tugas mesflu 2

8/18/2019 TUGAS MESFLU 2

1/7

TUGAS 2

MESIN FLUIDA

DISUSUN OELH

RAHMADITYA BHAGASKORO 21050113120033

AGISTA KARMELIA 21050113120024

DHYAS BRAMMANTIO 21050113120014

SJAFIRIALDI PRATHAMA 21050113120027

S1 – TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2016

1 TURBIN PELTON

Pada Turbin Pelton, air mengalir dalam “penstock”(pipa pesat), sampai ujung bawah

masuk nosel (energy kinetic naik), keluar mengenaik sudu-sudu ( yang terpasang pada

runner). Pengaturan jumlah air dapat dengan regulator go!ernor (untuk instalasi yang besar)

atau denga tangan manual (instalasi yang kecil).

KOMPONEN UTAMA TURBIN PELTON


2/7

". #o$el, energi tekanan dari air pada reser!oir sewaktu melewati penstock sebagian dirubah

menjadi energi kinetic dan energy kinetik ini makin lama meningkat oleh karena no$$le pada

tekana atmos%er pada casing.

&. 'uckets(sudu), buckets dari pelton wheel mempunyai bentuk double hemispherical cup.

Pancaran dari air yang datang mengenai buckets bagian tengah yang ada pemisahnya terbagi

menjadi dua bagian dan setelah hancur pada permukaan bagian dalam bucket berubah "sampai "* lalu meninggalkan bucket

+. asing. 'er%ungsi untuk menghindari deburan air, serta untuk mengarahkan air ke tail race

dan sebagai keamanan.

. em hidrolik. /ntuk menghentikan putaran turbin, walaupun pancaran air telah berhenti,

runner tetap akan berputar untuk waktu yang lama. /ntuk menghentikannya diperlukan rem

no$le yang kecil, dimana arah air dari rem ini berlawanan arah dengan putaran runner

PERUBAHAN ENERGI

Turbin Pelton merupakan salah satu jenis turbin air yang prinsip kerjanya

meman%aatkan energi potensial air menjadi energi listrik tenaga air (hydropower). Prinsip

kerja turbin pelton adalah mengkon!ersi daya %luida dari air menjadi daya poros untuk

digunakan memutar generator listrik. 0ir yang berada pada bak penampung dihisap oleh

pompa dimana pompa ber%ungsi untuk menghisap dan memompa air untuk dialirkan ke sudu


3/7

turbin. #amun aliran air tidak langsung mengarah ke sudu turbin melainkan harus melewati

pipa-pipa saluran yang telah diberi katup buka tutup sehingga laju aliran air dapat diatur

sesuai dengan yang diinginkan. 1emudian katup-katup tersebut terhubung dengan saluran

no$el dimana no$el ber%ungsi sebagai pemancar air yang dipancarkan langsung ke arah sudu

turbin sehingga sudu turbin berputar. Pada sudu-sudu turbin, energi aliran air diubah menjadi

energi mekanik yaitu putaran roda turbin. 0pabila roda turbin dihubungkan dengan poros

generator listik, maka energi mekanik putaran roda turbin diubah menjadi energi listrik pada

generator. 1emudian air yang telah digunakan untuk memutar sudu turbin jatuh kedalam bak

penampung untuk kembali ke tahap awal maka terjadilah sirkulasi.

2nergi potensial air disemprotkan oleh no$el ke sudu untuk dirubah menjadi energi

mekanik yang digunakan untuk memutar poros generator. #o$el merupakan mekanisme

pancaran yang berbentuk melengkung yang mengarahkan air sesuai dengan arah aliran yang

direncanakan dan mengatur aliran air. 3ungsi utama no$el adalah untuk mengubah tekanan

air menjadi suatu kecepatan aliran yang digunakan untuk memutar runner . 'entuk no$el

sangat mempengaruhi per%orma turbin. Perancangan sebuah no$el turbin pelton dimulai dari

menentukan ukuran runner dan sudu dengan menggunakan data yang telah ada setelah itu

melakukan perhitungan diameter ujung no$el, kecepatan aliran air pada ujung no$el, panjang

ujung no$el. 'ahan yang digunakan untuk no$el turbin pelton ini adalah menggunakan

paduan 0luminium. 4ari tahap-tahap yang telah direncanakan tersebut, maka didapatkan

ukuran no$el untuk turbin air pelton yang sesuai dengan yang diharapkan.

G!"#!$ 7 N%&'( T)$#*+


4/7

/kuran no$el yang sesuai dapat memutar sudu lebih baik sehingga dapat

meningkatkan e%esiensi turbin. 4engan meningkatkan e%esiensi turbin maka dapat

meningkatkan energi yang dihasilkan sehingga turbin air mampu menghasilkan kerja yang

optimal dengan menggunakan energi yang minimal.

G!"#!$ , Runner T)$#*+ P'(-%+

#o$el mempunyai beberapa %ungsi yaitu mengarahkan pancaran air ke sudu turbin,

mengubah tekanan menjadi energi kinetik dan mengatur kapasitas air yang masuk turbin.

