1. Apa yang disebut turbin?

Turbin adalah penggerak mula yang merubah energi potensial menjadi energi

mekanis pada poros turbin

2. Sebutkan jenis turbin menurut fluida kerjanya?

Turbin digolongkan menjadi 4 jenis, yaitu :

1. Turbin dengan fluida kerja uap disebut turbin uap, yaitu turbin yang

merubah tenaga potensial uap menjadi tenaga mekanis

2. Turbin dengan fluida kerja gas disebut turbin gas, yaitu turbin yang

merubah tenaga potensial gas menjadi tenaga mekanis

3. Turbin dengan fluida kerja air disebut turbin air, yaitu turbin yang

merubah tenaga potensial air menjadi tenaga mekanis

4. Turbin dengan fluida kerja angin disebut turbin angin, yaitu turbin yang

merubah tenaga potensial angin menjadi tenaga mekanis

3. Kapan ide turbin itu muncul?

Ide dari turbin uap mulal-mula timbul pada kira-kira 120 BC, oleh

orang yang bernama HERO dari Alexandria yang pada mulanya membuat

prototiv turbin uap, dengan prinsip turbin reaksi.

Instalasi ini terdiri dari sebuah bejana yang berisi air yang dipanaskan

dengan dapur pemanas. Uap yang terjadi, melalui pipa dimasukkan ke dalam

bola penampung air dipancangkan pada tiang yang berporos sehingga bola

dapat berputar.

Pada bola tersebut terdapat beberapa pipa pemancar. Akibat keluarnya

uap melalui pipa pemancar tersebut, berputarlah bola itu, disebabkan adanya

reaksi uap yang besar.

4. Jelaskan sejarah tentang pembuatan turbin?

Setelah ide turbin yang muncul kira-kira pada 120 BC, oleh orang

yang bernama HERO yang berasal dari Alexandria. Yang awalnya membuat

prototiv turbin uap. Beberapa abad kemudian tepatnya pada tahun 1629,

Seorang yang bernama GIOVANI BRANCA membangun sebuah instalasi ang

1

terdiri dari ketel uap yang berbentuk seperti manusia. Pada mulut manusia

tersebut dipasang sebuah pipa secara horisontal ke arah turbin. Pada poros

turbin dipasang beberapa roda gigi sebagai transmisi yang kemudian dipakai

untuk menggerakkan alat penumbuk. Turbin yang dihasilkan ini termasuk ke

dalam jenis turbin aksi.

Pada tahun 1806, pabrik Suzunsky di Altai, seorang bangsawan rusia

bernama Polikrap Zalesov membangun model turbin.

Pada abad ke 19 sekitar tahun 30-an, Nizhny Tagil embangun turbin

uap, tetapi belum dapat dimanfaatkan dalam suatu industri. Rencana dari

konstruksi turbin uap dalam perkembangannya dapat dilihat pada akhir

abad 19.

Pada tahun 1890, Ir Swedia bernama Gustav De laval membuat turbin

satu tingkat, dengan kapasitas 5Hp. Keberhasilannya membuat turbin ini

dimulai pada tahun 1870, mula-mula ia membuat eksperimen dengan pipa

pemancar, tetapi bukan untuik turbin uap, melainkan untuk pengeringa pasir.

Ia menghitung besarnya uap dari tekanan tinggi menjadi kecepatan tinggi.

Sebagai alat ekspansi menggunakan nozle, mulai dari jennis divergen nozle

kemudian kovergen divergen nozle. Melalui beberapa percobaan tentang

nozle, pada suatu hari ia melihat tenaga reaksi dari pesawat hero.

Ia sangat tertarik terhadap hal itu, kemudian ia mulai membuat roda

berputar. Dari tenaga berputar ini ia teringat kejadian masa lalu dalam

beberapa hasil percobaannya. Pada tahun 1882 ia mempunyai penemuan

tentang pemisah sentrifugal yang sangat baik, sehingga ia sangat menggemari

beberapa gerakan itu dengan kecepatan yang tinggi . Roda gigi menimbulkan

suara gaduh dan memerlukan tenaga untuk memutarnya. Tenaga belum dapat

dipakai untuk mengerjakan sawah. Akhirnya ingatannya melayang kembali

pada kejadian nozle , dan kejadian tersebut dihbungkan dengan pemisah

sentrifugal tadi. Dari kombinasi kedua hal tersebut De Laval menemukan

turbin aksi satu tingkat tekanan dan satu tingkat kecepatan. Tetapi kecepatan

putar dari turbin dari turbin sangat cepat yakni 40,000 putaran permenit.

