ABSTRAK
STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH JARAK SUDU
TERHADAP LUBANG BUANG PADA KINERJA TURBIN AIR
ALIRAN VORTEX MENGGUNAKAN RADIAL SWIRL
BLADE
Oleh Z.F ARIF B.S
Aliran vortex yang juga dikenal sebagai aliran pulsating atau pusaran dapat terjadi pada suatu fluida yang mengalir dalam suatu saluran yang mengalami perubahan mendadak. Laju kecepatan dan jumlah dari rotasi dari fluida yang paling besar terjadi pada pusatnya dan secara progresif menurun sebanding dengan jaraknya dari pusat. Hal ini menjadi referensi untuk mengubah aliran sungai dengan head yang rendah menjadi sebuah aliran vortex, dimana dengan perubahan ini kecepatan dari fluida meningkat. Radial swirl blade adalah sebuah
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan tipe sudu radial swirl blade dengan kelengkungan sudu 450, dimana diameter dan lebar sudu adalah 0,1 m dan 0,4 m dengan variasi jumlah sudu, yaitu : 3, 4, 6 buah. Variasi jarak sudu terhadap lubang buang yang digunakan, yaitu : 0,03 m, 0,06 m, 0,09 m, 0,12 m. Diameter lubang buang 0,12 m. Dimensi saluran yang digunakan adalah panjang 6,5 m lebar 0,25 m dan tinggi 0,5 m dengan diameter vortex basin sebesar 1 m. Pada penelitian ini data yang diambil adalah data torsi dan putaran poros dengan mempertahankan tinggi level air 0,2 m data tersebut diolah untuk mencari nilai efisiensi.
Hasil analisis yang dilakukan diperoleh nilai efisiensi terbaik kondisi aktual pada jumlah sudu 4 dengan jarak sudu terhadap lubang buang 0,09 m yaitu sebesar 16,54 %, secara perhitungan teoritik nilai efisiensi terbaik pada jumlah sudu 4 dengan jarak sudu terhadap lubang buang 0,09 m yaitu sebesar 59,34%.
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pembangkit listrik tenaga air saat ini menjadi salah satu pilihan dalam memanfaatkan sumber energi terbarukan. Namun pemanfaatan yang ada masih menggunakan teknologi yang sedehana. Pembangkit Listrik jenis ini dalam proses
pembuatannya sangat ekonomis namun masih dalam skala kecil. Artinya pembangkit-pembangkit ini hanya mampu mencukupi pemakaian energi listrik
untuk sejumlah rumah saja. Jenis Pembangkit Listrik Tenaga Air ini sering disebut Microhydro atau sering juga disebut Picohydro tergantung keluaran daya listrik yang dihasilkan.
Microhydro ataupun Picohydro yang dibuat biasanya memanfaatkan air terjun dengan head jatuh yang besar. Sedangkan untuk aliran sungai dengan head jatuh yang kecil belum termanfaatkan dengan optimal. Hal ini menjadi referensi untuk
memanfaatkan aliran sungai dengan mengubahnya menjadi aliran vortex. Aliran
vortex yang juga dikenal sebagai aliran pulsating atau pusaran dapat terjadi pada suatu fluida yang mengalir dalam suatu saluran yang mengalami perubahan mendadak.
2
luas area bidang kontak air dengan blade sehingga energi yang diterima pun akan lebih optimal. Radial Swirl Blade dengan diameter sudu yang sama blade ini akan menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan dengan flat blade.
B. Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari pelaksanaan dan penulisan laporan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui pengaruh jarak sudu terhadap lubang dan variasi jumlah sudu
terhadap:
1. Torsi dan putaran poros maksimum yang dihasilkan turbin.
2. Daya optimal turbin yang dihasilkan.
3. Efisiensi turbin air
Sedangkan manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah agar dapat
memberikan informasi kepada khalayak umum bahwa aliran sungai dengan head rendah pun dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik secara optimal, terlebih dengan penggunaan tipe sudu radial swirl blade pada turbin air aliran vortex.
C. Batasan Masalah
Dalam penulisan laporan tugas akhir ini ada beberapa batasan masalah yang diberikan agar penelitian ini lebih terarah, yaitu:
3
2. Tipe sudu yang digunakan adalah Radial Swirl Blade.
3. Variasi jarak sudu dengan lubang buang adalah 3 cm, 6 cm, 10 cm, 12 cm.
4. Tinggi level air dikondisikan konstan pada level 20 cm
5. Pengujian dilakukan dalam skala laboratorium.
6. Penelitian yang dilakukan adalah untuk mengetahui torsi maksimum dan
efisiensi turbin air aliran vortex dengan tipe sudu radial swirl blade.
7. Parameter yang digunakan yaitu: jumlah sudu, jarak sudu terhadap lubang buang.
D. Sistematika Penulisan
Laporan penelitian Tugas Akhir ini menggunakan standar penulisan karya ilmiah yang diterapkan oleh Universitas Lampung antara lain :
BAB I : PENDAHULUAN
Terdiri dari latar belakang, tujuan, batasan masalah, hipotesa, dan
sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Berisikan tentang Fluida, Hydropower, Hukum Bernoulli, Aliran
4
BAB III : METODOLOGI
Berisi beberapa tahapan persiapan sebelum pengujian, prosedur pengujian, dan diagram alir pengujian.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisikan pembahasan dari data-data yang diperoleh pada
pengujian Torsi turbin dan Putaran sudu.
BAB V : SIMPULAN DAN SARAN
Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang
ingin disampaikan dari penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
BAB V SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan terhadap Turbin air aliran vortex dengan
menggunakan Radial Swirl Blade, maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Torsi tertinggi turbin didapat pada jumlah sudu 4 dan jarak sudu terhadap
lubang buang 0,09 m sebesar 1,0244 Nm.
2. Daya aktual terbesar turbin yang didapat pada penelitian ini adalah sebesar
7.448 watt.
3. Efisiensi terbaik didapat pada jumlah sudu 4 sebesar 16,54% dengan jarak sudu terhadap lubang buang sebesar 0,09 m.
4. Variasi jarak sudu terhadap lubang berpengaruh terhadap efisiensi turbin, jarak terbaik pada kondisi aktual didapat pada jarak sudu terhadap lubang buang sebesar 0,09 m.
5. Pebedaan yang mencolok pola grafik pada perhitungan aktual dengan perhitungan teoritik dikarenakan sedikitnya variabel yang diketahui. Hal
67
B. Saran
Dari hasil penelitian ini untuk penelitian selanjutnya, penulis memberikan beberapa saran sebagai berikut:
1. Perlu diteliti lebih lanjut pangaruh laju aliran terhadap kinerja turbin.
2. Adanya penelitian yang khusus membahas mengenai potensi dan profil vortex, sehingga didapat variabel yang mendukung kajian teoritik.
3. Perlu adanya kajian yang mendalam mengenai perhitungan teoritik untuk mengetahui besarnya tekanan dan gaya yang bekerja pada dinding belakang sudu turbin
