Laporan Praktikum Turbin Pelton

Laporan Resmi Praktikum Mesin Fluida dan Sistem Semester Ganjil 2016/2017

Oleh Kelompok 21: 1. Ananta Fathurrozi Budiawan

4215100063

2. Ngakan Putu Prajna Pratisthit Pratisthita a

4215100074

3. Paundra Yahya Al Hariz

4216106010

4. Raden Ekky Setyawan

4216106011

5. Ahmad Ridha

4216106012

6. Dwi Satryo Prasojo

4216106014

Laboratorium Mesin Fluida dan Sistem Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2016

Turbin Pelton Kelompok 21

Turbin Pelton Kelompok 21

Laporan Resmi Praktikum Turbin Pelton Semester Ganjil 2016/2017 2016/2017

Kelompok 21

Abstract

Pelton turbine is a type of impulse turbine which utilizes gestures of encouragement from the water. Pelton Turbine function is to convert the potential energy of water into mechanical energy. The purpose of the implementation of the practical work of Pelton turbine are to understand to know the efficiency of Pelton turbine. Pelton turbine is the experiment using the tool as follows: Pelton Turbine, pump, Pressure Gauge, Spear, the brake Force Indicator, Tachometer, Prony Brake, Flow meter, Water storage, Gate Valve and motor. In this practical work, there are 3 variables, i.e. the control variable (the diameter of the pipe and the Prony Brake arm length), variable manipulation (Spear Opening, which causes change in RPM) responses and variables (Q, P and F brake). In this variation, there are six practical rotation 1000 rpm, 1100 rpm, 1200 rpm ,1300 rpm, 1400 rpm. and 1500 rpm. Other variation is spear opening which at full opening, 4π closed, 8π closed and 12π closed . In the lab, has implemented several conclusions can be drawn. N influence is directly proportional to the efficiency, but it only happens up to 750 RPM, over 750 occur inversely proportional influence. Q influence on the efficiency is inversely proportional. BHP influence on the efficiency is directly proportional. WHP influence on the efficiency is inversely proportional. Influence of Q against BHP is directly proportional to the efficiency of the same. F influence is inversely proportional to n. Pelton Turbine commonly used as source mechanical energy for electric generator especially in dam or river.

Abstrak Turbin Pelton merupakan jenis turbin impuls yang memanfaatkan gerakan dorongan dari air. Fungsi Turbin Pelton adalah untuk mengubah energi potensial dari air menjadi energi mekanis. Tujuan dari pelaksanaan praktikum tentang turbin pelton adalah untuk mengetahui efisiensi dari turbin pelton. Pada percobaan

turbin pelton ini menggunakan alat percobaan sebagai berikut: Turbin Pelton, Pompa,

Pressure Gauge, Spear, Indikator Gaya Rem, Rem Prony, Tachometer, Flow meter, Bak Air, Gate Valve dan motor. Pada praktikum ini terdapat 3 variabel, yaitu variabel kontrol (diameter pipa dan panjang lengan Rem Prony), variabel manipulasi (bukaan spear, berakibat pada perubahan RPM) dan variabel respon ( Q, P dan F rem). Pada praktikum ini terdapat enam variasi putaran Rpm yaitu pada putaran 1000 rpm, 1100 rpm, 1200 rpm , 1300 rpm, 1400 rpm dan 1500 rpm. Terdapat pula variasi bukaan spear, yaitu bukaan penuh, tutup 4π, tutup 8π dan tutup 12π. Pada praktikum yang telah dilaksanakan dapat diambil beberapa kesimpulan. Pengaruh n terhadap efisiensi adalah berbanding lurus namun hal te rsebut hanya terjadi sampai dengan 750 RPM, diatas 750 terjadi pengaruh berbanding terbalik. Pengaruh Q terhadap efisiensi adalah berbanding terbalik. Pengaruh BHP terhadap efisiensi adalah berbanding lurus. Pengaruh WHP terhadap efisiensi adalah berbanding terbalik. Pengaruh Q terhadap BHP adalah berbanding lurus pada efisiensi yang sama. Pengaruh F terhadap n adalah berbanding terbalik. Turbin Pelton umumnya digunakan sebagai sumber energi mekanis dalam generator listrik terutama pada bendungan atau sungai.

Bab I Pendahuluan 1.1.

Latar Belakang Mata Kuliah Mesin Fluida adalah salah satu mata kuliah fisika yang mempunyai konsentrasi

pembelajaran pada sistem pompa, kompresor, permesinan hidrolis, permesinan pneumatis, purifire, separator, sewage treatment, dan masih banyak lagi. Turbin pelton merupakan turbin impuls ( turbin air ). Turbin pelton terdiri dari satu set sudu jalan yang diputar oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih alat yang disebut nozzle. Turbin pelton merupakan turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi. Mengingat pentingnya materi mengenai turbin pelton ini, praktikan diharapkan untuk dapat mengikuti praktikum turbin pelton agar mengetahui apa saja yang terlampir dalam t ujuan praktikum. Karena Turbin Pelton merupakan salah satu bentuk materi dari Mata Kuliah Mesin Fluida, praktikan diharapkan mampu mengikuti seluruh alur praktikum dimulai dari persiapan sampai pada ahir tahap praktikum sehingga praktikan seluruhnya memenuhi target dari tujuan diadakannya praktikum turbin pelton.

1.2.

Rumusan Masalah a. Bagaimana cara untuk mengetahui performansi dan efisiensi dari turbin pelton?

1.3.

Tujuan a. Praktikan mengetahui dan memahami performansi dan efisiensi dari turbin pelton

Bab II Dasar Teori 2.1.

Pengertian Turbin Turbin adalah sebuah mesin berputar yang mengambil energi dari aliran fluida. Turbin sederhana

memiliki satu bagian yang bergerak, “asembli rotor -blade”. Fluida yang bergerak menjadikan baling baling berputar dan menghasilkan energi untuk menggerakkan rotor. Contoh turbin awal adalah kincir angin dan roda air. Turbin pelton yaitu merupakan turbin impuls, yang prinsip kerjanya mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik dalam bentuk pancaran air. Pancaran air yang keluar dari mulut nozzle diterima oleh sudu – sudu pada roda jalan sehingga roda jalan berputar. Pada turbin impuls ( pelton ) energi potensial diubah menjadi energi kinetik pada nozzle yang mempunyai kecepatan tinggi dan membentur sudu – sudu pada turbin. Setelah membentur pada sudu, arah kecepatan aliran b erubah sehingga terjadi perubahan momentum ( impuls ), akibatnya roda turbin berputar.

Gambar 2.1. Turbin pelton Sumber: Modul Praktikum Mesin Fluida JTSP FTK-ITS

2.2.

Jenis-Jenis Turbin 2.2.1. Turbin berdasarkan Jenis Fluida a. Turbin Angin Turbin angin atau kincir angin yakni turbin yang memanfaatkan energi kinetis dari angin untuk menggerakkan sudu-sudu turbin. Prinsip kerja turbin angin adalah dengan mengkonversi energi kinetik dari angin menjadi energi gerak. Aplikasi yang sering menggunakan turbin angin adalah pemanfaatan kincir angin sebagai penghasil tenaga gerak.

Gambar 2.2 Turbin Angin Sumber: http://jendeladenngabei.blogspot.co.id

b. Turbin Gas Turbin gas yaitu turbin yang menggunakan fluida udara yang dipanaskan secara cepat sebagai fluida kerjanya. Prinsip kerja dari turbin ini adalah memanfaatkan kompresor yang berfungsi untuk memampatkan udara, dan dipasang dalam satu poros dengan turbin (coupled ). Aplikasi yang sering menggunakan turbin gas yakni Mesin penggerak pada sistem permesinan kapal.