Beberapa syarat dari model yang pertama rontok, disebabkan karena gaya

2

sentrifugalnya dan gerakan yang terjadi, Selanjutnya De Laval menghtung

poros fleksibel dengan teliti untuk mengikuti putaran turbin itu. Dengan

melihat pekerjaan yang lain untuk turbinnya dengan kecepatan putaran yang

sangat tinggi De Laval menemukan roda gigi helix, sehingga ia dapat

menjinakkkan atau mengurangi kecepatannya. Di lapangan industri turbin De

Laval banyak dipakai untuk menggerakkan generator.

Pada tahun 1884, seorang inggris bernama C A Parson menemukan

turbin dengan prinsip reaksi reaksi. Turbin ini dipakai pada beberapa

kebutuhan di berbagai lapangan Industri. Kecepatan uap yang mengalir

melalui turbin reaksi dengan banyak tingkat ini relatif sangat sndah yaitu

100 – 200 m/detik.

Perkembangan selanjutnya, dimulai tahun 1898, dengan dasar dari

turbi De Laval , maka oleh Charles Gordon curtis dapat mengurangi kecepatan

putar turbin dengan jenis turbin aksi yang dibuat dengan beberapa tingkat

kecepatan dan satu tekanan.

Pada tahu 1900, turbin ini didemonstrasikan di Amerika. Turbin

tersebut mempunyai dua sudu jalan, diantaranya kedua sudu jalan tersebut

dipasang sudu antar yang dipasang mati pada rumah turbin, sehingga putaran

sudu antar seakan-akan berlawanan dengan sudu jalan. Untuk turbin dengan

dua tingkat keccepatan dan satu tingkat tekanan dibuat oleh Lenin Nevsky.

Hampir semua turbin dikonstruksi dengan sistem radial, artinya aliran uap

dimasukkan sejajar dengan poros turbin.

Selanjutnya pada tahun 1912 F . Lyungstrom membuat turbin rekasi.

Turbin ini mempunyai dua sudu yang saling berhadapan satu sama lain. Uap

dialirkan melalui pipa pemancar yang terletak diantara kedua sudu. Akibatya

kedua sudu tersebut berputar berlawanan dan masing-masing poros turbin

dipakai untuk mengerakkan generator masing-masing.

Pada tahun 1962 dirintis turbin tenaga nuklir, baru pada tahun

1965dapat dibuat instalasi nuklir yang pertama. Yang di kontruksi oleh

Consolidated Edison at Indian Point, New York. Bahan baka yang digunakan

20 ton bahan bakar nulklir. Pada instalasi kedua dengan bahan bakar kokas.

3

5. Siapa yang pertama dapat menciptakan turbin yang dimanfaatkan

tenaganya ?

Orang pertama yang dapat menciptakan turbin yang dapat dimanfaatkan

tenaganya adalah GUSTAV DE LAVAL. Gustav menciptakan turbin dimana

dapat digunakan untuk menggerakkan generator di industry

6. Jelaskan turbin dengan nuklear?

Turbin uap dengan tenaga nuclear dirintis pada tahun 1962 dan baru

pada bulan September 1965 dibuat instalansi nuclear yang pertama. Butir

uranium 235 dibungkus dalam tabung zircaloy, padanya terdapat 193 bagian

bahan bakar, yang masing-masing terdiri dari zat tabung pembawa butir-butir

uranium oxide yang terjadi lebih dari 215 ribu pound. Panas yang ditimbulkan

dari reaksi nuclear diserap oleh sirkulasi air yang melalui elemen bahan bakar

uranium. Dengan tekanan tinggi air tersebut dipompa melalui tabung yang

berbentuk U yang melingkar, sehingga air tersebut dirubah menjadi uap.

Uap yang telah dialirkan melalui turbin, kemudian masuk ke dalam

kondensor. Sebagai bahan pendingin adalah air. Air dalam kondensor yang

terjadi di pompa kembali masuk kedalam ketel, sebagai air pengisi ketel.

Instalansi turbin denan tenaga nuclear banyak dipakai di kapal laut.

Keuntungannya adalah instalansi ini mempunyai unjuk kerja yang lebih besar

bila dibandingkan dengan pesawat lain. Disamping itu, instalansi ini tidak

menimbulkan asap sehingga tida menimbulkan polusi udara.

Perkembangan instalansi turbin uap dengan tenaga nuclear ni di UNI

SOVIET dimulai pada tahun 1954, dan pada tahun ini sudah dapat dibuat

instalansi tenaga nuclear dengan kapasitas 100.000 kwatt. Selanjutnya pada

tahun 1958 dibangun innstalansi tenaga nuclear mencapai 600.000 kwatt.

7. Jelaskan perbedaan antara mesin uap dan turbin uap?

a. Pada mesin uap

Didalam mesin uap pengubahan tenaga didasarkan atas tekanan

uap. Tekanan uap ini mendorong torak didalam silinder sehingga timbul

4

gaya pada torak. Oleh batang torak gaya ini diteruskan ke kapala silang

dan oleh batang engkol gerak lurus tersebut diubah menjadi gerak putar.

