LAPORAN PRAKTIKUM PENGUKURAN FISIS FAN TEST
Kelompok
:1
Nama Anggota Kelompok
: 1. Adi Putra Utama 2. Adri Pribagusdri 3. Ainun Nidhar 4. Annisa Anugra Heni 5. Bayu Ardianto 6. Dodo Susanto 7. Elika Velda A
Kelas
: 4E
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA TEKNIK KONVERSI ENERGI MARET, 2014 1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sebagai mahasiswa/i program studi Teknik Konversi Energi, kami diharapkan untuk memahami berbagai macam peralatan yang nantinya akan digunakan pada industri seperti pembangkit, pertambangan dan lain-lain. Salah satualat yang akandigunakan adalah fan, yang nantinya akan di bagi dalam beberapa macam seperti pompa, kompressor dan lain-lain dan akan di bahas pada bab II.
B. Tujuan Praktikum
1. Mahasiswa/i diharapkan mampu mengukur kecepatan udara 2. Mahasiswa/i diharapkan mampu mengukur daya motor 3. Mahasiswa/i diharapkan dapat mengetahui distribusi aliran pada saluran 4. Mahasiswa/i diharapkan dapat mengetahui hubungan daya dengan debit aliran dan kecepatan aliran
2
BAB II DASAR TEORI
A. Fan
Fan adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk membuat aliran gas kontinu seperti udara. Dalam setiap sistem pendingin, yang menggunakan gas sebagai penghantar, fan adalah unit wajib yang menciptakan aliran udara dalam sistem. Sistem ini dapat dilihat dalam fan sederhana yang digunakan di rumah tangga atau kipas pendingin eksternal untuk mesin pembakaran internal. Ketika membutuhkan tekanan yang lebih tinggi diperlukan blower yang digunakan sebagai pengganti fan.
Fan biasanya terdiri dari baling-baling atau pisau tetap ke sebuah hub, biasanya disebut impeller. Mekanisme penggerak pe nggerak seperti motor atau ata u drive belt akan terhubung untuk menciptakan gerak rotasi impeller. Mekanisme gerak bisa diatur sehingga alirannya alir annya bisa sentrifugal maupun aksial.
Fan aksial meniup gas sepanjang sumbu rotasi, dan biasanya digunakan sebagai pendingin kipas di rumah tangga, mobil, dan bahkan di komputer. Struktur fan yang lebih besar digunakan di mesin turbojet, mesin pendingin udara industri, dan dalam terowongan angin, untuk memberikan aliran volume gas yang besar.
Fan sentrifugal meniup gas radial keluar kelua r dari sumbu impeller. Mereka juga dikenal sebagai Kipas kandang Squirrel, karena tampilannya mirip kandang yang digunakan untuk latihan tupai. Gas tersedot dari rongga hingga ketengah impeller kemudian didorong keluar oleh gaya sentrifugal yang bekerja pada gas karena gerak rotasi. Fan sentrifugal adalah jenis yang paling umum digunakan dalam perangkat HVAC modern.
Karakteristik fan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva, kurva fan merupakan penggambaran grafik dari sejumlah parameter yang saling terkait. Biasanya sebuah kurva akan dikembangkan untuk sekumpulan kondisi yang diberikan termasuk volum fan, tekanan statis sistim, kecepatan fan, dan tenaga yang diperlukan untuk menggerakan fan pada kondisi
3
yang diketahui.Dengan menggunakan anemometer kita bisa mengetahui seberapa cepat fan berputar.
B. Persamaan Kontinuitas
Sebuah persamaan kontinuitas dalam fisika adalah persamaan yang menggambarkan transportasi dari kuantitas kekal . Sejak massa, energi, momentum, muatan listrik dan kuantitas alam lainnya dilestarikan dalam kondisi masing-masing yang sesuai, berbagai fenomena fisik dapat dijelaskan menggunakan persamaan kontinuitas. Sebuah persamaan kontinuitas adalah kasus khusus yang lebih umum persamaan umum persamaan transport .
