BAB III PENGUJIAN TURBIN FRANCIS
3.1.
PENDAHULUAN
PLTA merupakan pembangkit listrik yang sangat penting bagi kemajuan di Indonesia Indonesia.. Hal ini didukung didukung oleh kondis kondisii alam di Indonesia Indonesia
yang yang mana mana
terdapat sungai , danau, dan air terjun yang dapat digunakan sebagai PLTA. Dalam pembuatan PLTA sering digunakan Turbin untuk merubah energi potensial menjadi energi mekanik. Ada bermacam-macam jenis turbin, tetapi yang paling sering digunakan dalam pembangkit tenaga listrik adalah Turbin Pelton, Pelton, Turbin Turbin rancis rancis dan Turbin !aplan. Turbin Turbin rancis rancis merupakan merupakan jenis turbin yang paling banyak digunakan diantara turbin-turbin air yang ada, dan pengembangan turbin "rancis dalam dekade terakhir ini telah memberikan dampak yang besar dalam pengembangan aplikasi-aplikasi baru untuk jenis tipe ini. Penelitian-penelitian yang dilakukan saat ini memba#a dampak yang besar dalam peningkatan per"orma turbin, pemilihan material yang cocok, dan desain dari dari turbin turbin itu sendiri sendiri ditinj ditinjau au dari dari sisi kontru kontruksi ksi,, tingka tingkatt kesukar kesukaran an yang yang ditimbulkan oleh proses manu"aktur, dan "aktor pera#atan pada sisi desain. ( reff : www.google.com/turbin-air ) ) 3.2.
TUJUAN PRAKTIKUM
$. %enget %engetahu ahuii besarnya besarnya e"isiens e"isiensii tertinggi tertinggi turbin turbin.. &. %enget %engetahu ahuii daya daya e"ekti" e"ekti" maksi maksimum mum turb turbin. in. '. Agar praktikan praktikan mengetahui mengetahui cara kerja Turbin Turbin rancis. rancis. (reff : “Jobsheet Praktikum Prestasi Mesin” Teknik Mesin !"#P)
3.3.
DASAR TEORI
3.3.1 3.3.1
Penge Pengeta taha han n U!! U!! Tentan Tentang g T"#$n T"#$n F"a F"an%$ n%$&&
Turbin "rancis petama kali dikembangkan oleh (ames ). rancis, pada tahun tahun $*+* $*+* dia mampu mampu membuk membuktik tikan an desain desainnya nya untuk untuk mencip menciptak takan an turbin turbin dengan e"isiensi sampai dengan , dia mengaplikasikan ilmu science dengan
metode pengujian untuk menghasilkan turbin dengan e"isiensi yang cukup besar, kemudian ia juga membuktikannya dengan perhitungan matematika dan gra"ik. Turbin "rancis adalah salah satu jenis turbin air /hidraulik0 yang paling sering digunakan sampai sekarang, turbin ini beroperasi dalam headrange antara $ samp sampai ai beber eberap apaa ratu ratuss meter eter dan "ung "ungsi si utama tamany nyaa adal adalah ah dalam alam mempro memproduk duksi si tenaga tenaga listrik listrik.. %emili %emiliki ki 1ane 1ane antara antara atau lebih, lebih, dimana dimana air akan akanme meng ngen enai ai
1ane 1ane-1 -1an anee
ters terseb ebut ut
dan dan
meng mengel elil ilin ingi giny nyaa
hing hingga ga
dapa dapatt
menyebabkannya berputar. Turbin "rancis bekerja dengan mengunakan proses tekanan lebih. Pada #aktu air masuk ke roda jalan, sebagian dari energi tinggi jatuh telah bekerja di dalam sudu pengarah dan diubah sebagai kecepatan arus masuk, kemudian sisa energ energii ting tinggi gi jatu jatuh h dima diman" n"aa aatk tkan an di dala dalam m sudu sudu jala jalan. n.Ad Adan anya ya pipa pipa isap isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan semaksimum mungki mungkin n Turbi Turbin n ini termasu termasuk k turbin turbin reaksi reaksi aliran aliran yang yang mengko mengkombi mbinas nasika ikan n konsep aliran radial dan a2ial.Temasuk dalam turbin reaksi yangberarti kerja "luida dalam hal ini air mengubah tekanan dan bergerak memasuki turbin dan memberikan energi. Inle Inlett dari dari turb turbin in pera peranc ncis is berb berben entu tuk k spir spiral al /rum /rumah ah keon keong0 g0 yang yang menyeb menyebabk abkan an air berger bergerak ak tangen tangensial sial memasuk memasukii daun daun baling baling-ba -balin ling g runner runner /penggerak turbin0, aliran radial ini mengenai runner dan menyebabkan runner ini berput berputar. ar. Turbin Turbin "rancis "rancis dilaksa dilaksanak nakan an dengan dengan posisi posisi poros poros 1ertica 1erticall atau hori3ontal. /r eff:“Turbin eff:“Turbin Pom$a %an &om$resor” 'rit "iesel) 3.3. 3.3.2 2
K'a& K'a&$( $($) $)a& a&$$ T" T"#$ #$n n
4ecara umum tipe turbin air dikelompokkan menjadi dua5 a.
Turbin reaksi Turbin yang digerakkan oleh air, dimana perubahan tekanan hidrolis air menjadi menjadi energi mekanis mengakibatkan mengakibatkan pergerakan turbin. (adi kerja turbin ini bisa dijelaskan dengan teori 6e#ton III. !ebanyakan turbin air menggunakan turbin reaksi. 4emuanya menggunakan head medium dan rendah. 7ang termasuk
dalam kelompok kelompok turbin reaksi adalah Turbin rancis, rancis, !aplan, Propeller, )ulb, Tube, 4tra"lo, Tyson, 8ater #heel. #heel.
9ambar.'.$ Turbin rancis (a) rancis (a) Turbin !aplan (b) !aplan (b)
( reff : htt$.www.emt-in%ia.net$rocess$ower$lants *+%raulicTurbine.htm ) b.
Turbin Impuls Pada Pada Turbin Turbin Impuls Impuls kecepa kecepatan tan air ditamb ditambah ah sehingg sehinggaa moment momentumn umnya ya membesar dan kemudian momentum tersebut menggearkkan turbin. :ontoh dari Turbin impuls adalah Turbin Pelton, Pelton, Pelton, Turgo, Turgo, %ichell-)anki /disebut juga :ross"lo# or ;ssberger turbine0. turbine0 .
