anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

57
2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 1/57 anto paende blogs Senin, 13 Februari 2012 TURBIN FRANCIS G. PRINSIP KERJA TURBIN FRANCIS Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. Pada waktu air masuk ke roda jalan, sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam suddu pengarah diubah sebagai kecepatan air masuk. Sisa energi tinggi jatuh dimamfaatkan dalam sudu jalan, dengan adanya pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan semaksimum mungkin. Turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam dalm air. Air yang masuk kedalam turbin dialirkan melalui pengisian air dari atas turbin (schact) atau melalui sebuah rumah yang berbentuk spiral (rumah keong). Semua roda jalan selalu bekerja. Daya yang dihasilkan turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah. Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan atau dengan pengatur dari oli tekan(gobernor tekanan oli), dengan demikian kapasitas air yang masuk ke dalam roda turbin bisa diperbesar atau diperkecil. Pada sisi sebelah luar roda jalan terdapat tekanan kerendahan (kurang dari 1 atmosfir) dan kecepatan aliran yang tinggi. Di dalam pipa isap kecepatan alirannya akan berkurang dan tekanannya akan kembali naik sehingga air bisa dialirkan keluar lewat saluran air di bawah dengan tekanan seperti keadaan sekitarnya. Pipa isap pada turbin ini mempunyai fungsi mengubah energi kecepatan menjadi energi tekan. H. KLASIFIKASI TURBIN 1. Berdasarkan perubahan momentum a. Turbin Impuls Turbin impuls disebut juga dengan turbin air tekanan sama karena tekanan air yang keluar dari nozel tekanannya sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Sehingga energi tempat dan energi tekanan yang dimiliki oleh aliran air dirubah semuanya menjadi energi kecepatan. Contoh dari turbin impuls ini adalah turbin pelton, turbin crossflow dan lain–lain. (Fritz Dietzel, 1988 : 18) Gambar 1. Instalasi Turbin Impuls Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc Adapun yang termasuk turbin impuls diantaranya : 1. Turbin Pelton Turbin pelton merupakan turbin impuls. Turbin Pelton terdiri dari satu set sudu jalan yang diputar oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu atau lebih alat yang disebut nozzle. Turbin Pelton adalah salah satu dari jenis turbin air yang paling efisien. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok digunakan untuk head tinggi. Gambar 2. Turbin Pelton dengan Banyak Nozzle Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc Join this site w ith Google Friend Connect There are no members yet. Be the first! Already a member? Sign in Pengikut 2012 (12) Februari (12) TURBIN FRANCIS Tensile Test metalografi Impact Heat Treatment hardness test motor disel CARA KERJA i- VTEC SISTEM KEMUDI SISTEM PEMBUANGAN Semi injeksi diesel Arsip Blog piamesin Lihat profil lengkapku Mengenai Saya 0 More Next Blog» Create Blog Sign In

Transcript of anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

Page 1: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 1/57

anto paende blogs

Senin, 13 Februari 2012

TURBIN FRANCIS

G. PRINSIP KERJA TURBIN FRANCIS

Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih. Pada waktu air masuk ke

roda jalan, sebagian dari enrgi tinggi jatuh telah bekerja di dalam suddu pengarah diubah

sebagai kecepatan air masuk. Sisa energi tinggi jatuh dimamfaatkan dalam sudu jalan, dengan

adanya pipa isap memungkinkan energi tinggi jatuh bekerja di sudu jalan dengan semaksimum

mungkin.

Turbin yang dikelilingi dengan sudu pengarah semuanya terbenam dalm air. Air yang

masuk kedalam turbin dialirkan melalui pengisian air dari atas turbin (schact) atau melalui

sebuah rumah yang berbentuk spiral (rumah keong). Semua roda jalan selalu bekerja. Daya

yang dihasilkan turbin diatur dengan cara mengubah posisi pembukaan sudu pengarah.

Pembukaan sudu pengarah dapat dilakuakan dengan tangan atau dengan pengatur dari oli

tekan(gobernor tekanan oli), dengan demikian kapasitas air yang masuk ke dalam roda turbin

bisa diperbesar atau diperkecil.

Pada sisi sebelah luar roda jalan terdapat tekanan kerendahan (kurang dari 1 atmosfir)

dan kecepatan aliran yang tinggi. Di dalam pipa isap kecepatan alirannya akan berkurang dan

tekanannya akan kembali naik sehingga air bisa dialirkan keluar lewat saluran air di bawah

dengan tekanan seperti keadaan sekitarnya. Pipa isap pada turbin ini mempunyai fungsi

mengubah energi kecepatan menjadi energi tekan.

H. KLASIFIKASI TURBIN

1. Berdasarkan perubahan momentum

a. Turbin Impuls

Turbin impuls disebut juga dengan turbin air tekanan sama karena tekanan air

yang keluar dari nozel tekanannya sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Sehingga

energi tempat dan energi tekanan yang dimiliki oleh aliran air dirubah semuanya

menjadi energi kecepatan. Contoh dari turbin impuls ini adalah turbin pelton, turbin

crossflow dan lain–lain. (Fritz Dietzel, 1988 : 18)

Gambar 1. Instalasi Turbin Impuls

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

Adapun yang termasuk turbin impuls diantaranya :

1. Turbin Pelton

Turbin pelton merupakan turbin impuls. Turbin Pelton terdiri dari satu

set sudu jalan yang diputar oleh pancaran air yang disemprotkan dari satu

atau lebih alat yang disebut nozzle. Turbin Pelton adalah salah satu dari jenis

turbin air yang paling efisien. Turbin Pelton adalah turbin yang cocok

digunakan untuk head tinggi.