A1 . V 1 = A2 . V 2
Dimana A1 = luaspenampang di daerah 1 (m 2) V 1 = A2 V 2
Kecepatanfluidapadadaerah 1 (m/s)
= luaspenampang di daerah 2 (m 2) = Kecepatanfluidapadadaerah 2 (m/s)
C. Persamaan Persamaan Bernoulli
Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. P + ρgh +
P1 + ρgh1 +
ρv1
2
= C
= P2 + ρgh2 +
2
Dimana P1 = tekanan di di daerah 1 (N/m ) 2
P2 = tekanan di daerah 2 (N/m ) ρ =
2
ρv
3
massajenisfluida (kg/m ) 4
ρv2
2
v1 =
Kecepatanfluidapadadaerah 1 (m/s)
v2=
Kecepatanfluidapadadaerah 2 (m/s) 2
g = percepatangravitasi (m/s ) h1= pengaruhketinggianterhadapfluidadaerah 1 (m) h2= pengaruhketinggianterhadapfluidadaerah2 (m)
D. Pitot Tube
Tabung Pitot atau sering disebut pipa pitot ini merupakan suatu peralatan yang dapat dikembangkan sebagai pengukur kecepatan gerak pesawat terbang. Digunakan untuk mengukur tekanan dan kecepatan aliran fluida di suatu titik.
V = =
√
Dimana V = = kecepatanfluida (m/s) 2
P1= tekanan di daerah 1 (N/m ) 2
P2 = tekanan di daerah 2 (N/m ) ρ =
3
massa jenis fluida (kg/m )
5
BAB III PROSEDUR PRAKTIKUM
A. Lokasi dan Waktu
Tanggal : 14 Maret 2014 Lokasi : Laboratorium Teknik Konversi Energi, Energi, Politeknik Negeri Jakarta
B. Alat yang di butuhkan
No.
Alat
Jumlah
1.
Fan
1
2.
Tabung pitot
1
3.
Manometer
1
4.
Mistar
1
5.
Motor Listrik
1
C. Langkah Kerja C.1
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Mempersiapkan alat uji fan test Operasikan motor listrik, agar fan mendapatkan daya Menghidupkan fan dan mengatur putaran pada kecepatan awal yaitu 500 rpm Dekatkan anemometer dengan putaran fan sehingga dapat terukur kecepatannya. Mengatur bukaan tutup fan test untuk mendapatkan nilai h. Mencatat besarnya tegangan, arus, putaran fan dan bukaan saluran udara p ada alat. Mengulangi langkah 4-6 dengan putaran masing-masing sebesar750, 1000, 1250, 1500, 1750, 2000 rpm
C.2
1. Operasikan motor listrik, agar fan mendapatkandaya. 2. Input kecepatan fan di mulaipada 2000 rpm 3. Ukur ketinggian menggunakan mistar, dengan interval 0 – 13,5 13,5 naikkan ketinggian dengan penambahan 0,5 6
4. Lihatberapa ΔP, torsi, tegangan, dan arus dan arus yang terbaca pada alat. 5. Lakukan step 1-4, dengan kecepatan fan sebesar 2200, 2400, 2600, 2800, dan 3000 (rpm)
7
BAB IV DATA PERCOBAAN
A. Data praktikum C.1
N = 500 rpm Tegangan Arus (Volt) (Ampere)
Kecepatan (m/s)
Bukaan
Torsi (N . m)
1 cm
0,16
26
0,127
1
2 cm
0,15
26
0,127
1,5
3 cm
0,13
26
0,127
1,6
4 cm
0,15
26
0,127
1,5
5 cm
0,14
26
0,127
1,6
N = 750 rpm Tegangan Arus (Volt) (Ampere)
Kecepatan (m/s)
Bukaan
Torsi (N . m)
1 cm
0,15
40
0,24
1,7
2 cm
0,15
40
0,24
1,9
3 cm
0,15
40
0,24
2,0
4 cm
0,14
40
0,24
2,1
5 cm
0,13
40
0,24
2,2
N = 1000 rpm Tegangan Arus (Volt) (Ampere)
Kecepatan (m/s)
Bukaan
Torsi (N . m)
1 cm
0,14
54
0,25