Gambar 2.3 Turbin Gas Sumber: http://blogs.itb.ac.id/el2244k0112211013muhamadzevnikurniadi/2013/04/28

c. Turbin Uap Turbin Uap (steam turbine) adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin, langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada mekanisme yang digerakkan, Turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik, dan untuk transportasi.

Gambar 2.4 Turbin Uap Sumber: https://gunawananeva.wordpress.com/2010/05/04/turbin-uap-animasi-dan-gambar

d. Turbin Air Turbin yang mengubah energi kinetic dan potensial dari air menjadi tenaga mekanik. Energi kinetic dari air tergantung dari massa dan kecepatan air. Sementara energi potensial tergantung dari jumlah air dan ketinggian.

Gambar 2.5 Turbin Air Sumber: http://4.bp.blogspot.com/_bfFUoPev1aQ/TMgXQlqm63I/AAAAAAAAAAQ/JuvR9yF7jBo/s1600/Turbinair.jpg

2.2.2. Turbin berdasarkan Gaya Kerja a. Turbin Impuls Turbin ini merubah arah dari aliran fluida berkecepatan tinggi menghasilkan putaran impuls dari turbin dan penurunan energi kinetik dari aliran fluida. Tidak ada perubahan tekanan yang terjadi pada fluida, penurunan tekanan terjadi di nozzle.

Gambar 2.6 Turbin Impuls Sumber: http://artikel-teknologi.com

Turbin Pelton merupakan jenis turbin impuls. Memiliki prisip kerja yakni mengubah energi potensial air menjadi energi kinetik dalam bentuk pancaran air. Pancaran air yang keluar dari mulut nozzle diterima oleh sudu-sudu pada roda jalan sehingga roda jalan berputar. Dari putaran inilah menghasilkan energi mekanik yang memutar poros generator sehingga menghasilkan energi listrik. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi.

Gambar 2.7 Turbin Pelton Sumber: http://sajjacob.blogspot.co.id/2015/05/pembangkit-listrik-tenaga-air-dengan.html

b. Turbin Reaksi Turbin ini menghasilkan torsi dengan menggunakan tekanan atau massa gas atau fluida. Tekanan dari fluida berubah pada saat melewati sudu rotor. Pada turbin jenis ini diperlukan semacam sudu pada casing untuk mengontrol fluida kerja seperti yang bekerja pada turbin tipe multistage atau turbin ini harus terendam penuh pada fluida kerja (seperti pada kincir angin).

Gambar 2.8 Turbin Reaksi Sumber: http://artikel-teknologi.com

Turbin Francis adalah salah satu turbin

air yang menggunakan prinsip

kerja reaksi. Turbin dipasang di antara sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Francis

adalah

dengan

menggunakan

sudu

Prinsip kerja Turbin

pengarah. Sudu pengarah

mengarahkan air masuk secara tangensial. Sudu pengarah pada turbin francis merupakan suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya. Turbin francis sering diaplikasikan pada bendungan air.

Gambar 2.9 Turbin Francis Sumber: http://cink-hydro-energy.com/id/turbin-francis

2.3.

Karakteristik Turbin Pelton 2.3.1. Sudu dan Runner Kinerja turbin dipengaruhi kualitas aliran jet yang dihasilkan oleh nosel. Kualitas aliran jet akan berpengaruh terhadap karakteristik aliran selama berinteraksi dengan permukaan sudu (bucket). Penelitian tentang hal ini dilakukan oleh Kvicinsky dkk (2002), dimana analisis aliran jet pada permukaan sudu turbin dilakukan secara numerik maupun eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas aliran jet berpengaruh pada distribusi tekanan dan medan k ecepatan pada permukaan sudu sehingga daya dan efisiensi turbin akan berubah.

Gambar 2.10 Sudu dan Runner Sumber : http://publikasiilmiah.unwahas.ac.id/index.php/PROSIDING_SNST_FT/article/viewFile/201/386

2.3.2. Nosel Modifikasi geometri nosel dilakukan oleh Sahid dkk. (2006) dengan mengubah bentuk penampang nosel menjadi segi empat. Hasil uji karakteristik terhadap turbin Pelton menunjukkan nosel berpenampang segi empat dengan R = 1,0 memberikan efek paling baik terhadap efisiensi turbin. Efisiensi turbin meningkat 18 % jika dibanding dengan menggunakan nosel berpenampang lingkaran. . Hasil penelitian sahid menunjukkan bahwa perubahan penampang nosel menghasilkan kualitas jet yang lebih baik sehingga kinerja turbin meningkat. Nosel berpenampang segi empat juga telah diterapkan pada turbin michell (Sahid, 2007). Hasil uji mendukung hasil penelitian sebelumnya yaitu peningkatan kinerja pada turbin. 2.3.3. Karakteristik Umum Turbin Pelton a. Turbin Pelton terdiri dari roda-roda yang terpasang mangkuk-mangkuk atau sudu-sudu pada pinggiran roda b. Membutuhkan debit (Q) yang relative kecil akan teta pi memerlukan Head yang relative besar. Head yang dibutuhkan sekitar 300 m atau lebih c. Beroperasi pada tekanan atmosfer tekanan udara normal (1 bar). (boyle,1996, hal. 205) d. Pada Turbine pelton dengan poros mendatar dibutuhkan saluran tertutup sehingga memerlukan rumah (volute casing) agar tidak terjadi semburan air keluar.

e. Mempunyai karakteristik perbandingan RPM terhadap efisiensi sebagai berikut

Gambar 2.11 Diagram perbandingan RPM dengan efisiensi Sumber: http://www.codecogs.com

f.

Mempunyai karakteristik perbandingan RPM terhadap HP sebagai berikut

Gambar 2.12 Diagram perbandingan RPM dengan HP Sumber: http://www.codecogs.com

2.4.

Rumus yang Digunakan 2.4.1

Efisiensi Turbin (EHP) Efisiensi merupakan suatu ukuran dalam membandingkan rencana penggunaan keluaran

(output) dengan penggunaan masukan pada turbin. Nilai maksimum dari efisiensi adalah 1 atau 100%. Pada praktikum turbin pelton, output yang digunakan adalah daya pengereman pada turbin (BHP) sedangkan input yang digunakan adalah daya air itu sendiri (WHP).

  100%  = 

(Tim Laboratorium Mesin Fluida dan Sistem, 2016, hal. 54)

2.4.2

Daya Turbin (BHP) BHP dapat didefinisakan sebagai daya yang dihasilkan oleh fluida penggerak turbin untuk

menggerakkan turbin pada torsi dan kecepatan tertentu, atau bisa disebut juga input power ke turbin dari fluida.

 = 2 . .


Dimana:

2.4.3

N

= Putaran turbin (Rps)

Mt

= Momen puntir (Nm)

Daya Air (WHP) WHP dapat didefinisikan sebagai daya efektif yang diterima oleh air dari pompa persatuan

waktu

 =  . .


Dimana:

2.4.4

γ

= Berat Jenis (N/m3)

Q

= Debit Air (m3/s)

Ht

= Head turbin (m)

Kecepatan Aliran

 = 


Dimana:

2.4.5

v

= kecepatan aliran (m/s)

Q

= kapasitas / debit air (m3/s)

A

= luas penampang pipa (m2)

Momen Torsi

=  


Dimana: Mt

= momen torsi turbin (Nm)

F

= gaya pada rem prony (N)

 L

= efisiensi rem = panjang lengan momen (m)

2.4.6

Head Turbin Head adalah energi persatuan berat yang harus disediakan untuk mengalirkan sejumlah

zat cair yang direncanakan yang sesuai dengan kondisi instalasi. Head turbin dapat dirumuskan sebagai berikut :

 + ) ( ) ( −     =[  + 2 + ( − )]


Dimana: Ht

= head turbin (m)

P1

= tekanan pada permukaan fluida 1 (N/m2)

P2

= tekanan pada permukaan fluida 2 (N/m2)

V1

= kecepatan aliran dititik 1 (m/s)

V2

= kecepatan aliran dititik 2 (m/s)

p

2.5.

