PENGARUH KEMIRINGAN TURBIN ULIR DAN DEBIT AIR TERHADAP DAYA TURBIN ULIR DUA BLADE

Lisdiyanti, Dr. Ir. Bambang Yulistiyanto

2012 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Turbin ulir adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Adapun proses perubahan energi pada turbin ulir hingga menjadi energi listrik yaitu dimana energi yang berasal dari energi mekanik yang terdapat pada air dan perubahan tekanan yang terjadi pada sudu mengakibatkan sudu berputar dan memutar poros. Selanjutnya daya dari poros ditransmisikan ke generator yang kemudian diubah menjadi energi listrik. Pengoperasian turbin ulir memerlukan head rendah yaitu head yang kurang dari 10 meter, hal ini sesuai dengan potensi energi air di daerah pedesaan yang terdapat banyak saluran irigasi dengan head kurang dari 10 meter. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kemiringan poros turbin ulir dan debit air yang optimum pada turbin ulir. Model turbin ulir yang dibuat dalam penelitian ini adalah turbin ulir dengan jumlah dua blade, jarak puncak ulir ke puncak ulir berikutnya (pitch) = 1,6 Ro, jari-jari luar (Ro) = 0,1419 m, jari-jari dalam (Ri) = 0,0762 m. Pengujian alat dilaksanakan di Laboratorium D3 Teknik Sipil UGM, dengan menvariasi debit rata-rata air 0,00364 m3/s – 0,00684 m3/s dan sudut kemiringan kemiringan poros turbin 25° - 50°. Data pengujian yang digunakan adalah penambahan beban, putaran turbin, debit air, kecepatan air pada saluran mendatar, ketinggian air saluran mendatar dan saluran miring, serta sudut kemiringan kemiringan poros turbin. Hasil yang dianalisis adalah daya dan efisiensi turbin. Hasil pengujian adalah daya dan efisiensi turbin ulir dipengaruhi oleh sudut kemiringan kemiringan turbin ulir (slope). Turbin ulir menghasilkan daya dan efisiensi dengan baik pada sudut kemiringan kemiringan poros turbin 35° - 45°. Hal ini ditunjukkan dengan debit air rata-rata 0,00684 m3/s, sudut kemiringan 35° daya turbin ulir 16,231 watt setara dengan , dan efisiensi 61,61%, sudut kemiringan 40° daya turbin ulir 16,252 watt dan efisiensi 56,04%, dan sudut kemiringan kemiringan turbin 45°daya turbin ulir 16,030 watt dan efisiensi 47,59%, Sudut kemiringan kemiringan turbin paling optimum pada sudut kemiringan 35° dengan nilai daya turbin ulir 16,231 watt dan efisiensi 61,61%.

Screw turbine is a tool used to change from mechanic energy into electric energy. The energy transformation from the screw turbine into the electric energy occurred in the following process: energy from the mechanic energy in water and change in pressure in blades make the blades rotating, and then it rotates shaft. Furthermore, the power of shaft is transmitted into generator, being then changed into electric energy. The operation of screw turbine requires low head, i.e. less than 10 meter. It is appropriate with the potentials of energy in water available in rural areas where many irrigated channels are found with head less than 10 meter. The objective of this research is to find out the effect of screw turbine slope and optimum discharge on screw turbine. A model used in the research was screw turbine with two blades, distance from the top of screw to the next screw (pitch) was 1.6 Ro, external radius (Ro) was 0.1419 m, and internal radius (Ri) was 0.0762 m. The testing of tool was done in the Laboratory of D3 in Civil Engineering, with various average discharges of water was 0.00364 m3/second – 0.00684 m3/s and the angle of turbine shaft slope was 25°-50°. The data used in the testing were load addition, turbine rotation speed, discharge, water flow at horizontal flume, the height of water at horizontal and slope flumes, and the angle of turbine shaft slope. The results analyzed were the power and efficiency of turbine. Result of the testing shows that the power and efficiency of screw turbine was affected by the angle of screw turbine slope. The screw turbine produced the power and efficiency well at the angle of turbine shaft from 35o – 45o. It is showed by the average discharge of 0.00684 m3/s, where for the angle of 35o the power of screw turbine was 16.231 with the efficiency of 61.61%, for the angle of 40o the power was 16.252 watt with the efficiency of 56.04%, and for the angle of 45o the power was 16.030 watt with the efficiency of 47.59%. The mostly optimum angle of turbine slope was 35o with the power of screw turbine of 16.231 watt and the efficiency of 61.61%.

Kata Kunci : turbin ulir, dua blade, head rendah