9ambar '.& a. ,anki Turbine dan b. Turbin Turbin Pelton (reff : htt$.www.iswiki.comen,ankiturbine)
3.3. 3.3.3 3
P"$n P"$n&$ &$* * Ke"+ Ke"+a a T"# T"#$n $n F"a F"an% n%$& $&
Turbi Turbin n "rancis "rancis termasu termasuk k salah salah satu turbin turbin reaksi reaksi,, artiny artinyaa "luida "luida yang yang bekerja mengubah tekanan bersamaan dengan gerak dari turbin tersebut, yang mengha menghasilk silkan an energi energi.. Inletn Inletnya ya berben berbentuk tuk spiral spiral.. 9uide 9uide
Turbin >Turbin Pom$a %an &om$resor” 'rit "ietel). "ietel) .
3.3.,
Bag$an-Bag$an T"#$n F"an%$&
9ambar '.' bagian-bagian turbin rancis ( reff :“Turbin Pom$a %an &om$resor” 'rit "ietel).
%asing-masing bagian dari turbin "rancis mempunyai "ungsi diantaranya sebagai berikut 5 a.
4udu pengarah 5 ber"ungsi untuk mengarahkan air yang masuk sehingga
aliran air berubah menjadi searah /uni"orm0.
b.
:asing spiral 5 4ebagian dari mesin ini memiliki poros 1ertikal meskipun
beberapa mesin yang lebih kecil dari jenis ini memiliki poros horisontal. :airan masuk dari penstock /pipa yang menuju ke turbin dari reser1oir pada ketinggian tinggi0 ke casing spiral yang benar-benar mengelilingi runner. :asing ini dikenal sebagai gulir casing atau 1olute. Luas penampang casing ini menurun merata sepanjang keliling untuk menjaga kecepatan "luida konstan dalam besar di sepanjang jalan yang menuju guide 1ane. c.
9uide on stay 1anes 5 "ungsi guide 1anes atau baling-baling tetap adalah
untuk mengkon1ersi bagian dari energi tekanan "luida di pintu masuk ke energi kinetik dan kemudian untuk mengarahkan cairan pada pisau runner pada sudut yang tepat untuk desain d.
4udu runner 5 ber"ungsi untuk mengubah energi hidrolis air menjadi
energi mekanis. e.
Poros turbin 5 ber"ungsi untuk meneruskan torsi dan putaran ke poros
generator. ".Pipa hisap 5 ber"ungsi untuk mengubah energi kecepatan menjadi energi tekanan. g.
Dra"t-tube 5 ungsi utama dari dra"t tube adalah untuk mengurangi
kecepatan air dibuang untuk meminimalkan kehilangan energi kinetik di outlet. Hal ini memungkinkan turbin yang akan ditetapkan di atas tail #ater tanpa appreciable drop yang cukup tersedia ( reff :“Turbin Pom$a %an &om$resor” 'rit "ietel)
3.3.
A*'$)a&$ T"#$n F"an%$&
:ontoh pemakaian turbin "rancis dalam kehidupan sehari-hari adalah5 Turbin rancis untuk pembangkit listrik tenaga mini hidro /PLT%0 sungai putih & 2 *$? k8, Head +$ m dan kapasitas aliran +,? m '@s. Indonesia memiliki sumber daya air yang banyak berupa sungai, air terjun, danau dan laut yang dapat diman"aatkan sebagai tenaga pembangkit listrik. Dilatar belakangi oleh krisis energi listrik dan kebutuhan energi yang terus meningkat, maka sumber daya yang ada diman"aatkan semaksimal
mungkin. %aka Pembangkit Listrik Tenaga %ini Hidro /PLT%0 adalah salah satu pembangkit listrik tenaga air yang menjadi pilihan dimana PLT% meman"aatkan energi air yang memiliki kapasitas aliran yang tidak terlalu besar. Perancangan ini bertujuan untuk menentukan jenis turbin yang sesuai dengan head dan kapasitas aliran yang tersedia berupa tinggi jatuh air, H +$ m dan kapasitas aliran, B +,? m'@s yang diperoleh pada 4ungai Putih, Pesisir 4elatan dan menentukan spesi"ikasi bagian-bagian utama turbin berupa roda jalan, sudu pengarah, rumah turbin, saluran isap dan bagian pendukungnya. )erdasarkan hasil perancangan maka turbin yang digunakan adalah turbin rancis berukuran kecil dengan diameter terbesar rumah turbin $,&' m, putaran tinggi yaitu $ rpm dan daya yang dihasilkan *',*$+ k8. 4ehingga turbin rancis hasil rancangan sesuai untuk digunakan pada pembangkit mini hidro.
9ambar '.+ Aplokasi Turbin "rancis ( reff: htt$. htt$://mesin.unan%.ac.i%/in%e.$h$cat0$ost1i%023)
3.3./
Ka"a)te"$&t$) Dan Pe"(0"!an&$ T"#$n F"an%$&
a0
Daya Air Daya yang masuk ked lam turbin "rancis adalah daya potensial air 4*P 0 5.g.6.* Dimana 5 8HP 5 daya hidrolis air /#att0
C 5 massa jenis air /kg@m'0 g 5 percepatan gra1itasi /m@dt&0 B 5 laju aliran masa /m'@dt0 H 5 head dari tinggi jatuh air /mH&;0 b0
Daya keluar turbin Daya yang dikeluarkan oleh turbin adalah daya poros karena tujuan turbin adalah mengubah energi hidrolis menjadi energi mekanis. ,*P 0
&.π .n.T D-
Dimana 5 )HP 5 daya mekanis /#att0 n 5 kecepatan putar /rpm0 T 5 Torsi /6m0 . s c0
Daya Listrik Daya poros yang dihasilkan turbin diubah oleh generator D: menjadi daya listrik P el 0 7 8.# 8 Pel : daya listrik e"ekti" 78 : tegangan jangkar /
d0
E"isiensi Turbin FT %a+a mekanik / %a+a air .933
e0
4*P
2 $
E"isiensi total Fe
"0
,*P
P el 4*P
2 $
E"isiensi 9enerator F9
P el ,*P
G $
(reff : “Jobsheet Praktikum Prestasi Mesin; Teknik Mesin !"#P)
3.,
PERALATAN DAN BAHAN PENGUJIAN
)agian-bagian alat beserta "ungsinya $?
$
9ambar '.? %esin uji turbin rancis secara keseluruhan
9ambar '. )agian bagian alat uji Turbin rancis
9ambar '. <-6otch 6ama bagian-bagian mesin percobaan 5 $.
