30 cm
dari ketinggian 16 cm 30 cm
dari ketinggian 20 cm 31 cm
5. Lubang Buang 5
Tabel 4.21 Variasi Ketinggian Vortex Berdasarkan Variasi Ketinggian Air Masuk Lubang Buang 5
Debit Q Ketingian Vortex
Hv air masuk
dari dasar bak 4,23 Ls
30 cm dari ketinggian 4 cm
30 cm dari ketinggian 8 cm
30,5 cm dari ketinggian 12 cm
30,75 cm dari ketinggian 16 cm
31 cm dari ketinggian 20 cm
31 cm
Dari hasil analisa di atas, maka didapatkan dan dikumpulkan kecepatan dan kekuatan terbaik dari masing-masing lubang buang, yaitu:
Universitas Sumatera Utara
Dari data yang tercantum di tabel tersebut, dirancang 2 jenis runner, dengan variasi masing2, yaitu:
a. Runner A dengan jumlah sudu masing-masing runner berjumlah 6 buah,
dengan variasi diameter, 15.5 cm, 18.5 cm, 20.5cm b. Runner B dengan diameter 22 cm, dengan variasi jumlah sudu, 4, 5, dan 6
sudu.
4.5.1 Analisa Momentum Sudut
Berikut hasil analisa kecepatan masuk pada masing-masing radius runner pada setiap lubang buang, dengan mencari distribusi tekanan lalu kecepatan
tangensial sepanjang z;
Sumber : Gupta, S.C., 2006 Lalu dilanjutkan mencari kecepatan tangensial sepanjang z, dengan
mengembalikan ke persamaan Bernoulli, menjadi:
Sumber : Gupta, S.C., 2006 Berikut adalah gambar distribusi kecepatan yang terjadi pada sudu.
Ut inlet ms S
u d
u
Universitas Sumatera Utara
Pada lubang buang 1 kekuatan vortex =
0.026975 m
2
s
dengan runner A1 air masuk pada r=0.0775 m, kemudian dicari tekanan pada radius tersebut pada
dasar bak dengan:
P = 98000,159-0-0,026975
2
2.9,8.0.0775
2
P = 1556.426 Pa Kemudian mencari kecepatan pada radius runner pada dasar sudu;
Ut = 0,159.19,6-1556.4261000
0.5
Ut = 1.754 ms
1. Lubang Buang 1 a. Runner A1
Sudu A1 r=0.0775m Z meter
P Pascal Ut ms
0.159 0.000
0.348 0.127
311.285 0.844
0.095 622.570
1.141 0.064
933.855 1.376
0.032 1245.140
1.576 0.000
1556.426 1.754
Ut rata-rata ms = 1.173
b. Runner A2
Kategori