2
2 cm
0,13
54
0,25
2,4
3 cm
0,13
54
0,25
2,7
4 cm
0,14
54
0,25
2,8
5 cm
0,13
54
0,25
2,9
8
N = 1250 rpm Tegangan Arus Kecepatan (Volt) (Ampere) (m/s)
Bukaan
Torsi (N . m)
1 cm
0,14
67
0,25
2,5
2 cm
0,14
67
0,25
3,1
3 cm
0,14
67
0,25
3,3
4 cm
0,13
67
0,25
3,4
5 cm
0,13
67
0,25
3,6
N = 1500 rpm Tegangan Arus Kecepatan (Volt) (Ampere) (m/s)
Bukaan
Torsi (N . m)
1 cm
0,13
80
0,26
2,7
2 cm
0,14
80
0,26
3,4
3 cm
0,13
80
0,26
4,0
4 cm
0,14
80
0,26
4,4
5 cm
0,14
80
0,26
4,5
N = 1750 rpm Tegangan Arus Kecepatan (Volt) (Ampere) (m/s)
Bukaan
Torsi (N . m)
1 cm
0,15
95
0,25
3,2
2 cm
0,15
95
0,25
4,3
3 cm
0,16
95
0,25
4,8
4 cm
0,16
95
0,25
4,9
5 cm
0,16
95
0,25
5,1
N = 2000 rpm
Tegangan Arus Kecepatan (Volt) (Ampere) (m/s)
Bukaan
Torsi (N . m)
1 cm
0,17
108
0,27
4,0
2 cm
0,18
108
0,27
5,1
3 cm
0,19
108
0,27
5,4
9
4 cm
0,2
108
0,27
5,6
5 cm
0,19
108
0,27
5,9
B. Data praktikum C.2
*Sampel perhitungan diambil dari tabel pada tabel pada N = 2000 rpm, ΔP = 0,02kN/m 0,02kN/ m V 2 =
Dengan ρ = 1,25kg/m
2
√
3
= √ = √ = 5,657 m/s
V 2
N = 2000 rpm 1. Tabel data yang di dapatkan
RPM
2000
ΔP (kN/ m2)
Torsi (N . m)
h (cm)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
Massa Jenis (kg/m)
0.02
0.04
0
106
0.7
5.657
1.25
0.02
0.15
0.5
106
0.7
5.657
1.25
0.03
0.14
1
106
0.7
6.928
1.25
0.04
0.13
1.5
106
0.7
8
1.25
0.045
0.13
2
106
0.7
8.485
1.25
0.055
0.13
2.5
106
0.7
9.381 9.381
1.25
0.055
0.13
3
106
0.7
9.381
1.25
0.06
0.13
3.5
106
0.7
9.798
1.25
0.065
0.13
4
106
0.7
10.198
1.25
0.06
0.13
4.5
106
0.7
9.798
1.25
0.065
0.13
5
106
0.7
10.198
1.25
0.06
0.11
5.5
106
0.7
9.798
1.25
0.065
0.11
6
106
0.7
10.198
1.25
0.05
0.13
6.5
106
0.7
8.944
1.25
0.065
0.12
7
106
0.7
10.198
1.25
0.07
0.13
7.5
106
0.7
10.583
1.25
0.07
0.12
8
106
0.7
10.583
1.25
0.07
0.12
8.5
106
0.7
10.583
1.25
10
0.075
0.12
9
106
0.7
10.954
1.25
0.07
0.11
9.5
106
0.7
10.583
1.25
0.07
0.11
10
106
0.7
10.583
1.25
0.07
0.11
10.5
106
0.7
10.583
1.25
0.07
0.1
11
106
0.7
10.583
1.25
0.06
0.09
11.5
106
0.7
9.798
1.25
0.055
0.1
12
106
0.7
9.381
1.25
0.045
0.12
12.5
106
0.7
8.485
1.25
0.04
0.11
13
106
0.7
8
1.25
0.03
0.11
13.5
106
0.7
6.928
1.25
2. Diagram kecapatan Distribusi Kecepatan Kecepatan Aliran pada N = 2000 rpm 13.5 12 10.5 9
) m 7.5 c ( 6 h
4.5 3 1.5 0 0
2
4
6
8
10
12
Kecepatan (m/s)
N = 2200 rpm 1. Tabel data yang didapatkan
RPM
2200
ΔP (kN/ m2)
Torsi (N . m)
h (cm)
Tegangan Arus Kecepatan (Volt) (Ampere) (m/s)
0.02
0.15
0
116
0.9
5.657
1.25
0.025
0.15
0.5
116
0.9
6.325
1.25
0.03
0.15
1
116
0.9
6.928
1.25
0.045
0.15
1.5
116
0.9
8.485
1.25
0.055
0.15
2
116
0.9
9.381
1.25 1. 25
0.06
0.14
2.5
116
0.9
9.798
1.25
0.06
0.15
3
116
0.9
9.798
1.25
11
Massa Jenis (kg/m)
0.07
0.14
3.5
116
0.9
10.583
1.25 1.25
0.07
0.15
4
116
0.9
10.583
1.25
0.08
0.14
4.5
116
0.9
11.314