Jadi pengubahan tenaga dari tenaga potensial menjadi tenaga

mekanik pada mesin uap melalui beberapa alat yang mana alat tersebut

memerlukan pemeliharaan yang tidak mudah. Sebagai contoh: pada

lapisan atau sepatu katup pembagi uap dan kepala silang. Setiap waktu

harus diganti agar tidak menimbulkan perluasan sehingga tidak macet atau

terlalu banyak menimbulkan keausan pada bagian ynag selalu bergerak.

Kecepatan relatif adalah nol, bekerja pada tekanan tetap.

b. Pada turbin uap

Di dalam sudu turbin uap pengubahan tenaga didasarkan atas

kecepatan uap. Mula-mula uap dilekspansikan didalam pipa pemancar,

yaitu dengan jalan merubah tekanan uap yang tinggi menjadi kecepatan

uap yang sangat cepat. dengan kecepatan uap ini, digunakan untuk

mendorong sudu jalan. Akibatnya turbin akan berputar, dan putaran ini

diteruskan ke poros turbin. Pada turbin uap tidak memerlukan peralatan

yang banyak tetapi hanya teraliri dari beberapa bagian yang sederhana

saja. Kecepatan relatif ini dipakai untuk mendorong sudu, dengan tenaga

dinamis.

8. Sebutkan keuntungan turbin uap jika dibandingkan dengan mesin uap!

Adapun keuntungan turbin jika dibandingkan dengan mesin uap sebagai

berikut :

a. Peralatan pada trubin tidak banyak macam ragamnya atau lebih sederhana.

b. Gerak yang dihasilkan lebih tenang, karena hanya gerak putar saja.

c. Gerakan putarnya secara langsung tanpa perantara.

d. Torsi yang dihasilkan pada porsi yang lebih besar.

e. Tidak ada kerugian gesek pada rotasinya.

f. Dibandingkan dengan mesin uap yang horizontal, maka turbin uap tidak

memerlukan pondasi yang begitu besar.

5

g. Dari ukuran uap turbin sama dengan mesin uap, maka turbin memperoleh

daya yang besar.

h. Akibat banyak timbul gerak putar saja, maka getaran yang ditimbulkan

lebih kecil daripada mesin uap.

9. Sebutkan kelemahan turbin bila dibandingkan dengan mesin uap?

Kelemahan turbin bila dibandingkan dengan mesin uap sebagai berikut:

a. Untuk mengekspansikan uap memerlukan peralatan yang khusus yakni

pipa pemancar

b. Pipa pemancar memerlukan perencanaan yang sangat teliti

c. Karena uap dipakai untuk mendorong sudu jalan, padahal diperlukan

rumah turbin yang sangat rapat dan kuat, sehingga tidak timbul kebocoran

uap. Sedangkan pada mesin, hal diatas tidak memerlukan perhatian yang

sangat penting.

10. Sebutkan bagian-bagian turbin uap?

a. Turbin Aksi

Keterangan:1) Poros

2) Roda sudu

3) Sudu jalan

4) Pipa pemancar/nozle

b. Turbin Aliran radial

Keterangan :1 & 2 Roda sudu3 Saluran uap baru atau pipa pemancar4 & 5 Poros6 & 7 Sudu jalan8 Rumah

6

11. Apa guna masing-masing bagian tersebut ? (turbin uap)

a. Poros : sebagai tempat bergeraknya roda sudu, selain itu sebagai penerus

tenaga putar dari gerakan roda sudu ke gear.

b. Roda sudu : sebagai bagian berputarnya turbin, dan sebagai tempat sudu

jalan berada dan juga sebagai pemberi tenaga.

c. Sudu jalan : bagian dari turbin yang menangkap dari uap yang

dihembuskan sehinnga dapat memutar roda sudu.

d. Pipa pemancar/nozle : sebagai pengarah uap yang bertekanan tinggi ke

arah sudu jalan.

12. Sebutkan jenis turbin:

a. Sesuai dengan jumlah tingkat tekanan

1) Turbin uap dengan satu tingkat tekanan dan satu atau beberapa tingkat

kecepatan, biasanya menghasilkan tenaga kecil. Banyak digunakan

pada kompresor sentrifugal, blower dll.

2) Turbin uap dengan beberapa tingkat tekanan, turbin ini dibuat dengan

bermacam-macam variasi dari kapasitas yang besar.

b. Sesui dengan jumlah tingkat kecepatan

1) Turbin axial yaitu suatu turbin dimana uap masuk ke sudu jalan dengan

poros tubin.

