Maidangkay, Adrian (2014) Pengaruh Sudut Pengarah Aliran dan Jumlah Sudu Radius Berengsel Luar Roda Tunggal terhadap Kinerja Turbin Kinetik. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Krisis energi akan bahan bakar minyak yang terjadi khususnya di Indonesia, ini disebabkan karena semakin menipisnya cadangan minyak bumi dan tingginya permintaan akan energi baik dari sektor industri maupun permintaan masyarakat umum, sehingga pencarian terhadap energi terbarukan gencar dilakukan untuk menghemat penggunaan BBM terutama pada mesin pembangkit listrik. Indonesia memiliki energi air yang sangat melimpah dan tersebar diseluruh wilayahnya. Menurut Direktur Konstruksi dan Energi Terbarukan, PT. PLN, Indonesia memiliki potensi energi air sekitar 75.000 - 76.000 MW. Tetapi pemanfaatanya masih sekitar 3.783 MW untuk skala besar dan 220 MW untuk skala kecil. Salah satu pemanfaatan energi air skala kecil, pada arus sungai dengan kecepatan rendah berkisar 0,01 - 2,8 m/s dan digunakan sebagai energi listrik adalah dengan menggunakan turbin kinetik. Turbin kinetik adalah suatu pembangkit listrik yang prinsip kerjanya memanfaatkan dan mengandalkan energi kinetik air sebagai sebagai sumber energinya dalam merubah energi kinetik menjadi energi mekanik. Pada beberapa penelitian tentang turbin kinetik salah satunya adalah meneliti kinerja turbin kinetik bersudu mangkok (radius berengsel luar), karena sudu berbentuk mangkok dapat memperlambat pancaran air setelah air menumbuk sudu, sehingga gaya tangensial dan torsi yang terjadi meningkat dan bisa meningkatkan kinerja turbin kinetik. Pada proses tersebut air yang mengalir melewati sudu-sudu mengalami perubahan momentum yang dapat memberikan daya dorong pada sudu yang menyebabkan runner berputar. Sehingga Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh sudut pengarah aliran masukan air dan jumlah sudu radius berengsel luar roda tunggal terhadap kinerja turbin kinetik. Penelitian ini menggunakan turbin kinetik sumbu vertikal, yang digunakan adalah tiga macam variasi sudut pengarah aliran yaitu 15 0 , 25 0 dan 35 0 serta jumlah sudu yaitu 8, 10 dan 12. Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode eksperimental nyata. Hasil penelitian bahwa sudut pengarah aliran dan jumlah sudu radius berengsel luar roda tunggal berpengaruh terhadap kinerja turbin kinetik (daya, efisiensi dan torsi). Dari beberapa variasi sudut pengarah aliran dan jumlah sudu radius berengsel luar roda tunggal yang diteliti, kinerja turbin dengan sudut pengarah aliran 35 0 lebih tinggi daripada yang menggunakan sudut pengarah aliran 25 0 , dan 15 0 . Dan kinerja turbin jumlah sudu 12 lebih tinggi daripada yang menggunakan jumlah sudu 10, dan 8. Semakin besar sudut pengarah aliran dan jumlah sudu semakin besar, sehingga semakin besar pula, torsi, daya dan efisiensinya. Kinerja turbin kinetik maksimum terjadi pada sudut pengarah aliran 35 0 , jumlah sudu 12, putaran 90 rpm, kapasitas air 50 m 3 /Jam dan dengan daya yang dihasilkan sebesar 21,365 Watt, efisiensi sebesar 33,241 % dan torsi sebesar 3,864 N.m.
English Abstract
Energy crisis due to scarcity of oil fuel starts to be a hot topic in Indonesia. depletion of earth oil reserve is overwhelmed by high demand for energy, ei r from industry or community. An alternative energy as oil substitute is highly seek in order to spare use of oil fuel, especially for electric generating machine. Indonesia has water energy which is abundant and greatly spread throughout regions. According to Director of Construction and Renewed Energy of PT PLN, Indonesia has water energy potential of 75,000-76,000 MW. However, use of this energy potential only reaches to 3,783 MW for big scale and 220 MW for small scale. A small scale usage of water energy may be evident in low speed river stream at 0.01 – 2.8 m/s. Electric energy produced by this scale is generated from kinetic turbine. kinetic turbine is an electric generator which uses and relies on water kinetic energy as its energy source to convert kinetic energy into mechanic energy. One research about kinetic turbine is to examine performance of kinetic turbine with bowl shaped blade (outer hinge radius) because bowl blade can slow water emission after water strikes blade such that tangential and torsion forces will increase and improve kinetic turbine performance. In this process, water which passes through blades will change its momentum which n produces a pushing force to blade, causing runner to rotate. aim of this research was to know kinetic turbine performance feat influence on guide angle of water input flow and amount of outter radius blade hinged of single wheel. Kinetic turbine was used in this research, it has vertical axes with three guide angle variations of 15 0 , 25 0 , and 35 0 and also amount of blades is 8, 10 and 12. used to accomplish real data, true experimental research method is used. results showed that guide angle of flow and amount of blades influence kinetic turbine performance (power, efficiency, and torque). guide angle of flow and amount of blade out hinged radius of single wheel influences kinetic turbine performance. From several angle variation of guide angle and amount of blade out hinged radius of single wheel under observation, turbine performance with guide angle of flow 35 0 higher than 25 0 and 15 0 . And performance of 12 blades turbine higher than turbine with blades of 10 and 8. higher guide angle more blades, higher tangential force, torque, power and efficiency. maximum performance of kinetic turbine occurs at guide angle of flow 35 0 , blades amount 12, revolution 90 rpm, water capacity 50 m 3 /hour and with produced power, efficiency and torque are 21.365 Watt, 33,241 %, and 3.864 N.m respectively.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/621.24/MAI/p/041405317 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.2 Hydraulic-power technology |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Mesin, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Endro Setyobudi |
| Date Deposited: | 16 Sep 2014 12:07 |
| Last Modified: | 16 Sep 2014 12:07 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/158620 |
Actions (login required)
 |
View Item |