165948331 Pengujian Turbin Pelton

8/12/2019 165948331 Pengujian Turbin Pelton

1/16

BAB I

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mengetahui cara pengujian Turbin Pelton.

2. Mencari karakteristik dari Turbin Pelton antara lain :

a. Karakteristik output, yaitu daya output pada tekanan air berubah-

ubah

b. Karakteristik output, yaitu daya output pada florate air berubah-

ubah

c. !fisiensi turbin

1


2/16

BAB II

DASAR TEORI

Turbin adalah salah satu dari "esin tenaga atau penggerak "ula yang perinsip

kerjanya "engubah tenaga #luida $ air "enjadi suatu tenaga "ekanaik. %eju"lah

"assa air dari sebuah po"pa sentrifugal yang dianalogikan dengan ketinggian air,

dialirkan "asuk keru"ah turbin yang oleh sudu-sudu turbin diubah "enjadi tenaga

"ekanik, berupa putaran poros.

Putaran dari poros yang dihasilkan oleh suatu turbin, pada u"u"nya

digunakan untuk "enggerakkan suatu generator pe"bangkit listrik. %ebuah turbin

yang bekerja terbalik disebut ko"presor ataupo"pa turbo. Turbin

gas, uapdan airbiasanya "e"iliki "casing"sekitar baling-baling yang "e"fokus dan

"engontrol fluid. "Casing"dan baling-baling "ungkin "e"iliki geo"etri &ariabel

yang dapat "e"buat operasi efisien untuk beberapa kondisi aliran fluida. !nergi

diperoleh dala" bentuk tenaga "shaft"berputar

Penggunaan turbin

Penggunaan paling u"u" dari turbin adalah pe"roduksian tenaga listrik.

'a"pir seluruh tenaga listrik diproduksi "enggunakan turbin dari jenis tertentu.

Turbin kadangkala "erupakan bagian dari "esinyang lebih besar. %ebuah turbin gas,

sebagai contoh, dapat "enunjuk ke "esin pe"bakaran dala" yang berisi sebuah

turbin, ko"presor, ko"bustor, dan alternator. Turbin dapat "e"iliki kepadatan

tenaga ("power density")yang luar biasa (berbanding dengan &olu"e dan beratnya).

*ni karena ke"a"puan "ereka beroperasi pada kecepatan sangat tinggi. Mesin uta"a

dari Space Shuttle"enggunakan turbopumps("esin yang terdiri dari sebuah po"payang didorong oleh sebuah "esin turbin) untuk "e"berikanpropellant(oksigen cair

dan hidrogen cair) ke ruang pe"bakaran "esin. Turbopumphidrogen cair ini sedikit

lebih besar dari "esin "obil dan "e"produksi +. hp(2,2 M). Turbin juga

"erupakan ko"ponen uta"a "esin jet.

Turbin air dike"bangkan pada abad 1/ dan digunakan secara luas untuk

tenaga industri untuk jaringan listrik. %ekarang lebih u"u" dipakai untuk generator

listrik. Turbin kini di"anfaatkan secara luas dan "erupakan su"ber energi yang dapatdiperbaharukan. Kincir air sudah sejak la"a digunakan untuk tenaga industri. Pada

2
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kompresor_gas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pompa_turbo&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pompa_turbo&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_uap&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttlehttp://id.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttlehttp://id.wikipedia.org/wiki/Tenaga_kudahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=MW&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_jethttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kompresor_gas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pompa_turbo&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Turbin_uap&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_airhttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttlehttp://id.wikipedia.org/wiki/Tenaga_kudahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=MW&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_jet


3/16

"ulanya yang diperti"bangkan adalah ukuran kincirnya, yang "e"batasi debit dan

headyang dapat di"anfaatkan.

Perke"bangan kincir air "enjadi turbin "odern "e"butuhkan jangka aktu

yang cukup la"a. Perke"bangan yang dilakukan dala" aktu re&olusi industri

"enggunakan "etode dan prinsip il"iah. Mereka juga "enge"bangkan teknologi

"aterial dan "etode produksi baru pada saat itu.

