MODUL PRAKTIKUM TURBIN AIR JENIS RODA PELTON
PRAKTIKUM
TURBIN
AIR JENIS RODA PELTON
- TUJUAN PRAKTIKUM
1. Pengukuran debit aliran air.
2. Menghitung kecepatan aliran air.
3. Menghitung daya air ( WHP ) dan
menghitung daya turbin ( BHP ).
4. Menghitung efisien turbin.
2. TEORI
Turbin pelton
merupakan turbin impuls, yang prinsip kerjanya mengubah energi potensial air
menjadi energi kinetik dalam bentuk pancaran air. Pancaran air yang keluar dari
mulut nozzel diterima oleh sudu - sudu pada roda jalan sehingga roda jalan
berputar.
Turbin Pelton ini mempunyai tiga komponen
utama yaitu :
1.
Sudu Turbin, komponen turbin yang berbentuk mangkok,
yang dipasang di sekeliling roda jalan.
2.
Nozzel, bagian yang berfungsi untuk mengarahkan
pancaran air ke sudu - sudu turbin dan mengatur kapasitas air yang masuk ke
turbin.
3.
Rumah Turbin, berfungsi sebagai tempat kedudukan roda
jalan dan penahan air yang keluar dari sudu - sudu turbin.
2.1
Teori Rumus Pada Turbin PELTON
2.1.1 Kapasitas
Pompa
Kapasitas
atau debit aliran sesuai dengan kapasitas dari pompa air yaitu :
Q = 35 Lt/min = 
= 0,00058 
= 0,00058
2.1.2 Mencari Head Total Pompa
htotal Pompa = hz + hp + hm + hf
2.1.3 Head
Elevasi
Perbedaan
tinggi muka air sisi keluar dan masuk.
hz = Z2 – Z1
2.1.4 Head
Tekan
Head tekanan
sisi masuk dan sisi keluar.
P1 = P2 - P
Dimana : P1 = tekanan sisi masuk
P2 = tekanan sisi keluar
2.1.5 Rugi
Minor
Rugi Minor
adalah rugi yang disebabkan gangguan lokal seperti pada aliran seperti
perubahan penampang, katup, belokan dsb, yang diekspresikan dengan persamaan :
hm = K . v²
/ 2g
2.1.6 Rugi Mayor
Rugi Mayor adalah
rugi yang terjadi adanya gesekkan aliran fluida dengan dinding pipa.
hf = f. Lv² / d.2g
- Bilangan Reynolds
Re = 
=
0,000001 m²/s
=
0,000001 m²/s
2.1.7 Kecepatan
Aliran ( V )
Rumus dibawah
ini adalah rumus yang digunakan untuk menghitung kecepatan aliran air dalam
pipa.
Dimana
: V = kecepatan aliran
Q = kapasitas / debit air
A = luas penampang pipa
2.1.8 Daya Air ( WHP )
WHP dapat
didefinisikan sebagai daya efektif yang diterima oleh air dari pompa persatuan
waktu.
Dimana
: 
= 
=
Q = debit air
Ht = Head turbin
2.1.9 Daya Turbin ( BHP )
BHP dapat
didefinisikan sebagai daya yang dihasilkan oleh fluida penggerak turbin untuk
menggerakan turbin pada torsi dan kecepatan tertentu, atau bisa disebut juga
input power ke turbin dari fluida.
Dimana :
N = Putaran turbin ( Rpm )
Mt = Momen puntir ( Nm )
2.1.10 Efisiensi Turbin
Efisiensi
turbin adalah nilai keefektifan turbin yang didapat dengan membandingkan besar
daya turbin ( BHP ) dengan besar daya air
( WHP ) dimana
hasil berupa persentase.
= ( BHP / WHP ) ×
100%
3. METODOLOGI
3.1
Gambar Alat Turbin Pelton
Keterangan gambar diatas adalah :
1.
Pompa air 7.
Alat ukur debit air
2.
Bak penampungan air 8. Rangka
3.
Rumah Sudu
9. Pipa 1”
4.
Nozel 10.
Roda
5.
Turbin Pelton
11. Katup kontrol aliran
6.
Panel 12. Regulator
3.2 Alat Ukur
1. Water Flow.
Alat ini berfungsi untuk mengukur
besarnya debit air yang mengalir dalam waktu tertentu. Berikut adalah gambar
dari alat ukur debit air.
Spesifikasi Water flow :
- Merk : LZT
- Min : 0 LPM – 35 LPM
2. Tacho Meter.
Alat ini berfungsi untuk mengukur
kecepatan putaran (Rpm) suatu poros. Tacho meter yang digunakan pada pengujian
kali ini menggunakan sensor infra red untuk
mengetahui kecepatan putaran turbin pelton. Berikut adalah gambar dari Tacho
meter.
Spesifikasi Tacho meter :
- Tipe : DEKKO 2234 L.
- Photo Type
- 0,1 rpm – 5 – 99,999 rpm
- Digital tacho meter
5. Prony.
Penggunaan
rem prony ini lebih banyak diaplikasikan untuk pengereman batangan poros dari
arah dalam dan secara umum sistem penekanan pegasnya manual.
Rem prony dapat dikelompokan ke dalam salah satu jenis
dari rem drum. Sistem dan mekanisme kerjanya hampir sama dengan rem drum, hanya
saja rem prony sistem kerjanya berupa penekanan pada material yang sedang
bergerak di bagian dalam sedangkan rem drum sebelah luar. Atau lebih
spesifiknya rem prony mempunyai kanvas rem pada sisi
permukaan bagian dalam sedangkan rem drum pada sisi bagian luar.
Spesifikasi
Prony:
- Panjang :
11 cm
- Lebar :
100 cm
- Diameter :
62 cm
3.3 Prosedur Percobaan
1. Pastikan semua kondisi alat dalam keadaan baik.
2. Hidupkan MCB dengan menaikan tuas
keatas.
3. Tekan switch untuk menyambungkan
arus ke regulator.
4. Putar regulator ke 220V, untuk menghidupkan
pompa air.
5. Setelah pompa air hidup, turunkan tegangan ke
150V.
6.
Pastikan posisi katup dalam keadaan
membuka full.
7.
Catat waktu kenaikan untuk setiap
1m³ pada flow meter.
8.
Catat kecepatan putaran turbin pelton, dengan
mengunakan tacho meter.
9.
Untuk percobaan selanjutnya
variabelkan posisi katup pada ¾” dan putar regulator pada tegangan 175V, 200V
dan 220V.
Tabel Hasil Percobaan.
|
Percobaan
|
Bukaan Katup
|
Debit ( LPM )
|
Rpm
|
Arus (Ampere)
|
Voltase
|
|
1
|
Penuh
|
|
|
|
150 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
150 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
|
|
2
|
Penuh
|
|
|
|
175 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
175 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
|
|
3
|
Penuh
|
|
|
|
200 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
|
|
4
|
Penuh
|
|
|
|
220 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
220 V
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
Rata - rata
|
|
|
|
|
5. Tabel Hasil Perhitungan.
|
Percobaan
|
Bukaan
Katup
|
Q
 |
V
 |
WHP
(Watt)
|
BHP (Watt )
|
η ( % )
|
Rpm
|
|
1
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Komentar
Posting Komentar