2) Turbin radial yaitu suatu turbin dimana aliran uap masuk kesudu jalan

tegak lurus terhadap poros turbin. Biasanya beberapa turbin dengan satu

atau lebih dengan tingkat tekanan rendah dibuat secara aksial

c. Sesuai dengan jumlah silinder (roda turbin)

1) Turbin dengan satu silinder

2) Turbin dengan dua silinder

3) Turbin dengan tiga silinder dan lain-lain

Turbin dengan beberapa silinder disusun dalam satu poros dan

dihubungkan dengan satu generator. Turbin dengan poros terpisah untuk

masing-masing silinder ditempatkan sejajar satu sama lain dan tergolong

sebagai turbin multiaksial.

7

d. Sesuai dengan aliran uap masuk

1) Turbin dengan pengatur katub, uap baru masuk ke sudu jalan diatur

oleh satu atau beberapa katub.

2) Turbin dengan pengatur pipa pemancar, dimana uap baru masuk

melalui dua atau beberapa alat pengatur yang dipasang secara berderet-

deret.

3) Turbin dengan pengatur terusan, dimana setelah uap baru masuk ke

sudu jalan diteruskan kesudu yang lain, bahkan sampai beberapa tingkat

berikutnya.

e. Sesuai dengan proses kerja uap

1) Turbin aksi, dimana dimana energi potensial uap diubah menjadi tenaga

kinetis didalam sudu tetap dan didalam sudu jalan energi kinetik diubah

menjadi tenaga mekanik.

2) Turbin reaksi aksial, pengembangan uap dilakukan di dalam sudu tetap

dan sudu jalan, keduanya diletakkan dan sama luasnya.

3) Turbin reaksi radial tanpa beberapa sudu antar tetap.

4) Turbin reaksi radial yang mempunyai beberapa sudu antar tetap

f. Sesuai dengan cara pengaturan uap

1) Condensing turbin dengan generator, pada turbin ini tekanan uap yang

kurang dari satu atmosfer dimasukkan ke dalam kondensor. Disamping

itu uap jaga dikeluarkan dari tingkat perantara untuk pemanasan air

penambah. Jumlah pengeluaran biasanya dua atau tiga dan bahkan

mungkin sampai delapan sampai sembilan.panas laten dari uap yang

keluar pada proses kondensasi adalah merupakan kerugian total dalam

turbin ini. Turbin dengan kapasitas yang kecil pada perencanaan

mulanya sering tidak mempunyai regenerator panas.

2) Condensing turbin dengan satu atau dua tingkat penurunan perantara

pada tekanan spesifik untuk keperluan pemanasan dan industri.

3) Turbin tekanan akhir/back presure turbine, dimana pengeluaran uap

dipakai untuk tujuan industri dan pemanasan.

8

4) Topping turbine, turbin ini seperti type presure back turbin dengan

perbedaan bahwa pengeluaran uap dari turbin ini juga digunakan dalam

medium dan turbin dengan condengsing tekanan rendah.

5) Turbin tekanan rendah (tekanan pengeluaran rendah, dimana

pengeluaran uap dari mesin uap torak, hammer uap, press uap dipakai

untuk menggerakkan generator.

6) Mix presure turbine (turbin dengan tekanan campuran), dengan dua atau

tiga tingkat tekanan, dengan mengganti uap yang keluar kepadanya

pada tingkat perantara.

g. Sesuai dengan kondisi uap

1) Turbin tekanan rendah (1,2 sampai 2 ata)

2) Turbin tekanan menengah (penggunaan uap sampai 4 ata)

3) Turbin tekanan tinggi, pemakaian uap diatas 40 ata

4) Turbin tekanan sangat tinggi pemakaian uap sampai tekanan170 ata dan

suhu 5500C.

5) Turbin dengan tekanan super, dimana penggunaan uap dengan tekanan

225 dan diatasnya.

h. Sesuai dengan pemakaianya

1)Turbin stationer dengan kecepatan konstan, untuk penggerak alternator.

2)Turbin stationer dengan variasi kecepatan, untuk menggerakkan turbo

blewer, pompa dan lain-lain.

3)Turbin non-stationer dengan variasi kecepatan, biasanya dipakai pada

kapal, lokomotif dll.

13. Jelaskan ciri-ciri turbin :

a. Ciri-ciri turbin Aksi :

1. Pengembangan uap pada turbin ini hanya berlangsung didalam pipa

pemancar saja.jalan tetap besarnya.

2. Lebar saluran sudu jalan tetap besarnya.

3. Tekanan uap dimuka dan di belakang sudu jalan sama P1=P2

9

4. Secara teoritis kecepatan relatif W1 dankecepatan relatif W2 sama

besarnya.

5. Karena pengembangan uap hanya dilakukan didalam pipa pemancar,

maka kekuatantenaga pada sudu hanya diperoleh dari gaya sentrifugal

uap pada waktumelewati sudu jalan.

b. Ciri-ciri turbin reaksi :

1. Pengembangan uap dilakukan pada sudu tetap / antar dab sudu jalan.

2. Lebarsudu jalan semakin mengecil.

3. Aibatnya kecetan relatif keluar W2 lebih besar dari kecepatan reltif

masuk W1.