1.25 1.25
0.08
0.14
5
116
0.9
11.314
1.25
0.08
0.14
5.5
116
0.9
11.314
1.25 1.25
0.08
0.15
6
116
0.9
11.314
1.25
0.075
0.15
6.5
116 116
0.9
10.954
1.25
0.075
0.15
7
116
0.9
10.954
1.25
0.08
0.14
7.5
116
0.9
11.314
1.25 1.25
0.085
0.14
8
116
0.9
11.662
1.25
0.08
0.14
8.5
116
0.9
11.314
1.25 1.25
0.085
0.15
9
116
0.9
11.662
1.25
0.08
0.15
9.5
116
0.9
11.314
1.25 1.25
0.07
0.15
10
116
0.9
10.583
1.25
0.07
0.13
10.5
116
0.9
10.583
1.25
0.06
0.13
11
116
0.9
9.798
1.25
0.065
0.14
11.5
116
0.9
10.198
1.25
0.065
0.13
12
116
0.9
10.198
1.25
0.05
0.13
12.5
116
0.9
8.944
1.25
0.035
0.13
13
116
0.9
7.483
1.25
0.03
0.13
13.5
116
0.9
6.928
1.25
2. Diagram kecapatan Distribusi Kecepatan Kecepatan Aliran pada N = 2200 rpm 13.5 12 10.5 9 ) 7.5 m c ( 6 h 4.5 3 1.5 0 0
2
4
6
8
Kecepatan (m/s)
12
10
12
14
N = 2400 rpm 1. Tabel data yang di dapatkan
RPM
2400
ΔP (kN/ m2)
Torsi (N . m)
h (cm)
Tegangan Arus (Volt) (Ampere)
Kecepatan (m/s)
Massa Jenis (kg/m)
0.02
0.17
0
151
0.95
5.657
1.25
0.03
0.18
0.5
151
0.95
6.928
1.25
0.04
0.18
1
151
0.95
8
1.25
0.055
0.18
1.5
151
0.95
9.381
1.25
0.07
0.18
2
151
0.95
10.583
1.25
0.075
0.18
2.5
151
0.95
10.954
1.25
0.08
0.17
3
151
0.95
11.314
1.25
0.085
0.17
3.5
151
0.95
11.662
1.25
0.085
0.18
4
151
0.95
11.662
1.25
0.09
0.17
4.5
151
0.95
12
1.25
0.09
0.16
5
151
0.95
12
1.25
0.09
0.17
5.5
151
0.95
12
1.25
0.1
0.17
6
151
0.95
12.649
1.25
0.09
0.17
6.5
151
0.95
12
1.25
0.095
0.16
7
151
0.95
12.329
1.25
0.1
0.18
7.5
151
0.95
12.649
1.25
0.1
0.16
8
151
0.95
12.649
1.25
0.1
0.16
8.5
151
0.95
12.649
1.25
0.085
0.17
9
151
0.95
11.662
1.25
0.085
0.16
9.5
151
0.95
11.662
1.25
0.08
0.16
10
151
0.95
11.314
1.25
0.085
0.16
10.5
151
0.95
11.662
1.25
0.08
0.17
11
151
0.95
11.314
1.25
0.07
0.17
11.5
151
0.95
10.583
1.25
0.07
0.16
12
151
0.95
10.583
1.25
0.055
0.15
12.5
151
0.95
9.381
1.25
13
0.045
0.16
13
151
0.95
8.485
1.25
0.04
0.16
13.5
151
0.95
8
1.25
2. Diagram kecapatan Distribusi Kecepatan Aliran pada N = 2400 rpm 13.5 12 10.5 9 ) 7.5 m c ( 6 h 4.5 3 1.5 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Kecepatan (m/s)
N = 2600 rpm 1. Tabel data yang di dapatkan
RPM
2600
ΔP (kN/ m2)
Torsi (N . m)
h Tegangan Arus (cm) (Volt) (Ampere)
Kecepatan (m/s)
Massa Jenis (kg/m)
0.01
0.2
0
140
1
4
1.25
0.015
0.2
0.5
140
1
4.899
1.25
0.02
0.2
1
140
1
5.657
1.25
0.045
0.2
1.5
140
1
8.485
1.25
0.05
0.2
2
140
1
8.944
1.25
0.055
0.19
2.5
140
1
9.381
1.25
0.055
0.2
3
140
1
9.381
1.25
0.065
0.2
3.5
140
1
10.198
1.25
0.08
0.2
4
140
1
11.314
1.25
0.08
0.2
4.5
140
1
11.314
1.25
0.08
0.2
5
140
1
11.314
1.25
0.09
0.2
5.5
140
1
12
1.25
14
0.09
0.19
6
140
1
12
1.25
0.09
0.19
6.5
140
1
12
1.25
0.085
0.2
7
140
1
11.662
1.25
0.09
0.19
7.5
140
1
12
1.25
0.08
0.2
8
140
1
11.314
1.25
0.09
0.19
8.5
140
1
12
1.25
0.085