Kata 0turbine0 dite"ukan oleh seorang insinyur Perancis yang berna"a

Claude Bourdinpada aal abad 1/, yang dia"bil dari terje"ahan bahasa atin dari

kata"whirling"(putaran) atau "vortex"(pusaran air). Perbedaan dasar antara turbin air

aal dengan kincir air adalah ko"ponen putaran air yang "e"berikan energi pada

poros yang berputar. Ko"ponen ta"bahan ini "e"ungkinkan turbin dapat

"e"berikan daya yang lebih besar dengan ko"ponen yang lebih kecil. Turbin dapat

"e"anfaatkan air dengan putaran lebih cepat dan dapat "e"anfaatkan head yang

lebih tinggi. (ntuk selanjutnya dike"bangkan turbin impulse yang tidak

"e"butuhkan putaran air). Jn Andrej Segner"enge"bangkan turbin air reaksi

pada pertengahan tahun 1+. turbin ini "e"punyai su"bu hori3ontal dan "erupakan

aal "ula dari turbin air "odern. Turbin ini "erupakan "esin yang si"pel yang

"asih diproduksi saat ini untuk pe"bangkit tenaga listrik skala kecil. %egner bekerja

dengan !uler dala" "e"buat teori "ate"atis aal untuk desain turbin.Pada tahun 142, Jean-Vitor Ponelet "enge"bangkan turbin aliran

kedala". Pada tahun 1425, Benoit !ourne"on"enge"bangkan turbin aliran keluar.

Turbin ini sangan efisien (647) yang "engalirkan air "elalui saluran dengan sudut

lengkung satu di"ensi. %aluran keluaran juga "e"punyai lengkungan pengarah. Pada

tahun 1488, Uria# A$ Bo"den "enge"bangkan turbin aliran keluar yang

"eningkatkan perfor"a dari turbin #ourneyon. 9entuk sudunya "irip dengan turbin

#rancis. Pada tahun 148/, Ja%e& B$ !rani&"eningkatkan efisiensi turbin reaksi

aliran kedala" hingga lebih dari /7. ia "e"berikan test yang "e"uaskan dan

"enge"bangkan "etode engineering untuk desain turbin air. Turbin #rancis

dina"akan sesuai dengan na"anya, yang "erupakan turbin air "odern perta"a.

Turbin ini "asih digunakan secara luas di dunia saat ini.

Turbin air aliran kedala" "e"punyai susunan "ekanis yang lebih baik dan

se"ua turbin reaksi "odern "enggunakan desain ini. Putaran "assa air berputar

hingga putaran yang se"akin cepat, air berusaha "ena"bah kecepatan untuk

"e"bangkitkan energi. !nergi tadi dibangkitkan pada sudu dengan "e"anfaatkan

berat jatuh air dan pusarannya. Tekanan air berkurang sa"pai nol sa"pai air keluar;


4/16

"elalui sirip turbin dan "e"berikan energi. %ekitar tahun 14/, bantalan fluida

"odern dite"ukan, sekarang u"u"nya digunakan untuk "endukung pusaran turbin

air yang berat. 'ingga tahun 22, bantalan fluida terlihat "e"punyai arti sela"a

lebih dari 1; tahun %ekitar tahun 1/1;, Vitor 'a(lan"e"buat turbin Kaplan,

sebuah tipe "esin baling-baling. *ni "erupakan e&olusi dari turbin #rancis tetapi

dike"bangkan dengan ke"a"puan su"ber air yang "e"punyai head kecil.

Pada u"u"nya se"ua turbin air hingga akhir abad 1/ (ter"asuk kincir air)

"erupakan "esin reaksi< tekanan air yang berperan pada "esin dan "enghasilkan

kerja. %ebuah turbin reaksi "e"butuhkan air yang penuh dala" proses transfer

energi. Pada tahun 1455, tukang pe"buat gilingan di =alifornia, Sa%uel 'nig#t

"ene"ukan sebuah "esin yang "engerjakan tuntas sebuah konsep yang berbeda

jauh. Terinspirasi dari syste" jet tekanan tinggi yang digunakan dala" lapangan

pengeboran e"as hidrolik, Knight "enge"bangkan ceruk kincir yang dapat

"enangkap energi dari se"buran jet, yang diti"bulkan dari energi kinetik air pada

su"ber yang cukup tinggi (ratusan kaki) yang dialirkan "elalui sebuah pipa saluran.

