Mesin--Mesin fluida Mesin TURBIN AIR REAKSI
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
Pendahuluan Pada P d turbin t bi reaksi k i air i masukk ke k impeller i ll dengan d t k tekanan d dan mengalir li melalui sudu. Ketika air mengalir melalui sudu, tekanan berubah menjadi kecepatan. Air meninggalkan sudu dengan kecepatan relatif yang besar tapi kecepatan absolutnya kecil. kecil Oleh karena itu energi dari air lalu diberikan ke runner. Energi yang diberikan ke impeller
V 12 E=H− 2g
Dimana H = total head of entering water V1 = Abs. Abs Velocity of leaving water at exit
Klasifikasi Turbin reaksi dapat dibedakan menjadi : 1. Radial flow turbine a. Inward flow turbine b. Outward flow turbine 2 Axial 2. A ial Flow Flo turbine t rbine THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
1. Radial flow turbines
Instalasi T. Reaksi
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
a. Inward flow turbine Pada turbin reaksi tipe ini, air masuk melalui runner bagian terluar dan mengalir li secara radial di l ke k pusat dan meninggalkan runner secara axial. Blade Bl d inward i d Flow Fl Turbine
Sudu p pengarah g yang y g mengelilingi g g runner ditutupi p oleh scroll casing. Keuntungan dari turbin reaksi tipe ini adalah sentrifugal head dihasilkan oleh air melalui runner yang melawan aliran radial air.. Effisiensi maximum dihasilkan ketika pemberhentian melalui runner keluar adalah radial.
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
b. Outward flow turbine Turbin ini kebalikan dari inward flow turbine. Air mengalir dari tengah melalui sudu tetap p menuju j ke runner. Maksud dari sudu pengarah ialah untuk mengarahkan air pada moving vanes pada sudut α. Air melewati runner dan berhenti pada lingkaran luar. Blade Outward Flow Turbine
Kerugian dari turbin ini ialah runner menghasilkan centrifugal head pada air, air yang mengakibatkan kecepatan relatif dan jumlah air meningkat. Karena alasan ini kerja dari governor sangat berat.
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
2 Axial Flow turbine
Seperti ditunjukkan pada gambar pada turbin tipe ini air gambar, mengalir melalui sudu pengalir dan meninggalkan secara paralel pada poros.
Axial Flow Turbine THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
Turbin Francis Pada turbin ini, air bertekanan masuk ke runner melalui sudu pengarah secara radial pada inward direction dan meninggalkan secara axial. Turbin ini termasuk turbin medium (30-200m) dan perlu air juga medium. Air bertekanan dari penstock masuk ke casing yang dikelilingi oleh sudu pengarah tetap dan rotating runner. Turbin b ini secara umum menggunakan k scrollll casing. Dimana membantu untuk merubah pressure energi menjadi energi kinetik.
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
Outline li plan l turbin bi francis f i
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
komponen utama dari turbin francis adalah : 1. Scroll Casing Air dari penstock menyuplai casing turbin yang berbentuk spiral. Casing ini berada di luar dari runner dan sudu pengarah. Air didistribusikan di sekitar sudu pengarah oleh casing yang mempunyai cross sectional area yang mengurangii secara berangsur-angsur b pada d keliling sudu pengarah saat air melewati turbin. 2. Guide mechanism Mempunyai dua fungsi yaitu pertama untuk mengarahkan air pada sudut yang tepat α ke runner vanes, yang kedua untuk mengatur jumlah dari air mengacu pada variasi pembebanan. 3 runner 3. THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
Kerja yang dilakukan Kerja e ja ya yang gd dilakukan a u a o oleh e a air / sec
W = (Vwu − Vw1u1) g
a. Untuk radial discharge at exist β = 90 90˚ dan Vw1 = 0 maka kerja dari air /sec = b. Ketika β <<< 90˚, Vw1 – ve
W (Vwu ) g W = (Vwu + Vw1u1) g
maka kerja oleh air/sec c. Ketika β .>>> 90˚, Vw1 + ve maka kerja oleh air/sec
W = (Vwu − Vw1u1) g
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
Effisiensi dari turbin reaksi 1. Effisiensi hidrolik ηhyd
Vwu ± Vw1 = gH
untuk turbin francis dimana Vw1 = 0
Vwu = gV
ηhyd
η hyd berkisar antara 85 s/d95%
2. Effisiensi mekanik
B.H .P W (VwXu ± Vw1u1) gX 75 untuk turbin francis Vw1 = 0 ηmech =
ηmech
=
B.H .P W (Vwu ) gX 75
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University
3. Effisiensi keseluruhan ηo
= η hyd X η mech
B.H .P B.H .PatauS .H .P = WH W .H .P 75
=
dimana WHP ialah Water Horse Power ηo berkisar antara 80 s/d90%
Working production turbin francis u
1 Speed ratio = 1. 2. Flow ratio
=
2 gH Vf 2 gH
3. Breadth ratio =
B D
umumnya berkisar antara 0.6 0 6 sampai 0.9 09 umumnya berkisar antara 0.15 sampai 0.3 umumnya berkisar antara 0.15 sampai 0.4
THS Student of Mech. Eng. Dept. Gadjah Mada University