= massa jenis suatu fluida (kg/m3)

g

= gravitasi bumi (=9,8 m/s2)

Z1

= tinggi aliran dititik 1 (m)

Z2

= tinggi aliran dititik 2 (m)

Head Head pompa adalah energi yang harus disediakan pompa untuk mengalirkan sejumlah air tertentu

sesuai dengan perencanaan sistem. Zat cair memiliki head total sebesar H :

Gambar 2.13 Posisi Fluida Di Dalam Pipa Sumber : Bahan Ajar Mesin Fluida Sutopo Purwono Fitri Ph.D

Dimana : H adalah Head Total Zat Cair

(m)

P adalah tekanan statis

(N/m2)



adalah berat jenis zat cair

(kg/m2.s2)

V adalah kecepatan fluida rata (m/s) g adalah percepatan gravitasi

(m/s2)

z adalah ketinggian dari dasar

(m)

2.5.1

Head Statis Merupakan head karena perbedaan ketinggian antara 2 permukaan. Dalam

perumusan

dapat ditulis dengan : HZ = Z1- Z2 (Chan Yefri, 2010, Cara Menentukan Head Pompa)

Dimana : HZ = head statik (m) Z1 = ketinggian yang diukur dari dasar tangki hingga titik Z Z2 = ketinggian yang diukur dari puncak tangki hingga titik Z

2.5.2

Head Tekanan (Pressure Head) Merupakan head karena tekanan didalam aliran fluida.Dalam perumusan dapat ditulis

dengan :

−     −    =  =    =    =  =   

(Chan Yefri, 2010, Cara Menentukan Head Pompa)

Dimana :

2.5.3

HP

= head tekanan (m)

P1-P2

= beda tekanan antara dua titik yang diukur (N/m2)

γ

= berat jenis benda (kg/m2s2)

Head Kecepatan (Velocity Head) Merupakan energi dari fluida yang dihasilkan dari gerakan pada suatu pipa. Dalam

perumusan dapat ditulis dengan :

=

() −() 2

 −      =  =  =   ∗  =  =   

(Chan Yefri, 2010, Cara Menentukan Head Pompa)

Dimana : Hv = head kecepatan (m) V1 = kecepatan aliran pada pipa1 dalam fluida (m/s) V2 = kecepatan aliran pada pipa 2 dalam fluida (m/s) g = gravitasi bumi (9.81 m/s 2)

2.5.4

Head Loss Merupakan head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian fitting pada pipa (head loss

minor) serta head yang diperlukan untuk mengatasi kerugian karena panjang dan gesekan pipa (head loss major). Head loss major :

 () (/) (/ )      =  2 = ()(/) = (/) =   ∗ =  =  (Chan Yefri, 2010, Cara Menentukan Head Pompa)

Dimana : f = koefisien gesekan V = kecepatan aliran fluida (m/s) D = diameter pipa (m) L = panjang pipa (m)

Head loss minor :

 (/) (/ )      = ∑ 2 = (/) = (/) =   ∗ =  =  (Chan Yefri, 2010, Cara Menentukan Head Pompa)

Dimana : k = koefisien kerugian karena perlengkapan pipa V = kecepatan aliran fluida (m/s) G = percepatan gravitasi bumi (m/s2) 2.6.

Aplikasi Turbin Pelton di Bidang Marine dan Non-Marine 2.6.1. Aplikasi Turbin di Bidang Marine a. Penggerak Mekanik Pompa Turbin pelton digunakan sebagai penggerak mekanis dalam sistem pompa. Sistem turbin pelton sendiri menggunakan pompa yang memiliki head tinggi yang akan menghasilkan RPM yang relative tinggi yang kemudian akan disalurkan menuju pomp a yang digunakan untuk menyemburkan air atau water-jet.

Gambar 2.14 Turbin Pelton http://www.turbinesinfo.com

b. Turbine sebagai Main Engine Turbin dalam dunia perkapalan biasanya dapat ditemukan sebagai mesin penggerak atau mesin induk. Turbin yang umumnya dipakai adalah turbin uap dan turbin gas.

Gambar 2.15 LNG Carrier pengguna turbin uap Sumber: http://safeshippingbc.ca

Turbin uap menggunakan udara panas sebagai fluida penggerak turbinnya sedangkan turbin gas menggunakan fluida gas yang dimampatkan lalu dilakukan proses pembakaran

Gambar 2.16 Kapal pengguna turbin gas Sumber: http://www.naval-technology.com

2.6.2. Aplikasi Turbin Pelton di Bidang Non-Marine a. Generator Listrik pada Bendungan Penggunaan energi potensial pada air dalam generator listrik terdapat pada generator yang ada pada bendungan. Energi potensial air dimanfaatkan sebagai energi yang kemudian diubah menjadi energi mekanis untuk menggerakan turbin pelton.

Gambar 2.17 Bendungan atau waduk Sumber: http://listrik.org

b. Generator Listrik Tenaga Angin Angin yang juga merupakan fluida dapat dimanfaatkan sebagai penghasil energi listrik. Energi mekanis yang didapat dari angin, putaran turbin, diubah menjadi energi listrik dengan menyambungkan porosnya ke generator.

Gambar 2.18 Turbin angin Sumber: www.abb-conversations.com

Bab III Tahapan Praktikum 3.1.

Peralatan Praktikum Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut : Tabel 3.1 Peralatan yang digunakan

No

Nama Alat

Gambar

Fungsi

Spesifikas i

Digunakan untuk

3.1

Turbin Pelton

mengubah energi kinetic dari air menjadi energi mekanik Digunakan untuk

3.2

Pompa

menyuplai air ke turbin

3.3

Motor

Digunakan untuk menggerakan pompa

Unit

3.4

Pressure

Mengukur tekanan air

Gauge

yang masuk ke turbin

dalam kg/cm2 atau lb/in2

Mengatur aliran (luas 3.5

Spear

penampang pipa) fluida

3.6

3.7

3.8

3.9

Indikator

Mengetahui besar gaya

Gaya Rem

rem pada turbin

Rem Prony

Tachomete r

Flow Meter

Unit dalam kgf

Mengerem/mengurang i putaran turbin

Mengetahui kecepatan turbin

Unit dalam RPM

Mengetahui debit air

Unit

yang masuk di bak air

dalam l/s

3.2.

Rangkaian Praktikum

Gambar 3.10 Rangkaian Turbin Pelton Sumber: Modul Praktikum Mesin Fluida

3.3.

Prosedur Praktikum a. Memeriksa kelengkapan dan fungsi masing masing peralatan, meliputi:

-

Pastikan gate valve terbuka penuh

-

Pastikan spear dalam kondisi bukaan penuh

-

Pastikan rem prony dalam keadaan tidak bekerja (longgar)

b. Hubungkan kabel motor pompa menuju socket, nyalakan motor pompa dan kedudukan spear selalu bukaan penuh. c. Mengatur kapasitas fluida yang menuju turbin dengan bukaan spear pada posisi bukaan penuh (cek tekanan aliran fluida pada nanometer). d. Mengatur rem prony untuk mendapatkan variasi putaran turbin 1000 Rpm – 1500 Rpm. e. Catat hasil pengamatan meliputi gaya rem (pada indikator gaya rem), putaran turbin (melalui tachometer) dan kapasitas (melalui flowmeter) pada masingmasing percobaan sesuai variasi putaran turbin. f.