0.19
9
140
1
11.662
1.25
0.08
0.19
9.5
140
1
11.314
1.25
0.08
0.19
10
140
1
11.314
1.25
0.075
0.2
10.5
140
1
10.954
1.25
0.07
0.2
11
140
1
10.583
1.25
0.06
0.2
11.5
140
1
9.798
1.25
0.055
0.21
12
140
1
9.381
1.25
0.04
0.2
12.5
140
1
8
1.25
0.025
0.2
13
140
1
6.325
1.25
0.02
0.21
13.5
140
1
5.657
1.25
2. Diagram kecapatan Distribusi Kecepatan Kecepatan Aliran pada N = 2600 rpm 13.5 12 10.5 9 ) 7.5 m c ( 6 h 4.5 3 1.5 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Kecepatan (m/s)
N = 2800 rpm 1. Tabel data yang di dapatkan
RPM 2800
ΔP (kN/ m2) 0.015
Torsi (N . m) 0.24
h (cm) 0
Tegangan Arus Kecepatan (Volt) (Ampere) (m/s) 150
1.1 15
4.899
Massa Jenis (kg/m) 1.25
0.025
0.24
0.5
150
1.1
6.325
1.25
0.03
0.24
1
150
1.1
6.928
1.25
0.05
0.23
1.5
150
1.1
8.944
1.25
0.06
0.24
2
150
1.1
9.798
1.25
0.065
0.23
2.5
150
1.1
10.198
1.25
0.08
0.24
3
150
1.1
11.314
1.25
0.09
0.23
3.5
150
1.1
12
1.25
0.1
0.24
4
150
1.1
12.649
1.25
0.105
0.25
4.5
150
1.1
12.961
1.25
0.115
0.24
5
150
1.1
13.565
1.25
0.12
0.24
5.5
150
1.1
13.856
1.25
0.12
0.23
6
150
1.1
13.856
1.25
0.12
0.24
6.5
150
1.1
13.856
1.25
0.12
0.22
7
150
1.1
13.856
1.25
0.115
0.24
7.5
150
1.1
13.565
1.25
0.11
0.23
8
150
1.1
13.266
1.25
0.125
0.23
8.5
150
1.1
14.142
1.25
0.11
0.23
9
150
1.1
13.266
1.25
0.11
0.23
9.5
150
1.1
13.266
1.25
0.11
0.22
10
150
1.1
13.266
1.25
0.11
0.22
10.5
150
1.1
13.266
1.25
0.1
0.23
11
150
1.1
12.649
1.25
0.085
0.23
11.5
150
1.1
11.662
1.25
0.08
0.22
12
150
1.1
11.314
1.25
0.06
0.23
12.5
150
1.1
9.798
1.25
0.05
0.22
13
150
1.1
8.944
1.25
0.03
0.22
13.5
150
1.1
6.928
1.25
16
2. Diagram kecapatan Distribusi Kecepatan Kecepatan Aliran pada N = 2800 rpm 13.5 12 10.5 9 ) 7.5 m c ( 6 h 4.5 3 1.5 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
Kecepatan (m/s)
N = 3000 rpm 1. Tabel data yang di dapatkan
RPM
3000
ΔP (kN/ m2)
Torsi (N . m)
h (cm)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
Massa Jenis (kg/m)
0.02
0.28
0
160
1.2
5.657
1.25
0.04
0.29
0.5
160
1.2
8
1.25
0.055
0.29
1
160
1.2
9.381
1.25
0.075
0.29
1.5
160
1.2
10.954
1.25
0.09
0.28
2
160
1.2
12
1.25
0.095
0.28
2.5
160
1.2
12.329
1.25
0.1
0.28
3
160
1.2
12.649
1.25
0.125
0.28
3.5
160
1.2
14.142
1.25
0.135
0.28
4
160
1.2
14.697
1.25
0.135
0.29
4.5
160
1.2
14.697
1.25
0.13
0.28
5
160
1.2
14.422
1.25
0.145
0.28
5.5
160
1.2
15.232
1.25
0.15
0.28
6
160
1.2
15.492
1.25
0.155
0.27
6.5
160
1.2
15.748
1.25
0.145
0.29
7
160
1.2
15.232
1.25
0.15
0.28
7.5
160
1.2
15.492
1.25
0.145
0.28
8
160
1.2
15.232
1.25
17
0.15
0.28
8.5
160
1.2
15.492
1.25
0.13
0.29
9
160
1.2
14.422
1.25
0.135
0.29
9.5
160
1.2
14.697
1.25
0.135
0.28
10
160
1.2
14.697
1.25
0.13
0.29
10.5
160
1.2
14.422
1.25
0.12
0.3
11
160
1.2
13.856
1.25
0.11
0.29
11.5
160
1.2
13.266
1.25
0.105
0.29
12
160
1.2
12.961