4aklar Lampu )eban )er"ungsi untuk menghidupkan dan mematikan lampu pembebanan untuk mengatur besarnya pembebanan yang diberikan.
&.
'.
Amperemeter )er"ungsi untuk mengukur besarnya arus yang dihasilkan oleh generator dengan adanya 1ariasi hambatan berupa lampu listrik.
+.
Lampu @ beban )er"ungsi sebagai hambatan listrik.
?.
.
!atup Discharge. )er"ungsi untuk mengatur laju aliran yang akan masuk ke turbin.
.
Pompa )er"ungsi untuk merubah tekanan pada air menjadi kecepatan sehingga menghasilkan aliran air untuk dipindahkan ke atas sehingga menimbulkan energy potensial sebagai pengganti air terjun pada PLTA.
*.
Turbin )er"ungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanis.
.
9enerator )er"ungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
$. Pengatur bukaan )er"ungsi untuk mengatur besar sudut bukaan pada sudu pengarah. $$. 4aklar %otor )er"ungsi untuk menghidupkan atau mematikan arus dan tegangan. $&. Pengatur !ecepatan %otor )er"ungsi untuk mengatur Head masukan turbin. 9>. Turbin #nlet )er"ungsi untuk menunjukkan besarnya Head masukan turbin. $+. <-notch 7-notch@ 8eir digunakan untuk mengontrol laju aliran air, sehingga debit air yang melaluinya dapat diatur. $?. Indikator 9aya )er"ungsi untuk mengetahui besarnya gaya yang dihasilkan turbin.
$. Pulsemeter 4ensor yang digunakan untuk mengukur kecepatan yang dipasang pada kabel keluaran pada poros turbin. (reff : ?aboratorium Thermoflui% Teknik Mesin !"#P)
3.
PROSEDUR PENGUKURAN
Parameter yang diukur untuk menganalisa Turbin rancis ini adalah Head, Debit dan !ecepatan Poros. 3..1
Peng)"an T0"&$
Jntuk memberi beban sekaligus mengetahui besarnya beban tersebut maka pada poros turbin dipasang lengan torsi dan indeks massa yang ber"ungsi untuk menghitung besarnya torsi yang dihasilkan. Jntuk memberi beban sekaligus mengukur besarnya beban tersebut pada poros turbin digunakan electronic charging scale. =angkaian (angkar
=angkaian )eban
< m A indeks massa
L
rotor
electronic charging scale
9ambar '.* Instalasi electronic charging scale a.
%emberi tegangan fiel% dengan memutar pengatur tegangan.
b.
%engatur batang penyeimbang sampai seimbang kembali dengan memutar screw, membaca besarnya gaya yang ditunjukkan oleh neraca pegas.
c.
%enghidupkan saklar beban pertama, kemudian dengan screw, mencatat besarnya gaya.
menyeimbangkan kembali
d.
Dengan mengalikan gaya yang terbaca dengan jarak L maka didapatkan torsi. (reff : “Jobsheet Praktikum Prestasi Mesin” Teknik Mesin !"#P)
3..2
Peng)"an T$ngg$ Te)anan Hea
Pengukuran tinggi tekan untuk peralatan ini terdapat tiga manometer, yaitu untuk mengukur suction hea% pompa, %ischarge hea% pompa dan turbin inlet hea% . %anometer ini menggunakan tabung bourdon sebagai peralatan utama. Jntuk penelitian kali ini hanya pengukuran hea% Turbin #nlet yang digunakan.
3..3
Peng)"an De#$t
Pembacaan untuk mengukur besarnya debit yang mengalir pada sistem ini menggunakan >
Peng)"an Ke%e*atan
Jntuk mengukur besarnya kecepatan tinggal menghubungkan Pulsemeter, dengan memasang sensor Pulsemeter dikabel keluaran pada poros turbin. (reff : “Jobsheet Praktikum Prestasi Mesin” Teknik Mesin !"#P) 3./
PROSEDUR PENGUJIAN
Prosedur pengujian dalam praktikum Turbin rancis adalah sebagai berikut 5 $.
%enghidupkan saklar utama.
&.
%enghidupkan saklar motor.
'.
%engatur bukaan sudu pengarah.
+.
%engatur hea% masukan turbin.
?.
%enyalakan saklar pembebanan untuk masing-masing 1ariasi jumlah lampu.
.
%enstabilkan hea% masukan turbin.
.
%encatat besarnya tegangan listrik, gaya@pembebanan, tinggi arus reser1oir, kuat arus dan putaran mesin.
*.
%elakukan pencatatan untuk 1ariasi hea% masukan turbin /', + dan ?0 dan 1ariasi banyaknya lampu yang dinyalakan /?, +, ', &, $, dan 0.
.
%ematikan saklar pembebanan dan kurangi kecepatan putaran pompa, kemudian atur bukaan sudu pengarah. Jlangi prosedur $ s@d * di atas untuk 1ariasi bukaan sudu pengarah $, ? dan ?.
$. %ematikan peralatan. $$. %enulis laporan sementara. (reff : “Jobsheet Praktikum Prestasi Mesin” Teknik Mesin !"#P)
'. CONTOH SOAL DAN PEN4ELESAIAN TURBIN FRANCIS C0nt0h S0a' an Pen5e'e&a$an T"#$n F"an%$&
Di ketahui turbin "rancis spiral dengan H $?,? < m '@dtk. n menit-$ ,P !8.e"isiensi turbin ,**. )erapakah nilai kecepatan air keluar (a#ab. !ecepatan spesi"ik
nM n .
7 *
- , I?
&,?
. +' ,D
'+,+ @ menit aktor yang digunakan adalah 5
&. g . *
& .,*$ .$?D ,?
?? m@detik
Pada pengeluaran yang tegak lurus ke dalam pipa hisap, maka c &u nol dan
α2 = 90o , jadi 5 :u$
η T • g • *
u$
-,**D
•
,*$ •$?D ,?
'* ,?
'',* m @ detik
(@eff: “Turbin Pom$a %an &om$resor” 'rit "ietel)
3.6
PERHITUNGAN DAN ANALISA
3.6.1. Data P"a)t$)! & 7 328 %! 6o
)ukaan
H
n
h
<
I
(umlah
mH&;
rpm
mm
1olt
ampere
Lampu
6
$
$&*?
?*
,'&
$,*
?
&
$'
?*
,+
$,*?
+
$'$
?
,+*
$,+
'
$'&&
?
,*
$,?
&
?
$'
?
$,?
$,$$
$
$'?
??
+,&
$?
,+?
&,+
?
*
$
? ?
,?+
&,+
+
$$
?
