Turbin yang sejajar dengan arah putaran poros turbin. Turbin dengan
aliran aksial digunakan untuk laju alir tinggi dan dengan perbedaan
tekanan rendah ( 1 – 40 bar ).Axial-flow turbines kebanyakan digunakan
dalam aplikasi yang melibatkan fluida kompresibel. Dalam banyak
penggunaan, efisiensi Axial-flow turbines lebih tinggi
dibandingkan radial-inflow turbines. Turbin aksial, yang uapnya
mengalir dengan arah yang sejajar terhadap poros turbin.
Turbin aksial adalah turbin dengan arah uapnya mengalir sejajar
terhadap sumbu turbin (shaft). Pada proses· ekspansinya turbin ini
dapat dibedakan menjadi Turbin impuls dan turbin reaksi. Prinsip Kerja
Turbin Aliran Aksial adalah, pada turbin ini air masuk runner dan
keluar runner sejajar dengan poros runner, Turbin Kaplan atau Propeller
adalah salah satu contoh dari tipe turbin ini.
Turbin aksial adalah turbin dimana arah aliran fluida kerja
diperoleh dalam arah sejajar sumbu poros. Umumnya untuk kapasitas dan
daya besar sering digunakan turbin aksial, karena mempunyai beberapa
keuntungan dibandingkan jenis radial, yaitu :
- Efisiensi lebih baik
- Perbandingan tekanan (rp) dapat dibuat lebih tinggi
- Konstruksi lebih ringan dan tidak membutuhkan ruangan yang besar
Ditinjau dari sistem konversi energinya, turbin aksial dapat dibagi
menjadi 2 (dua) bagian, yaitu :
- Turbin aksial reaksi
- Turbin aksial aksi (impuls)
Turbin aksial reaksi adalah turbin yang proses ekspansinya terjadi
tidak hanya pada laluan-laluan sudu gerak, sehingga penurunan seluruh
kandungan kalor pada semua tingkat terdistribusi secara merata.
Turbin aksial aksi (impuls) adalah turbin yang proses ekspansinya
(penurunan tekanan) fluida hanya terjadi pada sudu diam, dan energi
kecepatan diubah menjadi energi mekanis pada sudu-sudu turbin (tanpa
terjadinya ekspansi pada sudu gerak itu).
Turbin reaksi aliran aksial ini dibedakan menjadi dua, yaitu:
1. Turbin Propeler
Turbin ini mempunyai bentuk seperti propeller kapal maka dinamakan
Turbin Propeller. Turbin ini mempunyai blade dengan jumlah 4 sampai 8
buah. Aliran masuk dan keluar dari runner secara aksial maka disebut
aliran aksial. Sebelum masuk runner melewati sudu pengarah.
Pada dasarnya turbin propeller terdiri dari sebuah propeller (baling-
baling), yang sama bentuknya dengan baling-baling kapal laut, yang
dipasang pada tabung setelah pipa pesat. Poros turbin menyambung
keluar dari tabung. Turbin propeller ini dikenal sebagai fixed blade
axial flow turbine karena sudut sudu rotornya tidak dapat diubah.
Efisiensi operasi turbin pada beban sebagian (part-flow) untuk turbin
jenis ini sangat rendah.
Gambar 1. Turbin Propeller Open Flume
2. Turbin Kaplan
V. Kaplan (Jerman) memodifikasi turbin propeller yaitu sudutnya ϕ θ
dapat diatur dalam keadaan berputar, untuk menyesuaikan dengan beban.
Sehingga η tetap tinggi, air lewat sudu tanpa mengalami "shock".
Gambar 2. Sistem Kerja Turbin Aliran Aksial Tipe Kaplan
Air masuk dan keluar turbin secara aksial. Turbin ini cocok untuk Head
: 3 – 30 m. Dengan kecepatan 60 – 220 rpm. Turbin ini dapat mencapai
efisiensi 92%.
Berikut adalah keuntungan dan kekurangan dari Turbin Kaplan.
Keuntungan dari Turbin Kaplan:
- baling-baling turbin Runner yang dapat disesuaikan
- hanya diperlukan head yang rendah
- memiliki jumlah head yang sangat kecil dari pisau 3 sampai 8.