Turbin ini disebut turbin i"pulse atau turbin tangensial. >liran air "endorong ceruk

disekeliling kincir turbin pada kecepatan "aksi"u" dan jatuh keluar sudut dengan

tanpa kecepatan.

Pada tahun 14+/, )e&ter Pelton, "elakukan percobaan dengan kincir Knight,dike"bangkanlah desain ceruk ganda yang "e"buang air kesa"ping, "enghilangkan

beberapa energi yang hilang pada kincir Knight yang "e"buang sebagian air ke"bali

"elaan kincir. %ekitar tahun 14/, *illia% Doble"enge"bangkan ceruk setengah

silinder "ilik Pelton "enjadi ceruk berbentuk bulat "e"anjang, ter"asuk sebuah

potongan didala"nya yang "e"ungkinkan se"buran untuk "e"bersihkan "asukan

ceruk. Turbin ini "erupakan bentuk "odern dari turbin Pelton yang saat ini dapat

"e"berikan efisiensi hingga /27. Pelton telah "e"prakarsai desain yang efektif,

ke"udian oble "enga"bil alih perusahaan Pelton dan tidak "engganti na"anya

"enjadi oble karena na"a Pelton sudah dikenal.Turgo dan turbin aliran silang

"erupakan desain turbin i"pulse selanjutnya.

8


5/16

?a"bar @ 1 Turbin Pelton

**.*. aya yang diberikan kepada roda Pelton secara teoritis adalah :

# A B C ( Dj @ u ) ( 1 @ =os E )dengan :

# A gaya air yang diberikan pada roda Turbin Pelton F G H

B A "assa jenis air F g$c"I H

C A debit air F liter $ "eter H

Dj A kecepatan se"buran air F " $ det H

u A kecepatan linier roda Turbin F " $ det H

cos E A sudut e"ber F 15 J H

**.**. Kecepatan air :

Dj A =& ( 2 ' )

dengan :


=& A koefisien kecepatan ,/2 @ ,/4

' A head F " H


6/16

**.***. aya yang diberikan pada roda Turbin Pelton :

GL A # . u

dengan :

GL A daya teoritis F K H

# A gaya air yang diberikan pada roda Turbin Pelton F G H

u A kecepatan linier roda Turbin Pelton F " $ det H

engan :

u A 2 n r

dengan :

n A putaran roda Turbin F rp" H

r A jari-jari roda Turbin F " H N

Nr A ,1+ "

**.*D aya poros Turbin :

GO A ML

dengan :

Gp A daya poros Turbin F K H

ML A "o"en puntir F G" H

A kecepatan sudut F rad $ det H

A 2 $ 5 n

!fisiensi Turbin :

QL A Gp $ GL

5


7/16

BAB III

+ETODE PERCOBAAN

,$$ Si&te% Turbin Pelton%iste" pengujian Turbin Pelton diperlihatkan pada ga"bar dibaah ini :

Keterangan :

1. Panel Kontrol

2. Rota"eter

;. %ensor Rp"

8. Pengukur aya

. Turbin

5. Go3el

+. Po"pa >ir

4. 9ak >ir

?a"bar @ 2 ?a"bar %iste" Pengujian Turbin Pelton

,$.$ )ang/a# 0 )ang/a# Perobaan 1

S 'ubungkan kabel daya pada jala-jala listrik yang telah disediakan

S n kan in&enter dan atur putaran po"pa

S Tentukan tekanan air dari po"pa

S akukan pengukuran "o"en puntir dengan dyna"o"eter

+


8/16

BAB IV

S'E+A 2A+BAR

4


9/16

BAB V

DATA DAN PER3ITUN2AN

A$ Da"a teoriti& 1 N4

u A kecepatan linier roda turbin F " $ det H

u A 2 n r

n A putaran roda turbin F rp" H, lihat tako"eter

r A jari-jari roda Turbin F " H

C A debit air F liter $ "enit


Dj A =& ( 2' )