Ulangi percobaan c – e dengan mengubah bukaan gate valve untuk mendapatkan tekanan fluida di manometer sesuai arahan dari teknisi atau grader.

g. Mematikan motor pompa. h. Mencabut kabel motor pompa dari socket. 3.4.

Data Hasil Pengamatan Praktikum 3.4.1. Data Hasil Pengamatan Turbin Pelton Spear Bukaan Penuh

Tabel 3.2 Tabel Hasil Pengamatan

Bukaan Gate Valve 1 (Spear Bukaan Penuh) No.

RPM

Q(l/s)

P(kg/cm²)

F(kgf)

1

1000

3.5

1.2

0.9

2

1100

3.5

1.3

0.8

3

1200

3.5

1.4

0.7

4

1300

3.5

1.4

0.6

5

1400

3.2

1.4

0.5

6

1500

3

1.4

0.4

3.4.2. Data Hasil Pengamatan Turbin Pelton Spear Tutup 4π Tabel 3.3 Tabel Hasil Pengamatan

Bukaan Gate Valve 2 (Spear Tutup 4π) No.

RPM

Q(l/s)

P(kg/cm²)

F(kgf)

1

1000

3.2

1.3

0.9

2

1100

3.2

1.3

0.8

3

1200

3.2

1.3

0.7

4

1300

3

1.3

0.7

5

1400

3

1.3

0.6

6

1500

3

1.3

0.5



RPM

Q(l/s)

P(kg/cm²)

F(kgf)

1

1000

2.9

1.4

0.9

2

1100

2.9

1.4

0.8

3

1200

2.9

1.4

0.75

4

1300

2.9

1.4

0.7

5

1400

3

1.3

0.6

6

1500

3

1.3

0.5



RPM

Q(l/s)

P(kg/cm²)

F(kgf)

1

1000

3

1.55

0.95

2

1100

2.9

1.5

0.9

3

1200

2.8

1.5

0.75

4

1300

2.75

1.5

0.7

5

1400

2.7

1.5

0.6

6

1500

2.7

1.5

0.5

Bab IV Analisis Data 4.1.

Perhitungan 4.1.1. Konversi Satuan dan Koefisien Tabel 4.1 Konversi unit dan koefisien

1 RPM

=

0.1667 RPS

1 l/s

=

0.001 m³/s

1 kg/cm²

=

98066.5 N/m²

Gravitas bumi

=

9.81 m/s²

Efisiensi Rem (η)

=

0.95

Massa Jenis Air (ρ)

=

1000 kg/m³

Panjang Lengan

=

0.16 m

Diameter Pipa

=

0.04 m

Area Penampang Pipa

=

0.001256 m²

4.1.2. Perhitungan Hasil Pengamatan Turbin Pelton Spear Bukaan Penuh Tabel 4.2 Tabel hasil pengamatan Spear Bukaan Penuh

Bukaan Gate Valve 1 (Spear Bukaan Penuh) F(N)

Momen (Nm)

Kecepatan (m/s)

Head Turbin (m)

BHP (watt)

No.

RPS

Q (m³/s)

1

16.67

0.0035

117679.8

8.829

1.486989

2.786624

13.14169

155.6382

451.2198

34%

2

18.33

0.0035

127486.45

7.848

1.321768

2.786624

14.14134

152.1796

485.5431

31%

3

20.00

0.0035

137293.1

6.867

1.156547

2.786624

15.141

145.2623

519.8663

28%

4

21.67

0.0035

137293.1

5.886

0.991326

2.786624

15.141

134.8865

519.8663

26%

5

23.33

0.0032

137293.1

4.905

0.826105

2.547771

15.07606

121.052

473.2677

26%

6

25.00

0.003

137293.1

3.924

0.660884

2.388535

15.036

103.7588

442.5094

23%

P(N/m²)

WHP (watt)

Effisiensi (η)

Contoh perhitungan pada 1000 RPM a. Perhitungan Mencari Momen

 = × = 8.820.9×0.5 16 = 1.48  035 = 2.78 /  =  = 0.0.0001256  + )  ( ) (  −   117679. 8 2. 7 8    =[  + 2 + ( − )] = [ 9810 + 2×9.81 + ( − )] = 13.14  b. Perhitungan Mencari Kecepatan

c. Perhitungan Mencari Head Turbin

d. Perhitungan Mencari BHP

 = 2 . . = 2×1.48×16.67 = 155.63 

e. Perhitungan Mencari WHP

 =  . . = 9810 × 0.0035 × 13.14 = 451.21 

f.

Perhitungan Mencari Efisiensi η

  100% = 155.63  100% = 34%  =  451.21

4.1.3. Perhitungan Hasil Pengamatan Turbin Pelton Spear Tutup 4π Tabel 4.3 Tabel hasil pengamatan Spear Tutup 4π

Bukaan Gate Valve 1 ( Spear Tutup 4π) F(N)

Momen (Nm)

Kecepatan (m/s)

Head Turbin (m)

BHP (watt)

WHP (watt)

No.

RPS

Q (m³/s)

1

16.667

0.0032

127486.45

8.829

1.486989

2.547771

14.0764

155.6382

441.8865

35%

2

18.333

0.0032

127486.45

7.848

1.321768

2.547771

14.0764

152.1796

441.8865

34%

3

20

0.0032

127486.45

6.867

1.156547

2.547771

14.0764

145.2623

441.8865

33%

4

21.667

0.003

127486.45

6.867

1.156547

2.388535

14.03634

157.3675

413.0895

38%

5

23.333

0.003

127486.45

5.886

0.991326

2.388535

14.03634

145.2623

413.0895

35%

6

25

0.003

127486.45

4.905

0.826105

2.388535

14.03634

129.6985

413.0895

31%

P(N/m²)


 = × = 8.83×0.16 0.95 = 1.48  032 = 2.54 /  =  = 0.0.0001256  + )  ( ) (  −   127486 2. 5 4    =[  + 2 + ( − )] = [ 9810 + 2×9.81 + ( − )] = 14.07  b. Perhitungan Mencari Kecepatan



 = 2 . . = 2×1.48×16.67 = 155.63 


 =  . . = 9810 × 0.0032 × 14.07 = 441.88 

f.


  100% = 155.63  100% = 35%  =  441.88

Effisiensi (η)


Bukaan Gate Valve 3 (Spear Tutup 8π)

F(N)

Momen (Nm)

Kecepatan (m/s)

Head Turbin (m)

BHP (watt)

No.

RPS

Q (m³/s)

1

16.667

0.0029

137293.1

8.829

1.486989

2.308917

15.01694

155.6382

427.2168

36%

2

18.333

0.0029

137293.1

7.848

1.321768

2.308917

15.01694

152.1796

427.2168

36%

3

20

0.0029

137293.1

7.3575

1.239158

2.308917

15.01694

155.6382

427.2168

36%

4

21.667

0.0029

137293.1

6.867

1.156547

2.308917

15.01694

157.3675

427.2168

37%

5

23.333

0.003

127486.45

5.886

0.991326

2.388535

14.03634

145.2623

413.0895

35%

6

25

0.003

127486.45

4.905

0.826105

2.388535

14.03634

129.6985

413.0895

31%

P(N/m²)

WHP (watt)


 = × = 8.830.9×0.5 16 = 1.48  029 = 2.31 /  =  = 0.0.0001256  + )  ( ) ( −  137293. 1 2. 3 1    =[  + 2 + ( − )] = [ 9810 + 2×9.81 + ( − )] = 15.01  b. Perhitungan Mencari Kecepatan



 = 2 . . = 2×1.48×16.67 = 155.63 


 =  . . = 9810 × 0.0029 × 15.01 = 427.21 

f.


