RANCANG BANGUN DAN STUDI EKSPERIMEN PENGARUH SUDUT SUDU TURBIN ULIR TERHADAP POROS BAGI EFISIENSI MEKANIKNYA

Drs. Arizenjaya, Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA.

2012 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Turbin head rendah yang memiliki efisiensi terbaik adalah turbin ulir, yang memanfaatkan aliran head H rendah dengan debit Q tidak terlalu tinggi. Selain dari itu, turbin ulir memiliki beberapa kelebihan lain seperti kemudahanan dalam konstruksi, instalasi, pengoperasian, dan perawatan, serta fish-friendly. Sehingga Turbin ulir sebagai bahan kajian dalam penelitian dapat bermanfaat bagi masyarakat di sekitar kawasan aliran sungai yang taraf hidupnya sangat sederhana dan belum dapat layanan energi listrik yang murah dan mudah diperoleh. Rancangan turbin ulir sebagai penggerak mula difokuskan pada variasi sudut sudu yang terdiri variasi 300, 450, 600, 750, 900, 1050 dan 1200. Kemiringan poros sistem 250, 300, 350, 400, 450, 500 and 550. Debit aliran yang digunakan adalah konstan sebesar 14.784 x 10-3 m3s-1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Hidrolika Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada. Data yang dianalisa dalam serangkaian studi eksperimen di Laboratorium Hidrolika Sekolah Vokasi Teknik Sipil FT-UGM menunjukkan bahwa daya maksimum 114,9 watt dicapai sudut sudu 750 terhadap porosnya dengan sudut kemiringan turbin 450 pada putaran 219 rpm dan torsi 5,0 Nm. Pada kondisi ini efisiensinya hanya 86,3 %, tidak seperti yang dicapai oleh sudut sudu 300 terhadap porosnya yang mencapai efisiensi terbaik dari semua variasi sudut sudu terhadap porosnya yaitu sebesar 90,4 %, pada putaran 179 rpm dan torsi 5,9 Nm serta menghasilkan daya 110,9 watt pada sudut kemiringan turbin 400.

Screw turbine has the highest efficiency in category of low head and high flow rate. Screw turbine also has several advantages such as easy in construction, installation, operation, maintenance, as well as fish-friendly. The research of screw turbine can be used to develop renewable energy resource for communities living around river in a remote area where the screw turbine can supply cheap electricity need. Design of screw turbine as the prime mover was focused on the slope of the blade angel to the axis that has variations 300, 450, 600, 750, 900, 1050 and 1200. The axis slope system has variations 250, 300, 350, 400, 450, 500 and 550. The flow rate used in this research was constant of 14.784 x 10-3 m3s-1. This research is conducted at Hydraulic Laboratory of Civil Engineering Vocational School Universitas Gadjah Mada. The result of data analysis show that the highest turbine power of 114.9 watt was obtained at the blade angel of 750 to the axis with the slope of 450 , rotation speed of 219 rpm and torque of 5.0 Nm. In this condition, the efficiency was 86.3%. The highest efficiency of 90.4% was obtained at blade angel of 300 to the axis with the slope of 400, rotation speed of 179 rpm, torque of 5.9 Nm and turbine power of 110.9 watt.

Kata Kunci : Turbin ulir, variasi sudut sudu, kemiringan turbin, efisiensi mekanik