' A P2 @ P1 $ B g

P1 A tekanan air pada udara sekitarnya

P2 A tekanan air pada po"pa, lihat pada panel indicator

B A "assa jenis air F g $ c"I H, lihat tabel pada te"perature ruang

g A gaya gra&itasi

B$ Da"a Poro& 1 N(

Gp A Mt 2 $ 5 n

Mt A Mo"en puntir dyna"o"eter F G" H

Mt A # .

dengan :

# A gaya pada beban F G H

A panjang lengan dyna"o"eter ( ,12" )

n A putaran poros F rp" H tako"eter

C$ E5i&ien&i Turbin 1 6 t

Q t A Gp$GT

/


10/16

BAB VI

ANA)ISA

%etelah "elakukan percobaan kita dapat "enganalisa baha setiap gerakan

dina"o stater "e"pengaruhi kecepatan turbin, sehingga kecepatan tersebut bisa di

atur sesuai dengan keinginan.ebit air dan tekanan air pun berbeda tergantung dengan

putaran poros dina"o stater. Ke"udian data yang di dapat dari percobaan kita dapat

"enghitung daya yang di berikan pada roda pelton, kecepatan air,daya yang di

berikan pada roda turbin, daya poros turbin dan efisiensi turbin.

1


11/16

)APORAN PEN2UJIAN PRESTASI +ESIN

TURBIN PE)TON

Di&u&un ole#1

Eng/in

..78

Tanggal Pra/ti/u%1 +aret .8.

'elo%(o/ II

Eng/in

Anton 3erna9an

Juru&an Te/ni/ +e&in

!a/ulta& Te/nologi Indu&tri

In&titut Te/nologi Indone&ia

Ser(ong

.8.

11


12/16

'ATA PEN2ANTAR

Perke"bangan dunia industri di *ndonesia pada saat sekarang "aju dengan

pesatnya dan pengetahuan teknik "esin ialah salah satu il"u yang berke"bang dan

"e"iliki peranan yang sangat &ital untuk di pakai dan di ke"bangkan di berbagai

bidang keperluan industri ,oto"otif dan per"inyakan.

aporan praktiku" prestasi "esin ini di "aksudkan agar "ahasisa dapat

"enga"ati , "enganalisa suatu "esin serta "e"bandingkan hasil percobaan yang di

lakukan oleh literatur.

i sa"ping itu penulis sangat bersyukur dan berteri"a kasih kepada Tuhan

Uang Maha !sa, rekan-rekan "ahasisa, serta asisten lab yang telah berperan aktif

dala" penyusunan laporan praktiku" prestasi "esin ini.

>khir penulis berharap se"oga laporan praktiku" prestasi "esin ini

ber"anfaat bagi pe"baca dan bagi perke"bangan il"u pengetahuan dan teknologi.

%erpong, 11 Maret 212

Penulis

(VVVV..)

DA!TAR ISI12

ii


13/16

K>T> P!G?>GT>R...................................................................................... ii

>#T>R *%*..................................................................................................... iii

9>9 * TW>G P!R=9>>G..................................................................... 1

9>9 ** >%>R T!R*.................................................................................. 2

9>9 *** M!T! P!R=9>>G.................................................................. +

;1. %iste" Turbin Pelton.................................................................. +

;.2. angkah-angkah Percobaan.................................................... +

9>9 *D %K!M> ?>M9>R............................................................................ 4

9>9 D >T> >G P!R'*TG?>G........................................................... /

>. aya Teoritis............................................................................... /

9. aya Poros................................................................................... /

=. !fesiensi Turbin........................................................................... /

9>9 D* >G>*%> >G K!%*MP>G...................................................... 1-11

>MP*R>G

1;

iii


14/16

18


15/16

$

'ESI+PU)AN

1


16/16

- %e"akin besar debit dan tekanan yang dikeluarkan dari nosel "aka tenaga

yang dihasilkan poros se"akin besar.

- !fisiensi turbin berubah-ubah sesuai putaran yang dihasilkan.

- ata teoritis yang paling besar yaitu saat turbin "e"iliki putaran poros

yang paling besar.

15

11

Documents

165948331 Pengujian Turbin Pelton