Teori Dasar Aliran

8/18/2019 Teori Dasar Aliran

1/30

TEORI DASAR ALIRAN

Air yang mengalir mempunyai energi yang dapat digunakan untukmemutar roda turbin, karena itu pusat-pusat tenaga air dihubungkan

disungai-sungai dan di pegunungan- pegunungan. Pusat tenaga airtersebut dapat dibedakan dalam 2 golongan, yaitu pusat tenaga airtekanan tinggi dan pusat tenaga air tekanan rendah.


2/30

Menunjukan bagan pusat tekanan tinggi, dari sini dapat diketahui

bahwa dengan didirikanya bendungan di daerah yang tinggi akanterdapat sebuah reservoar air yang cukup besar. Denganmenggunakan pipa, air tersebut dialirkan ke rumah pusat tenaga.ang dibangun di bagian bawah bendungan. Dan di dalam rumahtersebut telah dipasang dua buah nosel turbin pelton, lewat noselitulah air akan menyemprot keluar dan menggerakkan roda turbin,kemudian baru air dibuang ke sungai.


3/30

Dari selisih tinggi permukaan air atas TPAdan permukaan air bawah TPB terdapattinggi air jatuh H . Dengan menggunakan

rumus- rumus mekanika fluida, dayaturbin, luas penampang lintang saluran

dan dimensi bagian- bagian turbin lainnyaserta bentuk energi dari aliran air dapat

ditentukan.


4/30

DAYA YANG DIHASILKAN TURBIN

Dari kapasitas dan tinggi air jatuh ! dapat diperoleh dayayang dihasilkan turbin


5/30

P dalam k", bila

m#

$ detik ρ kg / m#

% g m $ detik2

! m %

.

V

P & . ' . g . ! .().

V


6/30

*ebab +

ote+ " & k"

3m

kg 2

det

m2

det

mkg

det

m

&

det

Nm

det

J

= watt

s

m3=m

=


7/30

/ila massa aliran dan tinggi air jatuh telah diketahui, maka daya yangdihasilkan

P & . g . H .η).

m


8/30

Petunjuk + pada turbin air biasanya diketahui kapasitas air , tetapi padaturbin uap dan gas diketahui jumlah massa 0luida 1 uap dan gas m yang dialirkan, di antara kedua satuan tersebut terdapat hubungan+

&

.

V ρ

.

m

.

V .

m& • v


9/30

/esarnya harga kerapatan dan volume spesi0ik cairan praktis tidakberubah, sedangkan untuk gas dan uap sangat tergantung kepadatekanan dan temperatur.

3m

kg

kg

m3 ρ kerapatan vlume spesifikv


10/30

Perhitungan daya yang dihasilkan turbin dari0aktor kerja spesi0ik dan massa aliran madalah

P & . . η).

m


11/30

PENENTUAN LUAS PENAMPANG

SALURAN

Diameter pipa dan luas penampang lintang saluran dalam turbin dapatdihitung dengan menggunakan persamaan kontinuitas. ang dimaksuddengan luas penampang lintang saluran adalah suatu luasan

permukaan irisan saluran yang dibuat tegak lurus dengan arah alirancairan.


12/30

Dengan diketahuinya luas penampang lintangsaluran A dan kecepatan c, maka kapasitas airyang mengalir .

& A . c Dari sini didapat.

V cV A /.

=


13/30

/ila m adalah massa air yang mengalir, maka

3adi persamaan air yang mengalir menjadi+

.

V .

m ρ

.

m & • v & & A • c

ρ

.

m.V & • v &

.

m


14/30

Nmc

m p

m z g mW 2

....2

++=

ρ

Persamaan energi


15/30

Persamaan spesifik energi

kg Nmkonsc p

z g W /.2

2. =++=

ρ


16/30

Persamaan /ernoulli tentang ketinggian

mkonst g

c

g

p z H .

2.

2

=++=

ρ


17/30

! = merupakan ketinggian dari suatutempat yang dipakai sebagai rientasi.

g

p

.

ρ )inggi tekanan

g c2

2

)inggi kecepatan


18/30

3adi persamaan /ernoulli dapat dikatakansebagai berikut +

Pada tiap saat dan tiap psisi yangditinjau dari suatu aliran didalampipa tanpa gesekan yang tidakbergerak, akan mempunyai jumlahenergi ptensial, energi

tekanan,dan energi ke"epatan yangsama besarnya.


19/30

Persamaan Bernoulli bentuk

umum

g c

g p z

g c

g p z

2.2.

2

22

2

2

11

1 ++=++

ρ ρ


20/30

Persamaan umum kecepatan aliran

4&52g.6h


21/30

.2 P789/A!A /7)9: 778;<

Dari rumus-rumus yangtelah dijelaskansebelumnya menunjukkanbahwa pada air aliran

tertutup perubahan energiyang terkandung, yaituenergi tekan yangberubah menjadi energike"epatan dan sebaliknya.Dan kemudian energiyang berasal dari energiptensial tersebutdigunakan untuk

memutar rda turbin.

)urbin air

7nergi tekan 7nergi kecepatan

7nergi potensial


22/30

4ontoh Persoalan

Diketahui tinggi air jatuh # = $% m, dengankapasitas aliran air & = '% m( )det.

Psisi * d A " +$ )$g p)g

m m m$ m)det m m

% $% - % % %

' '(, ',/' ',01 /, ', 2,3$ 2,1 %,12 %,0% '2,( '%,2 2,0

( ',3 %,0 %,2 $',0 $2,% -/,3

2 % %,3% %,/ '1,3 $% %


23/30

*kema !ead potensial, !ead kecepatan dan!ead tekan


24/30

Penyelesaian !c=, c=

*% 4 p% )5.g6 4 "%$ )$g = *24p2 )5.g64"2$ )$g

$% 4 % 4 % = % 4 % 4 #"2

#"2 = $% m

"2$ )$g = $% m

"2 = 75$ . 1,3' . $%6 "2 = '1,3 m)det


25/30

Penyelesaian A=, d=

& = A2 . "2 "2 = & ) A2

A2 = '% ) '1,3

A2 = %,/%/ m$

d2 = 7552 . %,/%/6)π6

d2 = %,3%2 m


26/30

Penyelesaian c#, !c#, !p#

& ) A( = "( = $',0 m)det

#"( =$',0$ )5$ . 1,3'6

#"( = $2 m

*( 4 p( )5.g6 4 "($ )$g = *24p2 )5.g64"2$ )$g

',3 4 #p( 4 $2 = % 4 % 4 $%

#p( = - /,3 m


27/30

Penyelesaian c2, !c2, !p2

& ) A$ = "$ = '2,( m)det

#"$ ='2,($ )5$ . 1,3'6

#"$ = '%,2 m

*$ 4 p$ )5.g6 4 "$$ )$g = *24p2 )5.g64"2$ )$g

2,1 4 #p$ 4 '%,2 = % 4 % 4 $%

#p$ = 2,0 m


28/30

Penyelesaian c#, !c#, !p#

& ) A' = "' = /, m)det

#"' =/,$ )5$ . 1,3'6

#"' = ', m

*' 4 p' )5.g6 4 "'$ )$g = *%4p% )5.g6 4"%$ )$g

'(, 4 #p' 4 ', = $% 4 % 4 %

#p' = 2,3 m


29/30

DISUSUN OLEH :

– JIMMY NOREL (015214066)

– J B KARISMA P (035214043)

– LORENSIUS HENDRI (035214057)


30/30

Terima Kasih

Documents

Teori Dasar Aliran