5udu turbin merupakan sarana untuk merubah energi air menjadi energi mekanik berupa torsi

pada poros sudu dimana aliran air yang disemprotkan oleh no$el ke arah sudu mengakibatkan

daun-daun sudu terdorong dan berputar. 0liran air yang diarahkan langsung menuju sudu-

sudu melalui pengarah atau no$el ini juga menghasilkan daya pada sirip. 5elama sudu

berputar, gaya bekerja melalui suatu jarak, sehingga menghasilkan kerja. 4alam proses ini

energi ditrans%er dari aliran air ke turbin.

5udu dibentuk sedemikian sehingga pancaran air akan mengenai tengah-tengah sudu

dan pancaran air tersebut akan berbelok ke kedua arah sehinga bisa membalikkan pancaran

air dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya-gaya samping. /ntuk turbin dengan daya

yang besar, sistem penyemprotan airnya dibagi lewat beberapa no$el. 4engan demikian

diameter pancaran air bisa diperkecil dan mangkok sudu lebih kecil seperti pada gambar di


5/7

atas. 4esain ini dibuat untuk mempermudah dalam proses perakitan sehingga dapat diketahui

langkah-langkah yang harus dilakukan.

1 TURBIN FRAN.IS

Konstruksi turbin terdiri dari dari sudu pengarah dan sudu jalan, dan kedua

sudu tersebut, semuanya terendam di dalam aliran air. Air pertama masuk

pada terusan berbentuk rumah keong. Perubahan energi seluruhnya terjadi

pada sudu pengarah dan sudu gerak. Aliran air masuk ke sudu pengarah

dengan kecepatan semakin naik degan tekanan yang semakin turun sampai

roda jalan, pada roda jalan kecapatan akan naik lagi dan tekanan turun

sampai di bawah 1 atm. Untuk menghindari kavitasi, tekanan harus dinaikan

sampai 1 atm dengan cara pemasangan pipa hisap.

KOMPONEN TURBIN

casing 5piral

casing spiral disekitar turbin penggerak dikenal sebagai casing !olute atau casing

gulir. asing spiral memiliki banyak katup yang memungkinkan cairan bekerja untuk

menggerakan runner blade. 6ubang ini mengubah energi tekanan cairan menjadi energi

momentum.

Propeller duduk

3ungsi utama dari propeller duduk adalah untuk mengubah energi tekanan cairan

menjadi energi momentum. 7al ini juga ber%ungsi untuk mengarahkan aliran pada sudut

desain untuk pisau pelari.

unner blade


6/7

unner blade adalah bagian utama dari turbin apapun. 8ni adalah pusat di mana

cairan yang mengalir dan gaya tangensial dari dampak menyebabkan poros dari turbin untuk

memutar, memproduksi torsi. sudut pisau di inlet dan outlet diperlukan, karena ini adalah

parameter utama yang mempengaruhi produksi listrik.

4ra%t tube

dra%t tube adalah saluran yang menghubungkan runner balde dengan air yang

dibuang dari turbin. 3ungsi utamanya adalah untuk mengurangi kecepatan air yang dibuang

untuk meminimalkan kehilangan energi kinetik di outlet. 7al ini memungkinkan turbin untuk

diletakan di atas air tanpa penurunan energy..

PERUBAHAN ENERGI

Turbin 3rancis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara sumber air

tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin 3rancis

menggunakan sudu pengarah. 5udu pengarah mengarahkan air masuk secara tangensial.

Turbin %rancis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. Pada waktu air masuk ke

roda jalan, sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam sudu pengarah diubah

sebagai kecepatan air masuk. 5isa energi tinggi jatuh diman%aatkan dalam sudu jalan, dengan

adanya pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan

semaksimum mungkin. Turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam

dalam air. 0ir yang masuk kedalam turbin dialirkan melalui pengisian air dari atas turbin

(schact) atau melalui sebuah rumah yang berbentuk spiral (rumah keong). 5emua roda jalan

selalu bekerja. 4aya yang dihasilkan turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan

sudu pengarah. Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan atau dengan

pengatur dari oli tekan(gobernor tekanan oli), dengan demikian kapasitas air yang masuk ke

dalam roda turbin bisa diperbesar atau diperkecil. Pada sisi sebelah luar roda jalan terdapat

tekanan kerendahan (kurang dari " atmos%ir) dan kecepatan aliran yang tinggi. 4i dalam pipa

isap kecepatan alirannya akan berkurang dan tekanannya akan kembali naik sehingga air bisa

dialirkan keluar lewat saluran air di bawah dengan tekanan seperti keadaan sekitarnya.

2 TURBIN KAPLAN

Turbin 1aplan adalah turbin air jenis propeller yang memiliki blade yang dapat

disesuaikan. Turbin ini dikembangkan pada tahun "9"+ oleh pro%esor 0ustria :iktor 1aplan,

yang mengkombinasikan secara otomatis baling-baling yang dapat diadjust dengan otomatis

disesuaikan gerbang gawang (wicket gates) untuk mencapai e%isiensi melalui berbagai tingkat


7/7

dan aliran air. Turbin 1aplan merupakan e!olusi dari turbin 3rancis. Penemuannya

menyebabkan listrik dapat diproduksi secara e%isien dengan menggunakan head yang rendah

yang tidak mungkin dapat dicapai dengan turbin 3rancis,

SPESIFIKASI

Tinggi head berkisar "-* meter dan output daya ;-&

tugas mesflu 2

Documents