,
&,&
'
$&?
?
$,'
$,
&
$$
$?
?*
&,+
$,&
$
$&
$??
?*
?,?
$'
$*?
,?+
&,$
?
$+
$*?
,
&,
+
$*&
?
$,$
&,
'
$*?
&
$,**
&,&&
&
$
$*
$
',&
$,+
$
$*
$$?
,
'
'
+
$
$
$?
?
$
6o
+
0,06 0,055 0,05 0,045 0,035 0 0,065 0,065 0,055 0,055 0,04 0,01 0,065 0,065 0,07 0,065 0,055 0,015
)ukaan
H
n
h
<
Arus
(umlah
rpm
ampere
lampu
6
$&&
mm ?*
1olt
?
mH&; '
,+
$,*?
?
$&+
?*
,+?
$,*?
+
'
$&
?
,?'
$,*
'
+
$&
?
,**
$,&
&
0,065 0,07 0,065 0,065
?
$&* $'$
? ??
$,?* +,?'
$,*
$
0,045 0,02
$ &
0,055 0,055
$?*
?
,+?
&,&
?
*
$?
?
,?
&,$
+
$?
?
,
&,$'
'
$
?
$,$'
$,*$
&
$$
$?**
?*
&,?
$,$
$
$&
$$$
?
?,'
$'
$*+?
,?
&,+
?
$+
$*&*
,
&,+
+
$*'?
,*?
&,'?
'
$*+
$,?'
&,?
&
$
$*
?
&,&
$,'
$
$*
$**
?
,&
H
n
h
<
Arus
(umlah
mH&;
rpm
mm
1olt
ampere
lampu
6
$
&
??
,&
$,+
?
&
*
?
,'
$,+*
+
$
?
,'
$,+?
'
$+&
+
,?+
$,'$
&
?
$$
+
$,&&
,*
$
$$
+*
+,$
$'+
?&
,'+
&,*'
?
*
$'?
?&
,'
&,?
+
$'?*
?$
,?
&,$
'
$'
?$
,*
&,&?
&
$$
$+?
?
$,?
$,+?
$
$&
$++?
?
+,
$'
$+
?+
,+&
&,?
?
$+
$'
?+
,+*
&,'
+
$+
?'
,
&,&$
'
$?
?'
$,$?
$,**
&
$
$?+
?&
&,'&
$,&
$
$*
$'
?&
?,
+
$
$?
?
$
6o
)ukaan
'
'
+
$
$? $
?
+
?
0,05 0,045 0,03 0 0,06 0,06 0,06 0,055 0,045 0,015
0,06 0,05 0,045 0,045 0,05 0,015 0,05 0,055 0,06 0,05 0,045 0,02 0,054 0,06 0,06 0,055 0,045 0,015
3.6.2. Pe"h$tngan Ra'at C0nt0h *e"h$tngan "a'at 7 Dat! n0. 1 #)aan 199:8 H ; 3 !H 2O8 +!'ah 'a!* ;
a. =alat putaran n ∆
$&*? rpm n
,?
=alat 6isbi ∆ n@n . $ ,?@$&*? . $ ,' !eseksamaan $ - =alat 6isbi $ - ,' , b. =alat 9aya , ∆
,?
F
=alat 6isbi ∆ @ . $ ,?@, .$ .*' !eseksamaan $ - =alat 6isbi $ - ,*' ,$ c. Head h ∆h =
$ &
.$ = -,?
@alat!is bi
=
∆h
&eseksamaa n
h =
.$-- =
$--
−
-,? .$-- ?*
@alat!isbi
=
=
-,*D
$--
−
-,*D
=
,$+
1. Perhitungan Ralat Putaran : ∆n = 0, 5 Bukaan 100 !=3 " o
n
rpm
1 2 3 4 5 6
$&*? $' $'$ $'&& $' $'?
#n r' & 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
!=4
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
99,96 99,96 99,96 99,96 99,96 99,96
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
" o
0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
99,96 99,96 99,96 99,96 99,96
1 2 3 4 5
Bukaan 75 !=3 " o
n
rpm
1 2 3 4 5
$&& $&+ $& $& $&*
" o
1 2 3 4 5 6
!=5 n
#n
ralat ni$%i
rpm
r'& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
99,97 99,97 99,97 99,97 99,97 99,97
n
#n
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
" o
rpm
r'& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
99,97 99,97 99,97 99,97 99,97
1 2 3 4 5
$? $ $$ $&? $? $??
ke$ek$a& aan
!=4 #n r' & 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
" o
1 2 3 4 5 6
n
#n
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
rpm
r'& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
99,97 99,97 99,97 99,97 99,97 99,97
n
#n
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
rpm
r'& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
99,97 99,97 99,97 99,97 99,97
$*? $*? $*& $*? $* $$?
!=5
$?* $? $? $ $?**
$*+? $*&* $*'? $*+ $*
6
0,5
$'$
0,04
99,96
Bukaan 50 !=3 " o 1 2 3 4 5 6
#n
rpm
r'& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
* $ $+& $$ $$
ralat ni$%i 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,04
ke$ek$a&a an 99,95 99,95 99,95 99,95 99,95 99,96
(a)a : ∆* = 0,0005 Bukaan 100 !=3 " o
6e#ton
1
0,06
2
0,055
3
0,05
0,5
$$$
0,03
99,97
!=4
n
&
6
#* ne+to n 0,000 5 0,000 5 0,000 5
" o 1 2 3 4 5 6
6
0,5
$**
ke$ek$a& aan
0,3
99,17
0,91 1,00
"o
99,97
!=5 n
#n
rpm
r'& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
$'+ $'? $'?* $' $+? $++?