  100% = 155.63  100% = 36%  =  427.21

Effisiensi (η)


Bukaan Gate Valve 1 (Spear Tutup 12π)

F(N)

Momen (Nm)

Kecepatan (m/s)

Head Turbin (m)

BHP (watt)

No.

RPS

Q (m³/s)

1

16.667

0.003

152003.08

9.3195

1.5696

2.388535

16.53549

164.2848

486.6394

34%

2

18.333

0.0029

147099.75

8.829

1.486989

2.308917

16.0166

171.2021

455.6561

38%

3

20

0.0028

147099.75

7.3575

1.239158

2.229299

15.99818

155.6382

439.438

35%

4

21.667

0.0028

147099.75

6.867

1.156547

2.18949

15.98921

157.3675

431.349

36%

5

23.333

0.0027

147099.75

5.886

0.991326

2.149682

15.98041

145.2623

423.2731

34%

6

25

0.0027

147099.75

4.905

0.826105

2.149682

15.98041

129.6985

423.2731

31%

P (N/m²)

WHP (watt)


 = × = 9.310.9×0.5 16 = 1.56  003 = 2.38 /  =  = 0.00.01256  + )  ( ) ( −  152003. 0 8 2. 3 8    =[  + 2 + ( − )] = [ 9810 + 2×9.81 + ( − )] = 16.53  b. Perhitungan Mencari Kecepatan



 = 2 . . = 2×1.56×16.67 = 164.28 


 =  . . = 9810 × 0.003 × 16.53 = 486.63 

f.


  100% = 164.28  100% = 34%  =  486.63

Effisiensi (η)

4.2.

Analisis Grafik 4.2.1. Grafik fungsi Q terhadap η

Perbandingan Q - η 40% 35% η

30% 25% 20% 2.5

2.7

2.9

3.1

3.3

3.5

3.7

Q (l/s) Bukaan Penuh

Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12

Linear (Bukaan Penuh)

Linear (Tutup 4)

Linear (Tutup 8)

Linear (Tutup 12)

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara debit air (Q) dalam l/s dan efisiensi turbin (η) dalam %. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( 2.π x Mt x N ) / (



x Q x Ht )) x 100

%. η berbanding terbalik dengan Q. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil nilai Q akan memperbesar nilai η. Hal ini terlihat pada grafik spear tutup 4 dan spear tutup 8 yang menunjukkan nilai Q semakin kecil akan memperbesar nilai η.

4.2.2. Grafik fungsi Q terhadap N

Perbandingan Q - N 3.7 3.5 3.3 ) s / l ( 3.1 Q 2.9 2.7 2.5 15.00

17.00

19.00

21.00

23.00

25.00

27.00

RPS Bukaan Penuh

Bukaan 4

Tutup 8

Tutup 12

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara debit air (Q) dalam l/s dan putaran turbin



(N) dalam RPS. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( 2.π x Mt x N ) / ( x Q x Ht )) x 100 %. Q berbanding berbanding lurus dengan N. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai N akan memperbesar nilai Q. Hal ini terlihat pada grafik spear tutup 8 yang menunjukkan nilai N semakin besar akan memperbesar nilai Q .

4.2.3. Grafik fungsi Q terhadap H

Perbandingan Q - H 17 16 15 ) m14 ( d a 13 e H 12 11 10 2.5

2.7

2.9

3.1

3.3

3.5

3.7


Bukaan 4

Tutup 8

Tutup 12

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara debit air (Q) dalam l/s dan head turbin (H) dalam meter. Hubungan keduanya terkait dengan rumus (

=..

). Q berbanding terbalik

dengan H. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil nilai Q akan memperbesar nilai H. Hal ini terlihat pada grafik spear tutup 8 yang menunjukkan nilai Q semakin kecil akan memperbesar nilai H.

4.2.4. Grafik fungsi Q terhadap BHP

Perbandingan Q - BHP 200

) t t 150 a w ( P H100 B 50 2.5

2.7

2.9

3.1

3.3

3.5

3.7


Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12


Linear (Tutup 4)

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara debit air (Q) dalam l/s dan daya turbin (BHP) dalam watt. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = ((BHP) / (



x Q x Ht )) x 100 %. Q

berbanding lurus dengan BHP. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai Q akan memperbesar nilai BHP. Hal ini terlihat pada grafik spear bukaan penuh, spear tutup spear tutup 8 dan spear tutup 12 yang menunjukkan nilai Q semakin besar akan memperbesar nilai BHP.

4.2.5. Grafik fungsi η terhadap n

Perbandingan η - N 40% 35%

η

30% 25% 20% 15.00

17.00

19.00

21.00

23.00

25.00

27.00

RPS Bukaan Penuh

Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara efisiensi turbin ( η) dalam % dan putaran turbin (N) dalam RPM. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( 2.π x Mt x N ) / (



x Q x

Ht )) x 100 %. η berbanding lurus dengan N. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai N akan memperbesar nilai η. Hal ini hanya berlaku ketika turbin pelton bekerja dibawah 1000 RPM sesuai dengan karakteristik turbin pelton itu sendiri dimana ada titik balik efisiensi pada 750 RPM. Pada praktikum yang telah dilakukan percobaan dari 1000 RPM hingga 1500 RPM, hal ini berarti bahwa efisiensi akan semakin menurus seiring dengan pertambahan RPM dan hal ini sesuai dengan grafik diatas.

4.2.6. Grafik fungsi η terhadap BHP

Perbandingan η - BHP 40% 35%

η

30% 25% 20% 100

110

120

130

140

150

160

170

180

BHP (watt) Bukaan Penuh

Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara efisiensi turbin ( η) dalam % dan daya turbin (BHP) dalam watt. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( BHP ) / ( WHP )) x 100 %. η berbanding lurus dengan BHP. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai BHP akan memperbesar nilai η. Hal ini terlihat pada grafik spear bukaan penuh, spear tutup 8 dan spear tutup 12 yang menunjukkan nilai BHP semakin besar akan memperbesar nilai η.

4.2.7. Grafik fungsi η terhadap WHP

Perbandingan η - WHP 40% 35% η

30% 25% 20% 400

420

440

460

480

500

520

540

WHP (watt) Bukaan Penuh

Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12


Linear (Tutup 4)

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara efisiensi turbin ( η) dalam % dan daya air (WHP) dalam watt. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( BHP ) / ( WHP )) x 100 %. η berbanding terbalik dengan WHP. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai WHP akan memperkecil nilai η. Hal ini terlihat pada grafik spear bukaan penuh dan spear tutup 4 yang menunjukkan nilai WHP semakin besar akan memperkecil nilai η.

4.2.8. Grafik fungsi n terhadap F

Perbandingan N - F 10 8

) N 6 ( a y a 4 G 2 0 1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

N (RPM) Bukaan Penuh

Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12

Pada grafik ini persamaan grafik fungsi dari F terhadap n ialah terbalik, karena semakin besar gaya rem yang diberikan maka akan semakin rendah putarannya. Dapat ditunjukkan juga dengan hasil praktikum diatas. Dimana perbandingan antara F dan n berbanding terbalik.