1.25
0.095
0.29
12.5
160
1.2
12.329
1.25
0.07
0.29
13
160
1.2
10.583
1.25
0.05
0.29
13.5
160
1.2
8.944
1.25
2. Diagram kecapatan Distribusi Kecepatan Kecepatan Aliran pada N = 3000 rpm 13.5 12 10.5 9 ) 7.5 m c ( 6 h 4.5 3 1.5 0 0
5
10 Kecepatan (m/s)
18
15
20
BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Analisa 1. Percobaan C.1
Diketahui diameter bukaan saluran 15 cm = 0,15 m, bukaan 1 cm = 0,01m Sehingga kelilingnya= kelilingnya = π x D = (3,14) (0,15) = 0,471 m
Sampel perhitungan diambil dari tabel pada N = 500 rpm
= = 52,33 rad/s
ω=
A = Keliling diameter bukaan saluran x panjang bukaan saluran A = 0,471x 0,01 = 0,004 m
2
Pmekanik = τ ω Pmekanik = (0,16) (52,333) = 8,373 Watt
ω (rad/s)
52.333
Plistrik = V I I Plistrik = (26) (0,127) = 3,302 Watt
Q=AV Q = (0,004) (1) = 0,004 m/s
η=
x 100% x 100% = 39,435 η= 39,435 5
N = 500 rpm
Bukaan (m)
Torsi (N . m)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
A (m2)
Q (m3/s)
η (%)
0.01
0.16
26
0.127
1
0.004
8.373
3.302
0.004
39.435
0.02
0.15
26
0.127
1.5
0.008
7.85
3.302
0.013
42.064
0.03
0.13
26
0.127
1.6
0.013
6.803
3.302
0.02
48.535
0.04
0.15
26
0.127
1.5
0.017
7.85
3.302
0.025
42.064
0.05
0.14
26
0.127
1.6
0.021
7.327
3.302
0.033
45.068
19
Pmekanik Pelektrik (Watt) (Watt)
Grafik Hubungan η dengan Q pada N = 500 rpm 60 50 40 ) % ( 30 η 20 10 0 0.004
0.013
0.02
0.025
0.033
Q (m3/s)
ω (rad/s)
78.5
N = 750 rpm
Bukaan Torsi (m) (N . m)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
A (m2)
Pmekanik Pelektrik (Watt) (Watt)
Q (m3/s)
η (%)
0.01
0.15
40
0.24
1.7
0.004
11.775
9.6
0.007
81.529
0.02
0.15
40
0.24
1.9
0.008
11.775
9.6
0.016
81.529
0.03
0.15
40
0.24
2
0.013
11.775
9.6
0.025
81.529
0.04
0.14
40
0.24
2.1
0.017
10.99
9.6
0.035
87.352
0.05
0.13
40
0.24
2.2
0.021
10.205
9.6
0.046
94.072
Grafik Hubungan η dengan Q pada N = 750 rpm 100 95
) % ( η
90 85 80 75 0.007
0.016
0.025 Q (m3/s)
20
0.035
0.046
Bukaan ω (m) (rad/s)
104.7
N = 1000 rpm
Torsi (N . m)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
A (m2)
Pmekanik Pelektrik (Watt) (Watt)
Q (m3/s)
η (%)
0.01
0.14
54
0.25
2
0.004
14.653
13.5
0.008
92.129
0.02
0.13
54
0.25
2.4
0.008
13.607
13.5
0.02
99.216
0.03
0.13
54
0.25
2.7
0.013
13.607
13.5
0.034
99.216
0.04
0.14
54
0.25
2.8
0.017
14.653
13.5
0.047
92.129
0.05
0.13
54
0.25
2.9
0.021
13.607
13.5
0.06
99.216
Q (m3/s)
η (%)
Grafik Hubungan η dengan Q pada N = 1000 rpm 100 98
) % ( η
96 94 92 90 88 0.008
0.02
0.034
0.047
0.06
Q (m3/s)
ω (rad/s)
130.833
N = 1250 rpm
Bukaan Torsi (m) (N . m)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
A (m2)
Pmekanik Pelektrik (Watt) (Watt)
0.01
0.14
67
0.25
2.5
0.004
18.317
16.75
0.01
91.447
0.02
0.14
67
0.25
3.1
0.008
18.317
16.75
0.026
91.447
0.03
0.14
67
0.25
3.3
0.013
18.317
16.75
0.041