ralat ni$%i 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,03
ke$ek$a& aan 99,96 99,96 99,96 99,96 99,96 99,97
" o 1 2 3 4 5 6
n
#n
rpm
r'& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
$+ $' $+ $? $?+ $'
!=4 ralat ni$%i
0,03
ralat ni$%i 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
ke$ek$a& aan 99,97 99,97 99,97 99,97 99,97 99,97
!=5
#*
6e#ton
ne+to n
1
0,065
0,0005
99,09
2
0,065
0,0005
99,00
3
0,055
0,0005
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
0,77 0,77 0,91
" o
6e#ton
99,23
1
0,065
99,23
2
0,065
99,09
3
0,07
#* ne+to n 0,000 5 0,000 5 0,000 5
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
0,77 0,77 0,71
99,23 99,23 99,29
4
0,045
5
0,035
6
0
0,000 5 0,000 5 0,000 5
1,11
9,9
4
0,055
0,0005
1,43
9,57
5
0,04
0,0005
0
100,00
6
0,01
0,0005
0,91 1,25 5,00
99,09
4
0,065
9,75
5
0,055
95,00
6
0,015
0,000 5 0,000 5 0,000 5
0,77 0,91 3,33
99,23 99,09 96,67
Bukaan 75 !=3 " o
6e#ton
1 2
0,065 0,07 0,065
3 0,065 4 5
0,045
6
0,02
!=4 #* ne+to n 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
0,77
99,23
6e#ton
1
0,06
2
0,05
3
0,045
4
0,045
5
0,05
6
0,015
!=5
#*
ne+to n 0,055 0,000 5 0,055 0,000 5 0,000 0,05 5 0,000 0,045 5 0,000 0,03 5 0,000 0 5
6e#ton
1
0,71
99,29
2
0,77
99,23
3
0,77
99,23
4
1,11
9,9
5
2,50
97,50
6
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
0,3
99,17
1
1,00
99,00
2
Bukaan 50 !=3 " o
" o
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
#* ne+to n 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5
9,9
3
1,11
9,9
4
1,00
99,00
5
3,33
96,67
6
6e#ton
0,91
99,09
1 0,06
0,91
99,09
2
1,00
99,00
3
0,06
1,11
9,9
4
0,055
1,67
9,33
5
0,045
0
100,00
6
0,015
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
1,00
99,00
1
0,91
99,09
2
#* ne+to n 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
0,3
99,17
0,3
99,17
0,3
99,17
0,91
99,09
1,11
9,9
3,33
96,67
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
0,93
99,07
0,3
99,17
0,3
99,17
0,91
99,09
1,11
9,9
3,33
96,67
!=5
#*
ne+to n 0,000 0,05 5 0,000 0,055 5 0,000 0,06 5 0,000 0,05 5 0,000 0,045 5 0,000 0,02 5
6e#ton
1,11
0,06
!=4 " o
" o
" o
6e#ton
0,054 0,06 0,06
0,3
99,17
3
1,00
99,00
4
0,055
1,11
9,9
5
0,045
2,50
97,50
6
0,015
#* ne+to n 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5 0,000 5
-etinggian : ∆h = 0, Bukaan 100 !=3 " o
1 2 3 4 5 6
!=4
h
#h
ralat ni$%i
mm
&& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,6 0,6 0, 0, 0,9 0,91
99,14 99,14 99,12 99,12 99,11 99,09
ralat ni$%i 0,6 0,6 0, 0,
ke$ek$a& aan 99,14 99,14 99,12 99,12
?* ?* ? ? ? ??
ke$ek$a& aan
" o
1 2 3 4 5 6
Bukaan 75 !=3 " o 1 2 3 4
#h
mm ?*
&& 0,5 0,5 0,5 0,5
? ?
h
#h
mm
&& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6
99,15 99,15 99,15 99,15 99,14 99,14
ralat ni$%i 0,5 0,5 0,5 0,5
ke$ek$a& aan 99,15 99,15 99,15 99,15
? ? ? ? ?* ?*
ke$ek$a& aan
!=4
h
?*
!=5 ralat ni$%i
" o 1 2 3 4
" o " o 1 2 3 4 5 6
h
#h
ralat ni$%i
ke$ek$a& aan
mm
&& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0,3 0,3 0,77 0,1 0,2 0,3
99,17 99,17 99,23 99,19 99,1 99,17
h
#h
mm
&& 0,5 0,5 0,5 0,5
ralat ni$%i 0,3 0,3 0,3 0,3
ke$ek$a& aan 99,17 99,17 99,17 99,17
? & $
!=5 h
#h
mm ?
&& 0,5 0,5 0,5 0,5
? ? ?
" o 1 2 3 4
5 6
? ??
0,5 0,5
0,9 0,91
99,11 99,09
Bukaan 50 !=3 " o 1 2 3 4 5 6
#h
mm
&& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
? ? + + +*
?* ?
0,5 0,5
0,6 0,
99,14 99,12
!=4
h
??
5 6
ralat ni$%i 0,91 1,00 1,00 1,02 1,02 1,04
ke$ek$a& aan 99,09 99,00 99,00 9,9 9,9 9,96
" o 1 2 3 4 5 6
5 6
? ?
0,5 0,5
0,5 0,5
99,15 99,15
!=5 h
#h
mm
&& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
?& ?& ?$ ?$ ? ?
ralat ni$%i 0,96 0,96 0,9 0,9 1,00 1,00
ke$ek$a& aan 99,04 99,04 99,02 99,02 99,00 99,00
" o 1 2 3 4 5 6
h
#h
mm
&& 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
?+ ?+ ?' ?' ?& ?&
ralat ni$%i 0,93 0,93 0,94 0,94 0,96 0,96
ke$ek$a& aan 99,07 99,07 99,06 99,06 99,04 99,04
3.6.3. Ta#e' Pe"h$tngan
a. 6o
$
)ukaa n
Ta#e' Pe"h$tngan nt) #)aan 199 : H
n
h
<
I
(umlah
Torsi
B
Pel
mH&;
rpm
mm
1olt
ampere
Lampu
6
6m
m '@s
8att
$
$&*?
?*
,'&
$,*
?
$'
?*
,+
$,*?
+
$'$
?
,+*
$,+
'
+
$'&&
?
,*
$,?
&
?
$'
?
$,?
$,$$
$
$'?
??
+,&
$?
?
,+?
&,+
?
*
$
?
,?+
&,+
+
$$
?
,
&,&
'
$
$&?
?
$,'
$,
&
& ' '
+
0,06 0 0,05 5 0,05 0 0,04 5 0,03 5 0 0,06 5 0,06 5 0,05 5 0,05 5
0,020 0,01 0,016 0,015 0,011 0 0,021 0,021 0,01 0,01
0,0011 76 0,0011 76 0,0011 3 0,0011 3 0,0010 6 0,0010 42 0,0012 22 0,0012 22 0,0012 22 0,0012 22
0,604 0,7400 0,352 1,2720 1,9425 0 1,000 1,2960 1,7404 2,699
8HP
/
8
8
Turbin
Total
9enerator
2,62 3 2,43 2 2,22 2,02 4 1,61 9
34,60 0 34,60 0 33,26 0 33,26 0 31,95 0 30,67 0 47,95 47,95 47,95 47,95
7,5 7,03 6,70 6,0 5,07
1,75 2,14 2,51 3,2 6,0
23,06 30,43 37,4 62,6 119,97
0 7,36 7,3 6,2 6,34
0 2,25 2,70 3,63 5,63
0 30,60 36,63 57,7 ,77
)HP
0 3,52 9 3,53 3,01 2 3,04 0
e
(
$$
$?