4.2.9. Grafik fungsi n terhadap WHP

Perbandingan N - WHP 540 520 500 ) t t a 480 w ( P 460 H

W440 420 400 1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600


Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara putaran turbin (N) dalam RPM dan daya air (WHP) dalam watt. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( 2.π x Mt x N ) / ( WHP )) x 100 %. WHP berbanding lurus dengan N namun hal tersebut hanya berlaku pada 750 RPM kebawah, lebih dari itu hubungan N dan WHP adalah berbanding terbalik. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil nilai N akan memperbesar nilai WHP. Hal ini terlihat pada grafik yang menunjukkan nilai N semakin kecil akan memperbesar nilai W HP.

4.2.10. Grafik fungsi n terhadap BHP

Perbandingan N - BHP 180 170 160 ) t t 150 a w140 ( P H130 B 120 110 100 1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600


Tutup 4

Tutup 8

Tutup 12

Grafik di atas menunjukkan hubungan antara putaran turbin (N) dalam RPM dan daya turbin (BHP) dalam watt. Hubungan keduanya terkait dengan rumus (BHP = 2.π x Mt x N ). BHP berbanding lurus dengan N. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai N akan memperbesar nilai BHP. Hal ini terlihat pada grafik spear tutup 8 yang menunjukkan nilai N semakin besar akan memperbesar nilai BHP.

BAB V Penutup Ananta Fathurrozi Budiawan 4215100063

Bab V Penutup 5.1.

Jawaban Pertanyaan 1. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap n ? Jawab:

 =  . .  =   . .

Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa pengaruh n terhadap efisien adalah berbanding lurus, sehingga apabila n diperbesar maka efisiensi akan meningkat. Namun hal tersebut hanya berlaku pada 0 RPM sampai dengan 750 RPM.

Gambar 1. Diagram perbandingan RPM dengan efisiensi Sumber : http://www.codecogs.com

Sesuai dengan grafik diatas dapat diketahui bahwa titik balik efisiensi terdapat pada 750 RPM sehingga setelah 750 RPM keatas maka pengaruh n terhadap efisiensi adalah berbanding terbalik, apabila n meningkat maka efisiensi akan menurun.

2. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap Q ? Jawab:

 = 2 . .  =   . .

Sesuai dengan rumus diatas maka pengaruh debit fluida (Q) terhadap efisiensi adalah berbanding terbalik. Apabila Q meningkat maka efisiensi akan menurun.

3. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap BHP ? Jawab:

  = 

Sesuai dengan rumus diatas maka pengaruh BHP yang dihasilkan oleh turbin pelton adalah berbanding lurus dengan efisiensi yang dihasilkan. Apabila BHP dihasilkan meningkat maka efisiensi yang dihasilkan juga akan ikut meningkat.

4. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap WHP ?

  = 

Dapat diketahui dari rumus diatas bahwa nilai WHP berbanding terbalik dengan efisiensi yang dihasilkan. Jika nilai WHP ditingkatkan maka akan menghasilkan efisiensi yang semakin menurun. 5. Bagaimana pengaruh BHP terhadap kapasitas pompa ?

 = 2 . .  =   . .

Pengaruh BHP terhadap Q dapat diketahui pada rumus diatas. Untuk efisiensi yang sama, BHP dan Q memiliki pengaruh saling berbanding terbalik sehingga apabila Q ditingkatkan maka akan menghasil efisiensi yang semakin menurun. 6. Bagaimana pengaruh F terhadap putaran ? F terhadap putaran memiliki pengaruh saling berbanding terbalik. Berarti apabila F ditingkatkan maka akan menghasilkan putaran yang semakin sedikit. Ini dikarenakan apabila ingin menurunkan putaran maka dibutuhkan gaya rem, dimana jika gaya rem ditingkatkan akan menghasilkan putaran yang semakin sedikit 5.2.

Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis pada praktikum turbin pelton yang telah dilaksanakan maka diambil

beberapa kesimpulan: -

Turbin merupakan suatu alat yang mengubah energi fluida menjadi energi mekanis. Berbeda dengan pompa dimana pompa mengubah energi mekanis menjadi sebuah energi fluida agar fluida bisa dipindahkan. Turbin terbagi menjadi 2 jika berdasarkan cara kerjanya, turbin impuls dan turbin reaksi. Apabila dibagi berdasarkan fluidanya maka turbin terbagi menjadi 4, turbin angin, turbin gas, turbin uap, dan turbin air.

-

Pada praktikum yang telah dilaksanakan ada pun alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut, turbin pelton, spear, pressure gauge, pompa dan motor, tacho meter, flowmeter, rem prony dan indicator gaya rem. Adapun variasi yang digunakan adalah bukaan spear, bukaan penuh; tutup 4π; tutup 8π dan tutup 12π.

-

Pengaruh n terhadap efisiensi adalah berbanding lurus namun hal tersebut hanya terjadi sampai dengan 750 RPM, diatas 750 terjadi pengaruh berbanding terbalik. Pengaruh Q terhadap efisiensi adalah berbanding terbalik. Pengaruh BHP terhadap efisiensi adalah berbanding lurus. Pengaruh WHP terhadap efisiensi adalah berbanding terbalik. Pengaruh Q terhadap BHP adalah berbanding lurus pada efisiensi yang sama. Pengaruh F terhadap n adalah berbanding terbalik.

5.3.

Saran Berdasarkan hasil analisis pada praktikum turbin pelton yang telah dilaksanakan, diambil beberapa

saran, yaitu -

Diharapkan agar lebih presisi dalam pengambilan data agar ketika mengolah data tidak terjadi perbedaan pendapat dengan teori yang ada

-

Apabila data yang diambil dirasa meragukan maka diharap untuk mengambil data ulang.

BAB V Penutup Ngakan Putu Prajna Pratisthita 4215100074

Bab V Penutup 5.1. Jawaban Pertanyaan 5.1.1

Pertanyaan a. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap n? b. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap Q? c. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap BHP? d. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap WHP? e. Bagaimana pengaruh BHP terhadap kapasitas pompa? f.

5.1.2

Bagaimana pengaruh F terhadap putaran?

Jawaban a.

 100%  =     100%  =    100%  = 

berdasarkan rumus dasar effisiensi turbin, Fungsi n berbanding terbalik

dengan nilai (efisiensinya). Semakin cepat putaran (n) yang terjadi pada turbin makan (efisiensi) turbin tersebut akan semakin menurun.

b.

berdasarkan rumus dasar effisiensi turbin, Fungsi



(efisiensi) terhadap

Q (kapasitas) ialah berbanding terbalik. Semakin besar Q (kapasitas) maka nilai (efisiensi) turbin tersebut akan semakin rendah atau menurun.

c.

berdasarkan rumus dasar effisiensi turbin , Fungsi



(efisiensi) pompa

berbanding lurus dengan BHP (daya) pompa itu sendiri. Sehingga semakin tinggi nilai BHP pompa tersebut maka semakin tinggi pula efisiensinya. d.

 100%  =    100%  = 

berdasarkan rumus dasar effisiensi turbin , Fungsi



(efisiensi) pompa

terhadap WHP (daya) air adalah berbanding terbalik. Semakin tinggi nilai WHP maka nilai (efisiensi) pompa tersebut akan semakin rendah. e.

berdasarkan rumus dasar effisiensi turbin , BHP (daya) pompa memiliki

keterkaitan berbanding terbalik dengan Q (kapasitas) pompa tersebut. Hal ini membuat semakin tinggi BHP pompa maka semakin rendah Q (kapasitas) pompa tersebut. f.

 100%  = 

berdasarkan rumus dasar effisiensi turbin , Nilai n (putaran) pompa

berbanding terbalik dengan nilai F (gaya) rem pada turbin pelton. Semakin tinggi F (gaya) rem proni dalam system turbin pelton ini maka semakin rendah putarannya (n).

5.2.