91.447
0.04
0.13
67
0.25
3.4
0.017
17.008
16.75
0.057
98.481
0.05
0.13
67
0.25
3.6
0.021
17.008
16.75
0.075
98.481
21
Grafik Hubungan η dengan Q pada N = 1250 rpm 100 98 96
) % ( η
94 92 90 88 86 0.01
0.026
0.041
0.057
0.075
Q (m3/s)
Bukaan ω (m) (rad/s)
157
N = 1500 rpm
Torsi (N . m)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
A (m2)
Q (m3/s)
η (%)
0.01
0.13
80
0.26
2.7
0.004 0.00 4
20.41
20.8
0.011
101.911
0.02
0.14
80
0.26
3.4
0.008
21.98
20.8
0.028
94.631
0.03
0.13
80
0.26
4
0.013
20.41
20.8
0.05
101.911
0.04
0.14
80
0.26
4.4
0.017
21.98
20.8
0.073
94.631
0.05
0.14
80
0.26
4.5
0.021
21.98
20.8
0.094
94.631
Pmekanik Pelektrik (Watt) (Watt)
Grafik Hubungan η dengan Q pada N = 1500 rpm 104 102
) % ( η
100 98 96 94 92 90 0.011
0.028
0.05 Q (m3/s)
22
0.073
0.094
ω (rad/s)
183.167
N = 1750 rpm
Bukaan Torsi (m) (N . m)
Tegangan (Volt)
Arus (Ampere)
Kecepatan (m/s)
A (m2)
Pmekanik Pelektrik (Watt) (Watt)
Q (m3/s)
η (%)
0.01
0.15
95
0.25
3.2
0.004
27.475
23.75
0.013
86.442
0.02
0.15
95
0.25
4.3
0.008
27.475
23.75
0.036
86.442
0.03
0.16
95
0.25
4.8
0.013
29.307
23.75
0.06
81.04
0.04
0.16
95
0.25
4.9
0.017
29.307
23.75
0.082
81.04
0.05
0.16
95
0.25
5.1
0.021
29.307
23.75
0.106
81.04
Grafik Hubungan η dengan Q pada N = 1750 rpm 88 86
) 84 % ( η 82 80 78 0.013
0.036
0.06
0.082
0.106
Q (m3/s)
ω (rad/s)
209.333
N = 2000 rpm
Bukaan (m)
Torsi (N . m)
Tegangan Arus Kecepatan (Volt) (Ampere) (m/s)
Q (m3/s)
η (%)
0.01
0.17
108
0.27
4
0.004
35.587
29.16
0.017
81.941
0.02
0.18
108
0.27
5.1
0.008
37.68
29.16 29.16
0.043
77.389
0.03
0.19
108
0.27
5.4
0.013
39.773
29.16
0.068
73.315
0.04
0.2
108
0.27
5.6
0.017
41.867
29.16
0.093
69.650
0.05
0.19
108
0.27
5.9
0.021
39.773
29.16
0.123
73.315
23
A (m2)
Pmekanik Pelektrik (Watt) (Watt)
Grafik Hubungan η dengan Q pada N = 2000 rpm 85 80
) 75 % ( η 70 65 60 0.017
0.043
0.068
0.093
0.123
Q (m3/s)
2. Percobaan Percobaan C.2 Pada N = 2000 rpm, di dapat torsi rata-rata 0,118 Nm
Pada N = 2200 rpm, di dapat torsi rata-rata 0,143 Nm
Pada N = 2400 rpm, di dapat torsi rata-rata 0,168 Nm
Pada N = 2600 rpm, di dapat torsi rata-rata 0,198 Nm
Pada N = 2800 rpm, di dapat torsi rata-rata 0,232 Nm
Pada N = 3000 rpm, di dapat torsi rata-rata 0,285 Nm
Pada N = 2000 rpm, di dapat Vmax10,954 m/s
Pada N = 2200 rpm, di dapat Vmax 11,662 m/s
Pada N = 2400 rpm, di dapat Vmax 12,649 m/s
Pada N = 2600 rpm, di dapat Vmax 12 m/s
Pada N = 2800 rpm, di dapat Vmax14,142 m/s
Pada N = 3000 rpm, di dapat Vmax 15,785 m/s
N (rpm)
Torsi Rata-rata (N . m)
Vmax (m/s)
Pmekanik (Watt)
N (rpm)
2000
0.118
10.954
24.701
2000
106
0.7
74.2
2200
0.143
11.662
32.928
2200
116
0.9
104.4
2400
0.168
12.649
42.202
2400
151
0.95
143.45
2600
0.198
12
53.882
2600
140
1
140
2800
0.232
14.142
67.991
2800
150
1.1
165
3000