?*
&,+
$,&
$
$&
$??
?*
?,?
$'
$*?
,?+
&,$
?
$+
$*?
,
&,
+
$*&
?
$,$
&,
'
$
$*?
&
$,**
&,&&
&
$
$*
$
',&
$,+
$
$*
$$?
,
$? ?
0,04 0 0,01 0 0,06 5 0,06 5 0,07 0 0,06 5 0,05 5 0,01 5
0,013 0,003 0,021 0,021 0,023 0,021 0,01 0,005
0,0011 76 0,0011 76 0,0012 7 0,0012 7 0,0015 23 0,0013 6 0,0013 1 0,0012 7
3,1734 0 1,4634 1,7622 3,1590 4,1736 4,7040 0
2,24 5 0,56 3 4,09 1 4,09 1 4,33 4 4,09 1 3,4 0 0,97 7
46,13 3 46,13 3 62,27 9 62,27 9 74,69 0 67,09 2 64,66 1 62,27 9
4,7 1,22 6,57 6,57 5,0 6,10 5,3 1,57
6,
141,35
0 2,35 2,3 4,23 6,22 7,27
0 35,7 43,0 72,9 102,03 135,1
0
0
#. Ta#e' Pe"h$tngan nt) #)aan < :
6o
$
)ukaa n
H
n
h
<
Arus
(umlah
Torsi
B
Pel
mH&;
rpm
mm
1olt
ampere
lampu
6
6m
m '@s
8att
?
$&&
?*
,+
$,*?
?
$&+
?*
,+?
$,*?
+
$&
?
,?'
$,*
'
+
$&
?
,**
$,&
&
?
$&*
?
$,?*
$,*
$
$'$
??
+,?'
$?*
?
,+?
&,&
?
*
$?
?
,?
&,$
+
$?
?
,
&,$'
'
$
$
?
$,$'
$,*$
&
$$
$?**
?*
&,?
$,$
$
$&
$$$
?
?,'
$*+?
,?
&,+
?
& ' '
+
$'
?
0,06 5 0,07 0 0,06 5 0,06 5 0,04 5 0,02 0 0,05 5 0,05 5 0,05 0 0,04 5 0,03 0 0 0,06 0
0,021 0,023 0,021 0,021 0,015 0,007 0,01 0,01 0,016 0,015 0,010 0 0,020
0,0011 76 0,0011 76 0,0011 3 0,0011 3 0,0010 6 0,0010 42 0,0012 22 0,0012 22 0,0012 22 0,0012 22 0,0011 76 0,0011 3 0,0012 7
0,7400 0,325 0,9540 1,4256 1,7064 0 0,9900 1,0950 1,4271 2,0453 2,4395 0 1,2350
8HP
/
8
8
Turbin
Total
2,69 2,95 3 2,0 2,5 2 1,95 9 0,9 6 2,95 6 2,93 7 2,70 4 2,46 3 1,62 1
34,6 00 34,6 00 33,2 60 33,2 60 31,9 50 30,6 70 47,9 5 47,9 5 47,9 5 47,9 5 46,1 33 44,3 47 62,2 79
7,0 ,53 ,44 ,5 6,13 2,92 6,16 6,12 5,64 5,14 3,51
2,14 2,41 2,7 4,29 5,34
27,43 2,20 33,97 49,9 7,09
0 2,06 2,2 2,9 4,26 5,29
0 33,49 37,2 52,77 3,04 150,53
0 6,05
0 1,9
0 32,0
)HP
0 3,76 6
e
( 9enerator
$+
$*&*
,
&,+
+
$?
$*'?
,*?
&,'?
'
$
$*+
$,?'
&,?
&
$
$*
?
&,&
$,'
$
$*
$**
?
,&
0,06 0 0,06 0 0,05 5 0,04 5 0,01 5
0,020 0,020 0,01 0,015 0,005
0,0012 7 0,0012 7 0,0012 7 0,0012 22 0,0012 22
1,4400 1,9975 3,1365 2,9920 0
3,73 1 3,74 5 3,45 6 2,6 1 0,95
62,2 79 62,2 79 62,2 79 59,9 4 59,9 4
5,99 6,01 5,55 4,77 1,60
2,31 3,21 5,04 4,99
3,60 53,33 90,77 104,5
0
0
%. Ta#e' Pe"h$tngan nt) #)aan 9 :
6o
$
)ukaa n
H
n
h
<
Arus
(umlah
Torsi
B
Pel
mH&;
rpm
mm
1olt
ampere
lampu
6
6m
m '@s
8att
?
&
??
,&
$,+
?
*
?
,'
$,+*
+
$
?
,'
$,+?
'
+
$+&
+
,?+
$,'$
&
?
$$
+
$,&&
,*
$
$$
+*
+,$
$'+
?&
,'+
&,*'
?
*
$'?
?&
,'
&,?
+
$'?*
?$
,?
&,$
'
$
$'
?$
,*
&,&?
&
$$
$+?
?
$,?
$,+?
$
$&
$++?
?
+,
$+
?+
,+&
&,?
?
& ' '
+
$'
?
0,06 0 0,05 0 0,04 5 0,04 5 0,05 0 0,01 5 0,05 0 0,05 5 0,06 0 0,05 0 0,04 5 0,02 0 0,05 4
0,020 0,016 0,015 0,015 0,016 0,005 0,016 0,01 0,020 0,016 0,015 0,007 0,01
0,0010 4 0,000 4 0,000 4 0,000 0 0,000 0 0,0007 7 0,0009 1 0,0009 1 0,000 7 0,000 7 0,000 39 0,000 39 0,0010 0
0,4023 0,4440 0,5220 0,7074 1,1956 0 0,9622 1,0725 1,3550 1,9575 2,5375 0 1,0794
8HP
/
8
8
Turbin
Total
1,7 1,66 7 1,54 0 1,59 5 1,7 1 0,59 7 2,27 9 2,52 6 2,77 2 2,31 3 2,15 1 0,9 3 2,6 2
30,67 0 24,70 2 24,70 2 23,59 5 23,59 5 22,51 6 36,00 4 36,00 4 34,45 1 34,45 1 32,93 7 32,93 7 49,03 0
6,12 6,75 6,23 6,76 7,93 2,65 6,33 7,02 ,05 6,71 6,53 2,9 5,47
1,31 1,0 2,11 3,00 5,07
21,42 26,64 33,90 44,35 63,90
0 2,67 2,9 3,93 5,6 7,70
0 42,22 42,46 4,9 4,63 117,9
0 2,20
0 40,25
)HP
e
( 9enerator
$+
$'
?+
,+*
&,'
+
$?