Kesimpulan Dari hasil percobaan yang kami lakukan terhadap turbin pelton, juga dari data analisa kami terhadap data hasil percobaan turbin pelton kami pada akhirnya dapat memahami performansi atau effisiensi suatu turbin pelton. Kita dapat menyesuaikan data pengamatan pada turbin pelton dengan rumus effisiensi

 100%  = 

dengan itu kita dapat menyimpulkan bagaimana pengaruh

n (putaran turbin) dan Q (kapasitas) mempengaruhi performansi atau effisiensi turbin pelton, karena di hasil akhir kami dapat menyimpulkan pengaruh putaran turbin (n) berbanding terbalik dengan effisiensi dimana makin tinggi putaran turbin (n) makin kecil begitu pula dengan kapasitas (Q) yang berbanding terbalik pula dengan effisiensi.

5.3.

Saran 

Lebih teliti membaca flow meter karena air yang bergelombang



Membawa sarung tangan pada praktikum selanjutnya



Mengganti air tiap hari, sebelum praktikan memulai praktikum

BAB V Penutup Paundra Yahya Al Hariz 4216106010

Bab V Penutup 5.1.

Jawaban Pertanyaan Pertanyaan a. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap n? Karena putaran pada turbin (n) berbanding terbalik dengan nilai efisiensi



maka

semakin cepat putaran (n) maka yang terjadi pada turbin akan meningkat pula efisiensinya. b. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap Q?



Fungsi

(efisiensi) terhadap Q kapasitas adalah berbanding terbalik. Semakin besar Q

maka nilai efisiensi



turbin akan semakin menurun.

c. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap BHP? Fungsi



efisiensi turbin akan selalu berbanding lurus dengan daya pompa (BHP) tersebut.

Jadi semakin tinggi nilai BHP turbin maka semakin tinggi pula efisiensi turbin tersebut d. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap WHP? Karena



efisiensi pompa berbanding terbalik dengan WHP (water horse power) atau

daya pada air adalah berbanding terbalik. Maka semakin tinggi nilai WHP maka nilai akan semakin rendah



e. Bagaimana pengaruh BHP terhadap kapasitas pompa? BHP (daya) pompa memiliki keterkaitan berbanding terbalik dengan Q (kapasitas) pompa tersebut. Hal ini membuat semakin tinggi BHP pompa maka semakin rendah Q (kapasitas) pompa tersebut. f.

Bagaimana pengaruh F terhadap putaran? Nilai n (putaran) pompa berbanding terbalik dengan nilai F (gaya) rem pada turbin pelton. Semakin tinggi F (gaya) rem proni dalam system turbin pelton ini maka semakin rendah putarannya (n).

5.2.

Kesimpulan Turbin pelton merupakan salah satu turbin yang memiliki efisiensi tinggi dengan memanfaatkan sisi sudu sudu melengkung yang dimilikinya. Pada turbin ini berlaku rumus efisiensi sederhana yaitu output dibandingkan dengan input dikalikan dengan 100%. Berdasarkan praktikum mesin fluida yaitu turbin pelton, dapat diambil kesimpulan seperti semakin besar nilai BHP pompa, nilai Q (kapasitas) pompa, nilai WHP (daya air) maka nilai menurun hal ini dapat dilihat dari persamaan rumus



(efisiensi) pompa tersebut akan

 100%  = 

. Sedangkan semakin besar

jumlah putaran (n) turbin pelton, maka semakin besar pula nilai efisiensinya, jadi kedua nilai tersebut memiliki hubungan berbanding lurus. Putaran turbin pelton juga memiliki hubungan berbanding lurus dengan WHP dan BHP, sehingga semakin besar putarannya (n) maka semakin tinggi pula BHP dan WHP nya.

5.3.

Saran 1. Penyediaan sarana praktikum yang lebih memadahi untuk kedepannya seperti penyediaan sarung tangan untuk praktikan ketika melakukan praktikum rem koni demi terciptanya keamanan dan kelancaran praktikum turbin pelton

BAB V Penutup Raden Ekky Setyawan 4216106011

Bab V Penutup 5.1.

Jawaban Pertanyaan 5.1.1

Pertanyaan

a. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap n? b. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap Q? c. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap BHP? d. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap WHP? e. Bagaimana pengaruh BHP terhadap kapasitas pompa? f.

5.1.2

Bagaimana pengaruh F terhadap putaran?

Jawaban a. Putaran pada turbin berbanding terbalik dengan nilai putaran (n) yang terjadi pada turbin makan menurun.

 





(efisiensinya). Semakin cepat

(efisiensi) turbin tersebut akan semakin

b. Fungsi (efisiensi) terhadap Q (kapasitas) ialah berbanding terbalik. Semakin besar Q (kapasitas) maka nilai c. Fungsi



(efisiensi) turbin tersebut akan semakin rendah atau menurun.

(efisiensi) pompa berbanding lurus dengan BHP (daya) pompa itu sendiri.

Sehingga semakin tinggi nilai BHP pompa tersebut maka semakin tinggi pula efisiensinya.



d. Fungsi (efisiensi) pompa terhadap WHP (daya) air adalah berbanding terbalik. Semakin



tinggi nilai WHP maka nilai (efisiensi) pompa tersebut akan semakin rendah. e. BHP (daya) pompa memiliki keterkaitan berbanding terbalik dengan Q (kapasitas) pompa tersebut. Hal ini membuat semakin tinggi BHP pompa maka semakin rendah Q (kapasitas) pompa tersebut. f.

Nilai n (putaran) pompa berbanding terbalik dengan nilai F (gaya) rem pada turbin pelton. Semakin tinggi F (gaya) rem proni dalam system turbin pelton ini maka semakin rendah putarannya (n).

5.2.

Kesimpulan Berdasarkan praktikum mesin fluida yaitu turbin pelton, dapat diambil kesimpulan adalah, semakin besar nilai BHP pompa, nilai Q (kapasitas) pompa, nilai WHP (daya air) maka nilai



(efisiensi) pompa tersebut akan menurun hal ini dapat dilihat dari persamaan rumus

=

 100% . Sedangkan semakin besar jumlah putaran (n) turbin pelton, maka semakin besar pula  nilai efisiensinya, jadi kedua nilai tersebut memiliki hubungan berbanding lurus. Putaran turbin pelton juga memiliki hubungan berbanding lurus dengan WHP dan BHP, sehingga semakin besar putarannya (n) maka semakin tinggi pula BHP dan WHP nya. Beberapa hal it u dapat mempengaruhi kinerja turbin pelton.

5.3.

Saran Berdasarkan analisis praktikum turbin pelton yang telah dilakukan, terdapat beberapa hal yang disarankan: 1. Pada praktikum mesin fluida yaitu turbin pelton ini, disarankan untuk lebih jeli dalam mengamati flow meter, tachometer, dan pressure gauge sehingga hasil praktikum turbin pelton ini lebih maksimal dan tidak terjadi kesalahan data dalam praktikum tersebut. 2. Pada praktikum ini juga disarankan untuk ketersediaan sarung tangan yang bisa membantu menghindari panasnya rem proni pada saat mengatur putaran turbin.

BAB V Penutup Ahmad Ridha 4216106012

Bab V Penutup 5.1.Jawaban Pertanyaan 5.1.1

Pertanyaan

a. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap n? Jawab: Putaran pada turbin berbanding terbalik dengan nilai putaran (n) yang terjadi pada turbin makan





(efisiensinya). Semakin cepat

(efisiensi) turbin tersebut akan semakin

menurun.

b. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap Q? Jawab:



Fungsi (efisiensi) terhadap Q (kapasitas) ialah berbanding terbalik. Semakin besar Q (kapasitas) maka nilai



(efisiensi) turbin tersebut akan semakin rendah atau menurun.

c. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap BHP? Jawab: Fungsi



(efisiensi) pompa berbanding lurus dengan BHP (daya) pompa itu sendiri.