4. Tekanan uap di muka dan di belakang sudu jalan P1 dan P2 tidak sama.

5. Karena pengembangan uap dilakukan pada sudu tetap dan sudu jalan,

sehingga W2 semakin besar, maka kekuatan yang terjadi disebabkan

juga karena gaya reaksi uap yang keluar dari sudu jalan.

14. Sebutkan jenis turbin aksi dan turbin reaksi!

Turbin aksi :

1) Turbin De Laval

2) Turbin Ranteau (Zoelly)

3) Turbin Curtis

4) Turbin Kombinasi system aksi (Curtis dan Zoelly)

Urbin reaksi :

1) Turbin CA Parsons

2) Turbin F Lyung Stroom

15. Apa yang dimaksud dengan pipa pemancar?

Pipa pemancar adalah terusan atau terowongan ata u tembusan yang

mempunyai bermacam – macam penampang lintang, yang di dalamnya terjadi

perubahan tenaga potensial uap menjadi tenaga kinetis. Tenaga kinetis ini

terjadi disebabkan karena adanya kecepatan uap yang bekerja padanya.

10

Bertambahnya kecepatan uap pada ujung pengeluaran dari pipa pemancar

didapatkan dengan berkurangnya isi panas/entalphi dari uap

16. Sebutkan jenis pipa pemancar dan yang mana yang banyak digunakan!

Jenis pipa pemancar antara lain :

a. Pipa pemancar lurus, pemakaian jarang

b. Pipa pemancar konvergent (convergent nozzle)

c. Pipa pemancar konvergent divergent

17. Apa fungsi pipa pemancar? Jelaskan !

Pipa pemancar berfungsi sebagai :

a. Alat untuk mengarahkan jalannya uap bertekanan tinggi yang akan masuk

ke dalam sudu jalan, pemancar ini dapat ditentukan derajat pemasukan

uapnya..

b. Untuk mengembangkan uap dari tekanan tinggi ke kecepatan tinggi,

sehingga uap yang masuk ke sudu jalan dapatditentukan.

c. Untuk merubh energi potensial uap Menjadi energi kinetik.

d. Untuk mengurangi isi panas dari uap.

18. Apa yang dimaksud derajat admission?

Derajat admission adalah hubungan antara panjang busur pemasangan pipa

pemancar dengan keliling roda sudu jalan

19. Jelaskan bagaimana cara pemasangan pipa pemancar!

Pengaturan / pemasangan penampang lintang ujung keluar pipa pemancar

kovergen adalah tegak lurus terhadap arah vektor C1 Luas penampang ujung

pengeluaran f1, dapat ditentukan : f1 = a.h.z

Dimana :

a : lebar penampang pengeluaran pipa pemancar

h : tinggi ujung pengeluaran

z : jumlah pipa pemancar

11

20. Diketahui : Z = 10 buah

t = 50 mm

D = 500 mm

Ditanyakan : ε = ?

Jawab :

21. Diketahui: z: 15 buah

t: 25mm

Ɛ:0.2

Ditanya : D?

Jawaban : Ɛ: 0,2

D =

D=

D= 597,133 = 597 mm

22. Diketahui : Go = 4500 kg/jam = 1,25 kg/s

F0 = 5 dm2 = 0,5 m2

F1 = 3 dm2 = 0,03 m2

V0 = 0.25 m3

v1 = 0,3 m 3

Ditanya : a. C0………………………..?

b. C1………………………..?

12

Jawaban : a. Go x Vo = fo x Co

1,25 x 0.25 = 0,05x Co

Co = = 6,25 m / s

b. G1 x v1 = f1 x C1

1,25x0,3 = 0,03 x C1 C1 = = 12,5 m/s

23. Diketahui : G0 = 1800 kg / jam = 0,5 kg / s

F0 = 1 dm2 = 0,01 M2

Vo = 0,1 m3

F1 = 18,75 cm2 = 0,01875 0 m2

V1 = 0,15 m3/kg

Ditanya : a. Co…………?

b. C1…………?

Jawaban: a. Go x Vo = fo x Co

0,5 x 0.1 = 0,01 x Co

Co = = 5 m / s

b. G1 x v1 = f1 x C1

0,5 x 0,15 = 0,01875 x C1

C1 = = 4 m/s

24. Diketahui: Ho = 100 kkal/kg

G1 = 2,5 ks/s

V1 = 0,15 m³/kg

φ = 0,95

Ditanyakan :

13

a. C1 dan C1t = ...?

b. f1 = ...?

c. Hn = ...?

Penyelesaian :

a. C1 praktis = 91,5 .φ

= 91,5 . 0,95

= 869,25 m/s

C1 teoritis = 91,5 .