0.285
15.748
89.49
3000
160
1.2
192
24
Tegangan Arus (Volt) (Ampere)
Plistrik (Watt)
Sampel perhitungan Pmekanik = τ ω Pmekanik = τ
Pmekanik = (0,118)
Plistrik=
V I I
Plistrik = (106)(0,7)
( )
Plistrik = 74,2 watt
Pmekanik = 24,701 watt Kurva Daya terhadap Kecepatan 250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0.000 10.954
Plistrik
11.662
12.649
12
14.142
15.748
Pmekanik
Kurva di atas menunjukkan bahwa semakin cepat putaran fan, maka kecepatan putarannya juga akan semakin besar, dan daya yang dihasilkan akan semakin besar pula.
25
BAB VI KESIMPULAN
A. Percobaan C.1
1. Pmekanik yang dihasilkan lebih besar dibandinkan Pelektrik yang dihasilkan 2. Di Lihat dari hubungan debi dan efisiensi, maka :
Pada N = 500 rpm, di dapat η maksimum berada saat laju alirannya 0,02 m 3/s, yaitu sebesar 48,535 %
Pada N = 750 rpm, di dapat η maksimum berada saat laju alirannya 0,046 m3/s, yaitu sebesar 94,072 %
Pada N = 1000 rpm, di dapat η maksimum berada saat laju alirannya 0,02 m3/s : 0,034 m 3/s; 0,06 m3/s, yaitu sebesar 99,216 %
Pada N = 1250 rpm, di dapat η maksimum berada saat laju alirannya 0,057 m3/s; 0,075 m 3/s, yaitu sebesar 98,481%
Pada N = 1500 rpm, di dapat η maksimum berada saat laju alirannya 0,011 m3/s; 0,05 m 3/s, yaitu sebesar 101,911 %
Pada N = 1750 rpm, di dapat η maksimum berada saat laju alirannya 0,013 m3/s; 0,036 m 3/s, yaitu sebesar 86,442 %
Pada N = 2000 rpm, di dapat η maksimum berada saat laju alirannya 0,017m 3/s, yaitu sebesar 81,941 %
3. η paling maksimum berada saat fan berputar sebanyak 1500/menit 4. Semakin cepat putaran fan, maka nilai torsi dan kecepatan sudutnya semakin besar, sehingga nilai Pmekanik nya semakin besar. 5. Semakin cepat putaran fan, maka nila tegangan dan arus semakin besar, sehingga nilai Pelektrik nya semakin besar. 6. Semakin cepat putaran fan, maka kecepatan sudu yang bergerak semakin besar, sehingga mempengaruhi laju aliran (Q menjadi lebih besar).
B. Percobaan C.2
1. Plistrik lebih besar dari pada Pmekanik 2. Semakin cepat putaran fan, maka kecepatan putarannya juga akan semakin besar
Pada N = 2000 rpm, di dapat d apat Vmax10,954 m/s 26
3.
Pada N = 2200 rpm, di dapat d apat Vmax 11,662 m/s
Pada N = 2400 rpm, di dapat d apat Vmax 12,649 m/s
Pada N = 2600 rpm, di dapat Vmax 12 m/s
Pada N = 2800 rpm, di dapat d apat Vmax14,142 m/s
Pada N = 3000 rpm, di dapat Vmax 15,785 m/s
Semakin cepat putaran fan, maka nila tegangan dan arus semakin besar, sehingga nilai Pelektrik nya semakin besar.
4. Untuk perubahan tekanan, torsi dan kecepatan, nilainya akan semakin besar saat mencapai titik puncaknya, dan nilainya akan kembali turun. 5. Semakin cepat putaran fan, maka nilai torsi dan kecepatan sudutnya semakin besar, sehingga nilai Pmekanik nya semakin besar.
27