$+
?'
,
&,&$
'
$
$?
?'
$,$?
$,**
&
$
$?+
?&
&,'&
$,&
$
$*
$'
?&
?,
0,06 0 0,06 0 0,05 5 0,04 5 0,01 5
0,020 0,020 0,01 0,015 0,005
0,0010 0 0,0009 6 0,0009 6 0,0009 2 0,0009 2
1,132 1,5470 2,1620 2,9464 0
3,32 7 3,35 9 3,0 7 2,53 2 0, 3
49,03 0 46,99 3 46,99 3 45,00 5 45,00 5
6,79 7,15 6,57 5,63 1,96
2,31 3,29 4,60 6,55
34,05 46,05 70,04 116,37
0
0
3.6., Ana'$&a Pe"h$tngan
Data diambil dari data no , dimana data no. , percobaan pada bukaan $, H ' mH &;, jumlah lampu ?.
$.
Dat! n0. < #)aan 199:8 H ; , !H 2O8 +!'ah 'a!* ; a. De#$t A'$"an =
9ambar '.. 9ra"ik !alibrasi 8eirs Dari gra"ik kalibrasi #eirs didapat N + = I.$- −D ( .) Dimana y B /m'@menit0 2 h /mm0 %aka untuk h ? mm 6 6
=
=
I.$-
.( ? )
D
−
-,--$&&
& , &I-&
!3>&
Da5a A$" ?HP
4*P 0 5.g.6.* Dimana 5
ρ $ kg@m' g ,*$ m@s& B ,$&& m '@s H + mH&;
.
$ D-
& , &I-&
4ehingga 4*P 4*P
=
=
$---
kg m
'
.,*$
m s
&
.-,--$&&
+I,?* watt
T0"&$ T T = ' . s
Dimana
,? 6 s '&,? cm ,'&? m
maka T ,? 2 ,'&? 0,021 N!
Da5a T"#$n BHP BHP = =
&.π .n.T D-
&.',$+ .$?D .-,-&$ D-
= 382@ att
Da5a L$&t"$) PEL P el = 7 8.# 8
0 ,+?olt . &,+ A = 1.96 att
E($&$en&$ Gene"at0" G ; ;
P el ,*P $,-* ',?&
199 : 199 :
; 398/9 :
m' s
.+ m
E($&$en&$ T"#$n T ; daya mekanik / daya air .100% ; ;
,*P
199 :
4*P ',?&
+I ,?*
199:
; <83/ :
E($&$en&$ t0ta' e ; ;
P el 4*P $,-*
+I ,?*
199 : 199 :
; 282 :
3.6.
G"a($) an Ana'$&a G"a($)
a. G"a($) H#ngan n-=
9ambar '.$$ 9ra"ik Hubungan n-B pada H' mH &; dengan 1ariasi bukaan 1ane
Pada gra"ik digambarkan bukaan sudu $ dengan #arna biru, bukaan sudu ? dengan #arna merah dan bukaan sudu ? dengan #arna hijau. Dengan mengetahui nilai n /rpm0 dan debit /B0 maka akan diketahui titik dan korelasinya. Titik pada gra"ik menunjukkan beban lampu, titik pertama beban ? lampu, titik kedua beban + lampu, titik ketiga beban ' lampu, titik keempat beban & lampu, titik kelima beban $ lampu, dan titik keenam tidak ada beban lampu. Dari gra"ik di atas dapat dilihat bah#a pada masing-masing bukaan terdapat kecenderungan menurun. %isal pada bukaan $, jika nilai rpm turbin naik maka nilai debit dari inlet masuk turbin akan turun. Pada bukaan yang lainnya pun juga memiliki kecenderungan seperti itu. Hubungan ini bisa didapat dari skema sistem seperti5
9ambar '.$& 4kema sistem pengujian turbin "rancis 4*P turbin 0 5.g.6.* .n.T ,*P turbin 0 &.π D-
4*P $om$a 0 5.g.6.* .n.T ,*P $om$a 0 &.π D-
Dalam sistem pengujian turbin "rancis ditentukan bah#a daya listrik dari generator yang tersalurkan pada lampu adalah tetap. !etika beban lampu ada ? buah, maka semua daya akan tersalurkan pada lampu tersebut. Tapi ketika beban lampu hanya + lampu, maka sisa daya dari generator akan dikon1ersikan ke poros turbin sehingga putaran /rpm0 turbin akan meningkat. Padahal selain daya juga tetap, head pada pompa juga dijaga tetap. !arena itulah debit pada inlet masuk turbin akan menurun nilainya. Pada bukaan sudu $ dan ? terdapat anomali yaitu pada titik + lampu dan titik & lampu nilai debit /m'@s0 dari inlet turbin tetap, hal ini
disebabkan oleh adanya parameter-parameter yang kadang tidak konstan seperti torsi. 4edangkan pada bukaan sudu ? terdapat anomali yaitu pada titik ' lampu yang mengalami peningkatan nilai debit /m '@s0, hal ini disebabkan oleh adanya parameter-parameter yang kadang tidak konstan seperti putaran /rpm0.
#. G"a($) H#ngan n-T
9ambar '.$' 9ra"ik Hubungan n-T pada H' mH &; dengan 1ariasi bukaan 1ane
Pada gra"ik digambarkan bukaan sudu $ dengan #arna biru, bukaan sudu ? dengan #arna merah dan bukaan sudu ? dengan #arna hijau. Dengan mengetahui nilai putaran /rpm0 dari turbin dan torsi /6.m0 dari inlet turbin maka akan diketahui korelasinya. Titik pada gra"ik menunjukkan beban lampu, titik pertama beban ? lampu, titik kedua beban + lampu, titik ketiga beban ' lampu, titik keempat beban & lampu, titik kelima beban $ lampu, dan titik keenam tidak ada beban lampu. 4emakin banyak nyala lampu pembebanan, maka gaya semakin besar sehingga torsi juga besar. 4edangkan putarannya semakin kecil. Pada bukaan yang lainnya pun juga memiliki kecenderungan serupa dikarenakan torsi dan
nilai putaran /rpm0 memiliki hubungan berbanding terbalik sesuai dengan rumus5 ,*P turbin 0
&.π .n.T D-
0
Pada gra"ik diatas terdapat anomali pada bukaan ? dititik lampu ke ', titik lampu ke & dan titik lampu ke$ nilai torsi meningkat . pada bukaan ? juga terdapat anomali dimana pada titik lampu ke & nilai Torsinya /6.m0 tetap. Hal ini disebabkan oleh adanya parameter-parameter yang tidak konstan seperti nilai putaran /rpm0.