= 91,5 .

= 915 m/s

b. G1 . V1 = f1 . C1

f1 = 0,00043 m2

f1 = 4,3 cm2

c. Kerugian pada pipa pemancar

hn = 9,7 kkal/kg.

25. Diketahui: Ha = 663 kkal/kg

H = 638 kkal/kg

F1 = 2 dm2

14

= 2 x 10-2 m2

V1 = 0,15 m3/kg

G = 0,9

Ditanya

a. G .....?

b. Clt ....?

Dijawab

Mencari Clt dan C1

Clt = 91,5

= 91,5

= 91,5

= 91,5 . 5

= 457,5 m/det

C1= 91,5 .

= 91,5 . 0,9

= 91,5 . 0,9

= 91,5 . 0,9 . 5

= 411,75 m/det

Mencari G

G1 . V1=F1 .C1

G = F1. C1

Fo

G = 2 x 10-2 m2 . 411,75 m/det

0,15 m3/kg

G = 8,235 kg/det

0,15

15

26. Diketahui : Clt = 366 m/det

= 0,9

C0 = 30 m/det

F1 = 2 dm3

= 2 x 10-2 m2

V1 = 0,01 m3/kg

V0 = 0,03 m3/kg

Ditanya

a. Ho .....?

b. C1 .....?

c. Go .....?

d. Fo ......?

Dijawab

a. Mencari Ho d. Mencari F0

Clt = 91,5 V0 = F0. C0

366 = 91,5 F0= V0

3662= 91,52. Ho C0

Ho = 3662 = 0,03

91,52 30

= 133,356 = 0,0001 m2

8372,25

= 16 kkal/detik

b. Mencari C1

C1 praktis = 91,5 .

= 91,5 . 0,9

16

= 91,5 . 0,9 . 4

= 329,4 m/det

c. Mencari G0

G0 . V0 = F0. C0

G0= F0. C0

V0

G0= 0,001 x 30

0,03

G0= 0,03

0,03

G0= 1,00 kg/det

27. Diketahui turbin dengan satu tingkatan tekanan dan satu tingkatan

kecepatan

Diketahui: G = 6kg

F = 5 dm2

= 5x102 m2

V = 0.25 m3/kg

feR = 2 dm2

= 2x10-2 m2

veR = 1.5 m3/kg

Po = 10 kg/cm2

C1 = ½ Cor

ɕ = 0.9

α = 20°

Ditanya

a. Cor dan C1

b. H

c. Lukis diagram segitiga kecepatan

d. Lukis profil segitiga kecepatan

e. Lukis profil sudu b= 40 mm, s= 2mm

17

Jawab

a. Mencari Cor dan C1

G = =

6 kg/det = = =

C cr =

C cr = 450 m/det

C 1 =

= 30 m/det

b. Mencari H

C teoritis (CR) = 91.5

450 m/s = 91.5

Dikuadratkan

Ho =

Ho =

Ho = 24.187 Kkal/Kg

d. M mak = cos² α

= (cos 20o)2

= (0.939)2

= 0.88

f. No (Daya Teoritis)

18

No = Pk

No = Pk

No = Pk

No = Pk

No = 4186.125 Pk

19

31. Diketahui = Turbin De Laval, dengan spesifikasi :

Io = 783 kkal/kg, Vju= 0,25 m3/kg, Vju out = 3 kg/cm2,

Ii = 683 kkal/kg, Vj = 1,5 m3, tekanan uap = 13 kg/cm2,

P. P = 1235 kg/cm2.

Ditanyakan =

a. Kerugian tekanan

b. F1, Fmin, l pipa pemancar 3 = 12

c. Sudut defleksi

d. Lukisan profil sudu b = 40mm, s = 2mm

e. Diameter sudu jalan

f. Kerugian P.P

g. Kerugian sudu jalan

h. Lukisan diagram p.c

i. Kerugian h leak bila r = 2mm

j. Daya teoritis (Lo)

k. Poros

Penyelesaian =

a. Kerugian tekanan (Clt)

m/det

= 91,5 . kg/m2 . m/det

= 91,35 . 3,813 kg/m.det

= 318,55 kg/m.det

b. F1, Fmin, l pipa pemancar 3 = 12

c. Diagram segitiga kecepatan

20

d. Lukisan Profil Sudu

- Lebar dada sudu (b) = 40mm

- Stick / kelonggaran (s) = 2mm

e. ?

f. ?

g. ?

h. ?

i. ?

j. Daya teoritis (Lo)

32. Diketahui : No = 750 Kw, Vo = 0,25 m3/kg, D = 0,95m,

Go = 30m/det, P1 = 3kg/cm2, Po= 10 kg/cm2,

fo= 5 dm2, F1 = 2dm2, 2u= C1, ==0,9

V1= 1,5 m3/kg, = 20

Ditanyakan :

a. C1

b.