Sehingga semakin tinggi nilai BHP pompa tersebut maka semakin tinggi pula efisiensinya.

d. Bagaimana pengaruh efisiensi turbin terhadap WHP? Jawab:



Fungsi (efisiensi) pompa terhadap WHP (daya) air adala h berbanding terbalik. Semakin



tinggi nilai WHP maka nilai (efisiensi) pompa tersebut akan semakin rendah.

e. Bagaimana pengaruh BHP terhadap kapasitas pompa? Jawab: BHP (daya) pompa memiliki keterkaitan berbanding terbalik dengan Q (kapasitas) pompa tersebut. Hal ini membuat semakin tinggi BHP pompa maka semakin rendah Q (kapasitas) pompa tersebut.

f.

Bagaimana pengaruh F terhadap putaran? Jawab: Nilai n (putaran) pompa berbanding terbalik dengan nilai F (gaya) rem pada turbin pelton. Semakin tinggi F (gaya) rem proni dalam system turbin pelton ini maka semakin rendah putarannya (n).

5.2.

Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil adalah bahwa tekanan yang bekerja tidak dipengaruhi oleh kapasitas dan gaya yang bekerja melainkan dipengaruhi oleh bukaan spear yang mengatur luas penampang pipa. Berdasarkan grafik yang datanya di dapat melalui suatu praktikum dapt disimpulkan bahwa:

5.3.



Nilai Q (Kapasitas) dan nilai n (RPS) berbanding lurus.



Nilai H (Head) dan nilai Q (Kapasitas) berbanding terbalik.



Nilai (Efisiensi) dan nilai n (RPS) berbanding lurus.



Nilai



Nilai



Nilai BHP (Brake Horse Power) dan nilai Q (Kapasitas) berbanding terbalik.



Nilai (Efisiensi) dan nilai WHP (Water Horse Power) berbanding terbalik.



Nilai F (Gaya) dan nilai n (RPS) berbanding lurus.



Nilai WHP (Water Horse Power) dan nilai n (RPS) berbanding lurus.



Nilai BHP (Brake Horse Power) dan nilai n (RPS) berbanding lurus.

   

(Efisiensi) dan nilai BHP (Brake Horse Power) berbanding lurus. (Efisiensi) dan nilai Q (Kapasitas) berbanding terbalik.

Kesimpulan Berdasarkan analisis praktikum turbin pelton yang telah dilakukan, terdapat beberapa hal yang disarankan: 1. Pada praktikum mesin fluida yaitu turbin pelton ini, disarankan untuk lebih jeli dalam mengamati flow meter, tachometer, dan pressure gauge sehingga hasil praktikum turbin pelton ini lebih maksimal dan tidak terjadi kesalahan data dalam praktikum tersebut dan bukaan spear harus diperhatikan bukaan nya, untuk mengukur ketinggian air sebaikinya diukur di satu titik aja karena titik pengambilan ketinggian air gelombang nya berbeda beda 2. Pada praktikum ini juga disarankan untuk membawa sarung tangan yang bisa membantu menghindari panasnya rem proni pada saat mengatur putaran turbin.

BAB V Penutup Dwi Satryo Prasojo 4216106014

Bab V Penutup 5.1.

Jawaban Pertanyaan 1. Pengaruh efisiensi turbin (η) dalam % terhadap putaran turbin (N) dalam RPM. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( 2.π x Mt x N ) / (



x Q x Ht )) x 100 %. η berbanding

terbalik dengan N. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil nilai N akan memperbesar nilai η. 2. Pengaruh efisiensi turbin ( η) dalam % terhadap debit air (Q) dalam l/s. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( 2.π x Mt x N ) / (



x Q x Ht )) x 100 %. η berbanding terbalik

dengan Q. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil nilai Q akan memperbesar nilai η. 3. Pengaruh efisiensi turbin (η) dalam % terhadap daya turbin (BHP) dalam watt. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( BHP ) / ( WHP )) x 100 %. η berbanding lurus dengan BHP. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai BHP akan memperbesar nilai η. 4. Pengaruh efisiensi turbin (η) dalam % terhadap daya air (WHP) dalam watt. Hubungan keduanya terkait dengan rumus η = (( BHP ) / ( WHP )) x 100 %.

η berbanding terbalik

dengan WHP. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin besar nilai WHP akan memperkecil nilai η. 5. Pengaruh daya turbin (BHP) dalam watt t erhadap kapasitas pompa (Q) dalam l/s . Hubungan



keduanya terkait dengan rumus η = ((BHP) / ( x Q x Ht )) x 100 %. Q berbanding terbalik dengan BHP. Rumus tersebut menunjukkan bahwa semakin kecil nilai Q akan memperbesar nilai BHP. 6. Pengaruh gaya rem (F) dalam newton terhadap putaran turbin (N) dalam RPM ialah berbanding terbalik, karena semakin besar gaya rem yang diberikan maka akan semakin rendah putaran turbin. 5.2.

Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis pada praktikum turbin pelton maka didapat kesimpulan berupa : 1. Turbin pelton merupakan turbin impuls ( turbin air ) yang berputar karena air bertekanan tinggi yang keluar atau di pancarkan dari nozzle mengenai sudu – sudu jalan dari turbin. Sehingga turbin pelton sangat tepat digunakan untuk sistem turbin air dengan head tinggi. 2. Pengaruh gaya rem (F) dalam newton terhadap p utaran turbin (N) dalam RPM ialah berbanding terbalik, karena semakin besar gaya rem yang diberikan maka akan semakin rendah putaran turbin.

5.3.

Saran Berdasarkan hasil analisis pada praktikum turbin pelton maka disarankan untuk : 1. Praktikan lebih presisi untuk pengaturan variasi putaran turbin, karena akan berpengaruh terhadap data yang didapat. 2. Praktikan lebih presisi pada pembacaan berbagai indikator. 3. Pada peralatan praktikum turbin pelton disarankan untuk pemasangan tachometer analog pada poros keluaran turbin karena akan lebih mudah dalam mengatur variasi putaran dan pembacaan putaran daripada menggunakan tachometer digital.

Daftar Pustaka Purwono, Sutopo, 2014. Bahan Ajar Mesin Fluida. [ppt] Tersedia di: Tim

Laboratorium

Mesin

dan

Sistem,2016.

Modul

Praktikum

Mesin

Fluida. [pdf]

Tersedia

di: {diakses pada tanggal 15 Oktober 2016} Al-Shemmeri, 2012. Engineering Fluid Mechanics. [pdf] Tersedia di: [diakses pada: 21 Oktober 2016] Sahid, 2010. Kajian Eksperimental Optimasi Tipe Lekuk Sudu Turbin Pelton . [pdf] Tersedia di: [diakses pada: 21 Oktober 2016] Nopriadi, 2014. Turbin Pelton. [pdf] Tersedia di: [diakses pada: 21 Oktober 2016] Turbin. [online] Tersedia melalui : Ratna, Dwi, 2014. Turbin Pelton. [pdf] Tersedia di: [diakses pada: 21 Oktober 2016] Onny, 2016. Macam-macam Turbin. [online] Tersedia di: [diakses pada: 21 Oktober 2016] Chan,

Yefri,

2010.

Cara

Menentukan

Head

Pompa.

[online]

Oktober 2016]

Tersedia

[Diakses

pada

di: 21

Lampiran

Laporan Praktikum Turbin Pelton

Recommend Documents