%. G"a($) H#ngan n-?HP
9ambar '.$+ 9ra"ik Hubungan n-8HP pada H' mH &; dengan 1ariasi bukaan 1ane
Pada gra"ik hubungan antara putaran dengan daya hidrolisis air /8HP0 digambarkan bukaan sudu $ dengan #arna biru, bukaan sudu ? dengan #arna merah dan bukaan sudu ? dengan #arna hijau. 4eperti halnya pada gra"ik n-B, besarnya 8HP dipengaruhi oleh debit /B0, semakin besar debit maka akan semakin besar nilai 8HP. Pada bukaan $ akan lebih besar nilai 8HP dibanding dengan bukaan ? dan ?. )erdasarkan gra"ik di atas bah#a semakin kecil putaran turbin maka semakin besar nilai 8HP-nya.
Pada bukaan sudu $ dan ? terdapat anomali yaitu pada titik + lampu dan titik & lampu nilai
8HP /#att0 dari inlet turbin tetap, hal ini
disebabkan oleh adanya parameter-parameter yang kadang tidak konstan seperti torsi. 4edangkan pada bukaan sudu ? terdapat anomali yaitu pada titik ' lampu nilai 8HP /#att0 dari turbin mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan oleh adanya parameter-parameter yang tidak konstan seperti nilai debit /m'@s0.
. G"a($) H#ngan H-ƞt
9ambar '.$? 9ra"ik Hubungan H-Ft pada Lampu ? dengan 1ariasi bukaan 1ane
Pada gra"ik digambarkan bukaan sudu $ dengan #arna biru, bukaan sudu ? dengan #arna merah dan bukaan sudu ? dengan #arna hijau. Dengan mengetahui nilai hea% pompa /m0 dan ήt /0 dari turbin maka akan diketahui korelasinya. Dari gra"ik di atas dapat dilihat bah#a pada masing-masing bukaan terdapat kecenderungan menurun. %isal pada bukaan $, jika nilai hea% pompa /m0 naik dan ήt /0 dari turbin naik. Hal ini dikarenakan nilai putaran /rpm0 yang berubah sangat drastis, dari nilai $&*? rpm hea% ', lalu $? rpm
hea% +, dan $*? rpm hea% ?. Pada bukaan yang lainnya pun juga memiliki kecenderungan serupa. Pada gra"ik diatas terdapat anomali pada bukaan ?, dimana E"isiensi turbin /ƞt0 pada titik head + mH &; mengalami peningkatan dibanding pada titik head ' mH&;. Hal ini disebabkan oleh perubahan nilai n /rpm0 yang tidak tajam.
e. G"a($) H#ngan H-ƞt
9ambar '.$ 9ra"ik Hubungan H-Ft pada Lampu $ dengan 1ariasi bukaan 1ane
Pada gra"ik digambarkan bukaan sudu $ dengan #arna biru, bukaan sudu ? dengan #arna merah dan bukaan sudu ? dengan #arna hijau. Dengan mengetahui nilai hea% pompa /m0 dan ήt /0 dari turbin maka akan diketahui korelasinya. Dari gra"ik di atas dapat dilihat bah#a pada masing-masing bukaan terdapat kecenderungan menurun . %isal pada bukaan ?, jika nilai hea% pompa /m0 naik dan ήt /0 dari turbin naik. Hal ini dikarenakan nilai putaran /rpm0 yang berubah sangat drastis, dari nilai $&* rpm hea% ', lalu $?** rpm
hea% +, dan $* rpm hea% ?. Pada bukaan yang lainnya pun juga memiliki kecenderungan serupa. Pada bukaan sudu $ terdapat anomali yaitu pada hea% ?, nilai ήt /0 turbin meningkat. 4edangkan pada bukaan sudu ? yaitu pada hea% ?, nilai ήt /0 turbin meningkat, daripada head +. Hal ini disebabkan oleh perubahan nilai n yang tidak tajam.
".
G"a($) I&0e($&$en&$
9ambar '.$ 9ra"ik Isoe"isiensi H + mH &;
Isoe"isiensi pada gra"ik ini merupakan perpotongan titik antara nilai e"isiensi-e"isiensi yang sama pada gra"ik hubungan debit /m '@s0 dan putaran /rpm0 pada nilai head yang sama yaitu + mH&; tetapi pada bukaan yang berbeda. )ukaan di1ariasikan yaitu bukaan sudu $ dengan #arna biru, bukaan sudu ? dengan #arna merah dan bukaan sudu ? dengan #arna hijau.
6ilai isoe"isiensi pada gra"ik diatas semakin naik, ini menunjukkan bah#a nilai e"isiensi yang terbaik adalah pada bukaan $. 9ra"ik Isoe"isiensi untuk e"isiensi ,'' pada bukaan $, ?, dan ? digambarkan dengan #arna kuning. 9aris lengkung menandakan e"isiensi. 9aris e"isiensi yang terbentuk ada yang menyimpang, yang disebabkan kurang akuratnya pada pembacaan skala. Pada e"isiensi bukaan ? mampu menghidupkan ? lampu, bukaan ? mampu menghidupkan ? lampu, sedangkan bukaan $ hanya mampu menghidupkan ' lampu. !arena itu pada bukaan $ agar mampu menghidupkan ? lampu, nilai e"isiensinya harus dinaikkan.
3.@ Ke&$!*'an an Sa"an [email protected]
$.
Ke&$!*'an
Persentase 1ane bukaan $ akan menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan dengan persentase 1ane bukaan ? dan ?
&.
Torsi yang lebih besar akan menghasilkan daya yang lebih besar
'.
E""isiensi turbin tertinggi terjadi pada
H + mH&; dengan e"isiensi ,5 pada bukaan $ B 0,00113 &3$ T ,&$ 6.m )HP 2,52 att 8HP 33,260 att +. PEL maksimum terjadi pada 5 H ? mH&; dengan PEL 4,7040 #att pada bukaan $ , < 3,2 olt I 1,47 &'ere ?. 6ilai gaya bertambah sebanding dengan bertambahnya lampu dikarnakan daya keluaran turbin yang dibutuhkan tergantung besarnya nilai arus /I0 dan hambatan /=0
[email protected]
Sa"an
