MELUKIS BUSUR SUDU DENGAN ANALISA SEGITIGA KECEPATAN
4.1.Variabel Analisa Segi Tiga Kecepatan
Variabel - variabel awal yang dibutuhkan dalam analisa segi tiga
kecepatan antara lain,
1. Kecepatan
air masuk runner (Vr )
Dalam hal ini kecepatan air masuk runner sama dengan kecepatan air
keluar dari nozel (Vn )
yaitu,
Vr = Vn
Vr
= Kn . ( 2 . g . Hefs )1/2
Diketahui,
Kn = koefisien tahanan nozel =
0,96 ( Sutarno, 1973 )
g = percepatan gravitasi bumi = 9,81
m/det2
Hefs
= head efektif sebenarnya
2. Kecepatan keliling diameter luar runner ( Uo )
Dalam
hal ini harga
Uo dapat ditentukan
dari persamaan berikut ( Sutarno, 1973 ),
Uo =
0,5 . Vr
Hasil
percobaan para ahli Turbin Cross Flow,
mereka menyimpulkan bahwa dengan menentukan
harga Uo = 0,5 . Vr ternyata didapatkan effisiensi turbin
yang paling besar, kebenaran tentang kesimpulan ini akan diuji pada uraian
nanti dengan memasukan macam-macam nilai perbandingan Uo/ Vr ke dalam analisa segitiga kecepatan seperti
yang dimaksud, dengan demikian maka,
3. Kecepatan Keliling Diameter Dalam Runner ( Ui )
Dalam hal ini nilai Ui dapat ditentukan dari perbandingan diameter
dalam dan luar runner yaitu,
Ui
= ( Di / Do
) . Uo
4. Diameter luar runner ( Do )
5. Diameter dalam runner ( Di )
6. Sudut air masuk sudu ( θ )
Hasil
pengujian Pabrik Turbin Ossberger
Jerman Barat, untuk mendapatkan effisiensi turbin yang tertinggi
direkomendasikan besar sudut air masuk sudu θ = 150. Hal ini disebabkan
energi kecepatan air masuk sudu runner
lebih banyak termanfaatkan terbukti dari
hasil perbandingan kecepatan air keluar dari runner dengan kecepatan air masuk runner jauh lebih kecil dibanding dengan apabila sudut air masuk
sudu lebih besar atau lebih kecil dari 150 ( Haimerl, 1960 ).
Kebenaran tentang kesimpulan ini akan dibuktikan pada pembahasan nanti dengan
memvariabelkan sudut θ. Dalam perencanaan turbin seperti yang diuraikan
pada bab sebelumnya, penulis memilih harga sudut q = 150
Selanjutnya
dengan data-data di atas dapat ditentukan model busur sudu sekaligus dapat
diketahui berapa persen energi kecepatan air yang dimanfaatkan oleh runner. Untuk memudahkan analisa,
nilai-nilai dari variabel di atas diskalakan .
Setelah semua data diskalakan, selanjutnya masukan
ke dalam analisa segi tiga kecepatan berikut melalui dua tahap penggambaran
yaitu,
Tahap 1,
Air masuk runner
Vr = kecepatan air masuk sudu rim luar
Uo = kecepatan keliling diameter luar runner
Ui = kecepatan
keliling diameter dalam runner
Vf = kwecepatan
relatif air masuk sudu rim luar
Vfi = kecepatan relatif air kelur sudu rim dalam
Vi = kecepatan air keluar sudu rim dalam
Tahap 2,
Air keluar runner.
Vo = kecepatan air masuk sudu rim dalam
Vfo = kecvepatan relatif air masuk sudu rim dalam
Vr’ = kecepatan air keluar sudu rim luar
Vf ‘ = kecepatan relatif air keluar sudu rim luar
4.2. Perbandingan Effisiensi Dengan Analisa Segi Tiga Kecepatan.
Gambar20 . Analisa Segi Tiga
Kecepatan pada Sudut Masuk θ = 150
(Sumber : Bachtiar, Asep Neris. 1988)
Busur A-B inilah yang dijadikan mal untuk
menentukan kelengkungan dan posisi sudu-sudu yang dipasang diantara dua buah
piringan. Hal ini tidak begitu sulit dipraktekan di lapangan yang lebih
diutamakan ialah ketelitian dan keuletan dalam bekerja. Titik B seperti pada
gambar di atas merupakan titik ujung dari busur sudu A-B. Pada saat runner berputar ke kiri, titik B akan
mengalami perpindahan relatif sejauh B-B’ dan waktu yang diperlukan
untuk perpindahan relatif dari B ke B’
sama dengan waktu yang diperlukan oleh suatu titik air guna menempuh
busur dari titik A ke titik B dengan kecepatan relatif,
Gambar 21. Analisa Segitiga Kecepatan Pada Sudut Masuk θ1 =
200
(Sumber : Bachtiar, Asep Neris. 1988)
Gambar 22. Analisa Segitiga Kecepatan Pada Sudut Masuk θ2 = 120
(Sumber : Bachtiar, Asep Neris. 1988)
Gambar 23. Analisa Segi Tiga Kecepatan Pada
Perbandingan Uo / Vr =
0,7
(Sumber : Bachtiar, Asep Neris. 1988)
Gambar 24. Analisa Segi Tiga Kecepatan Pada
Perbandingan Uo / Vr =
0,3
(Sumber : Bachtiar, Asep Neris. 1988)