21

c. n

d. Gambar diagram segitiga kecepatan

e.

f.

g.

h. Gambar profil sudu (b=40mm, s=2m)

i. Gambar diagram P.L

Penyelesaian :

a. G1 . V1 = f1. C1

30.1,5 = 2.10 -2. C1

C1 =

C1 = 22,5 . 10 2 m.s

b. C1 = 91,5

22,5 . 10 2 = 0,9. 91,5

=

= 27,32

= 746,38

c. n =

22

n =

n = 22628,23 rpm

d. Gambar diagram segitiga kecepatan

e.

= 91,5 . 27,32

= 0,19 . 745,87 = 2499,78

hn = 141,72 kkal/kg

33. Apa perbedaan de laval dengan turbin T zooley? Jelaskan!

Turbin De-Laval terdiri dari : rumah turbin, sudu jalan yang

mempunyai karangan sudu jalan, poros turbin dan pipa pemancar. Di

dalam satu buah turbin mempunyai beberapa buah pipa pemancar yang

mana tiap pipa pemancar diatur oleh sebuah katup yang dibuka dan ditutup

oleh regulator. Katup ini bekerja jika menghendaki adanya pertukaran

daya, sewaktu tekanan uap berkurang maka agar daya turbin relative sama

besarnya maka sebagian pipa pemancar ditutup oleh katup ini. Turbin ini

mempunyai jumlah putaran 10.000-30.000 per menit, hal ini merupakan

kelemahan dari Turbin De-Laval.

23

Turbin Zoelly dimaksuskan untuk memperbaiki Turbin De-Laval

terutama pada kecepatan berputarnya roda sudu jalan. Turbin Zoelly

diciptakan dengan satu tingkat kecepatan dan beberapa tingkat kecepatan.

Dari konstruksi ini diperoleh rendemen turbin yang lebih besar dan satu

kali pemasukan uap dapat dipakai untuk menggerakkan bebarapa tingkat

turbin. Turbin ini menghasilkan daya X dari Turbin De-Laval. Karena satu

kali pemasukan uap dipakai untuk beberapa tingkat maka pemakaian uap

irit, sehingga banyak dipakai sebagai tenaga penggerak kapal dagang.

34. Apa perbedaan tingkat tekanan dan tingkat kecepatan. Berikan

contoh masing-masing jenis turbin tersebut!

a. Tingkat tekanan

Turbin jenis ini memiliki sebuah katup yang dapat dibuka dan ditutup

sehingga tekanannya dapat berubah-ubah. Contoh : Turbin De Laval

b. Tingkat Kecepatan

Turbin jenis ini memiliki roda sudu jalan yang dapat digerakkan

dengan beberapa tingkat kecepatan (kecepatan berubah-ubah)

sehingga akan terjadi penghematan uap. Contoh : Turbin Zoelly

35. Apa keuntungan dan kelamahan T.zooley bila dibandingkan dengan

T de laval dan T Curtis?

Keuntungan :

1. Menghemat uap. Karena dalam satu perjalanan uap melalui beberapa

tingkat turbin.

2. Kecepatan berputar dari turbin zooley tidak secepat turbin de laval .

sehingga kecepatannya tidak cepat merusak turbin.

3. Daya yang dihasilkan lebih besar karena mempunyai satu tingkat

kecepatan dan beberapa tingkat tekanan.

4. Mempunyai rendemen turbin yang lebih besar.

Kelemahan :

24

1. Karena tingkat tekannya banyak maka untuk mendapatkan putaran yang

tinggi sulit.

2. Tekanan dan sudu uap pada masing-masing tingkat tidak sama,

sehingga perlu perencanaan yang berbeda.

3. Konstruksi turbin ini menggunakan beberapa pipa pemancar, sehingga

diperlukan perapat yang baik sekali.

25

-

36. Diketahui (Turbin Zooley)

x = 5

H0 = 125 kkal/kg

Α1 = 20º

P0 = 12 kg / cm²

Ps = 3 kg/ cm²

Go= 6 kg/ det

Ditanya

a. Luas diagram & kecepatan

b. Penurunan tekanan (a) … ?

c. P1, P2, P3, P4 … ?

d. ῇ … ?

e. Diagram P.C … ?

f. Daya turbin teoritis & daya efektif … ?

Jawab

a. C1 = 91,5 m/ det

= 91,5 m/det

= 91,5 m/det

= 457,5 m/det

Penurunan tekanan (a)

a V = Po

Px

= 12 kg/ cm²

3 kg/ cm²

a5 = 4

26

a =

a = 1,31

b. P1, P2, P3, P4

P1 = Po kg/ cm2

a1

P1 = 12 kg/ cm2

1,311

P1 = 12 kg/ cm2

1,31

= 9,16 kg/cm2

P2 = P0

a2

P2 = 12 kg/ cm2

(1,31)2

P2 = 12 kg/ cm2

1,7161

P2 = 6,99 kg/ cm2

P3 = P0

a3

P3 = 12 kg/ cm2

(1,31)3

P3 = 12 kg/ cm2

2,25

P3 = 5,33 kg/ cm2

P4 = P0

a4

P4 = 12 kg/ cm2

(1,31)4

27

P4 = 12 kg/ cm2

2,94

P4 = 4,082 kg/ cm2

28

40. a. Apa yang dimaksud derajat reaksi?

b. Apa yang dimaksud derajat reaksi 50%?

a. Derajad reaksi: merupakan jumlah presentase (%) panas jatuh yang

digunakan dalam sudu jalan . Biasanya disimbolkan (rho)

b. Besarnya derajat reaksi 50%: separuh dari panas jatuh di ubah menjadi

energy kinetic di dalam sudu tetap / sudu antar dan separuhnya di

dalam sudu jalan. Dengan kata lain jika derajat reaksi 50% maka

keuntungan turbin reaksi dapat semaksimal mungkin.

41. Apa artinya pengembangan uap pada turbin reaksi!

Turbin umumnya direncakan sebagai turbin reaksi, meliputi dua

prinsip yaitu : prinsip aksi dan prinsip reaksi. Artinya bahwa

pengembangan uap pada turbin uap reaksi terjadi di dalam sudu jalan dan

sudu antar (pipa pemancar). Pengembangan uap itu sendiri merupakan

penurunan uap yang terjadi saat uap memasuki sudu antar dan terjadi pula

pada sudu jalan. Karena pengembangan uap terjadi pada sudu jalan dan

sudu antar, sehingga tiap tingkat sudu jalan menerima sebagian panas

jatuh untuk diubah menjadi kecepatan.

42. Diketahui

X = 5

I = 50 %

H0 = 150 kkal/ kg

D = 600 mm

= 0,6 m

α1 = 200

P0 = 20 kg/ cm2

Pa = 4 kg/ cm2

Ditanya

29

a. C1 … ?

b. μ … ?

c. η … ?

d. a … ?

e. n … ?

Jawab

a. C1 = 91,5

= 91,5

= 91,5

= 501, 166 m/det

b. μ = C1 cos α1

= 501, 166 xcos 200

= 501,166 x0,9396

= 235,47 m/det

c. ηmax= cos2 α

= (cos 20o)2

= (0,9396)2

= 0,8830147

d. ax = Po

Px

= 20 kg/ cm²

4 kg/ cm²

a5 = 1

30

a =

a = 1

e. nc = np

= Uc . 60

. Dc

= 235,47 . 60

3,14 . 0,6

= 2354,7

0,314

=7499,0446 rpm

44. Apa yang dimaksud dengan turbin kombinasi?

Turbin kombinasi adalah turbin hasil penggabungan beberapa

turbin dengan tujuan untuk memperbaiki De Laval dengan cara :

1. Memperkecil perbandingan (dilaksanakan dalam Curtis)

2. Memperkecil jatuh panas H, rendemen thermis berkurang

3. Memperbesar diameter (hanya sampai batas tertentu)

45. Apa keuntungan turbin kombinasi dan kelemahannya?

Keuntungan :

1. Tekanan dan suhu uap dalam ruang pertama jauh lebih rendah karena

uap sudah mengembang pada turbin curtis

2. Selisih tekanan antara ruang pada bagian yang bertekanan menjadi

kecil, jadi kerugian akibat kebocoran menjadi sedikit

3. Turbin menjadi lebih pendek dibanding dengan turbin Zoelly saja

Kelemahan :

1. Jatuh panas H lebih besar dan Rendemen Thermis ljuga lebih besar

dari pada turbin Curtis dan Zoelly

2. Diameter Lebih kecil

31

3. Perbandingan U/C1 lebih besar dibandingkan dengan Curtis

46. Diketahui: Dc = 100 cm= 1 m

Dz = 150 cm= 1,5 m

n = 3000 rpm

ac = az = 20o

Xc = Xz = 1

Ditanya: a. Htotal

b. Hc & Hz

c. V kell

d. Tingkat penggantian Turbin Zooley

Jawab:

a. X1z = Xz

2 2

Xz2 = 1 2

= 0,36

Uc =

=

= 235,5 m/det

U1c = x C1c x cos α

C1c =

32

=

= 506,45 m/det

C1c = 91,5

506,45 = 91,5

= 5,53

Hc = 30,38 kkal/kg

Htotal =

=

= 114,76 kkal/kg

b. Htotal = Hc + Hz

Hz = Htotal - Hc

= 114,76 – 30,38

= 84,38 kkal/kg

Hc = 30,38 kkal/kg

33