Gambar 2. Turbin Pelton dengan Banyak Nozzle

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

Join this sitew ith Google Friend Connect

There are no members yet.Be the first!

Already a member? Sign in

Pengikut

▼ 2012 (12)

▼ Februari (12)

TURBIN FRANCIS

Tensile Test

metalografi

Impact

Heat Treatment

hardness test

motor disel

CARA KERJA i- VTEC

SISTEM KEMUDI

SISTEM PEMBUANGAN

Semi injeksi

diesel

Arsip Blog

piamesin

Lihat profil lengkapku

Mengenai Saya

0 More Next Blog» Create Blog Sign In

Page 2: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 2/57

Gambar 3. Runner Turbin Pelton

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

Bentuk sudu turbin terdiri dari dua bagian yang simetris. Sudu

dibentuk sedemikian sehingga pancaran air akan mengenai tengah–tengah

sudu dan pancaran air tersebut akan berbelok ke kedua arah sehinga bisa

membalikkan pancaran air dengan baik dan membebaskan sudu dari gaya-

gaya samping. Untuk turbin dengan daya yang besar, sistem penyemprotan

airnya dibagi lewat beberapa nozzle. Dengan demikian diameter pancaran air

bisa diperkecil dan ember sudu lebih kecil. Turbin Pelton untuk pembangkit

skala besar membutuhkan head lebih kurang 150 m tetapi untuk skala mikro

head 20 m sudah mencukupi.

2. Turbin Turgo

Turbin Turgo dapat beroperasi pada head 30 s/d 300 m. Seperti

turbin pelton turbin turgo merupakan turbin impuls, tetapi sudunya berbeda.

Pancaran air dari nozzle membentur sudu pada sudut 20o. Kecepatan putar

turbin turgo lebih besar dari turbin Pelton. Akibatnya dimungkinkan transmisi

langsung dari turbin ke generator sehingga menaikkan efisiensi total sekaligus

menurunkan biaya perawatan.

Gambar 4. Sudu turbin Turgo dan nozzle

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

3. Turbin Crossflow

Salah satu jenis turbin impuls ini juga dikenal dengan nama Turbin

Michell-Banki yang merupakan penemunya. Selain itu juga disebut Turbin

Osberger yang merupakan perusahaan yang memproduksi turbin crossflow.

Turbin crossflow dapat dioperasikan pada debit 20 liter/sec hingga 10 m3/sec

dan head antara 1 s/d 200 m.

Gambar 5. Instalasi Turbin Crossflow

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

Turbin crossflow menggunakan nozzle persegi panjang yang lebarnya

sesuai dengan lebar runner. Pancaran air masuk turbin dan mengenai sudu

sehingga terjadi konversi energi kinetik menjadi energi mekanis. Air mengalir

keluar membentur sudu dan memberikan energinya (lebih rendah dibanding

saat masuk) kemudian meninggalkan turbin. Runner turbin dibuat dari

beberapa sudu yang dipasang pada sepasang piringan paralel.

Gambar 6. Runner Turbin Crossflow

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

Turbin crossflow baik sekali digunakan untuk pusat tenaga air yang

kecil dengan daya kurang dari 750 kW. Pembuatan dan pemasangan

konstruksi sangat sederhana, dan biaya pembuatan murah. Konstruksi secara

lengkap dapat dilihat pada gambar 2.9.

Page 3: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 3/57

Gambar 10. Instalasi turbin francis

Gambar 7. Konstruksi turbin crossflow

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

b. Turbin Reaksi

Gambar 8. Instalasi Turbin Reaksi

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

Turbin reaksi disebut juga dengan turbin tekanan lebih karena tekanan air

sebelum masuk roda turbin lebih besar dari pada tekanan air saat keluar roda turbin.

Secara umum dapat dikatakan bahwa aliran air yang masuk keroda turbin mempunyai

energi penuh, kemudian energi ini dipakai sebagian untuk menggerakkan roda turbin

dan sebagian lagi dipergunakan untuk mengeluarkan air kesaluran pembuangan. Jenis

turbin reaksi yang sering digunakan antara lain, turbin francis, turbin propeler atau

kaplan. (Fritz Dietzel, 1988:17)

Adapun yang termasuk turbin reaksi, diantaranya :

1. Turbin Francis

Turbin francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara

sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian

keluar. Turbin Francis menggunakan sudu pengarah. Sudu pengarah mengarahkan

air masuk secara tangensial. Sudu pengarah pada turbin francis dapat merupakan

suatu sudu pengarah yang tetap ataupun sudu pengarah yang dapat diatur sudutnya.

Untuk penggunaan pada berbagai kondisi aliran air penggunaan sudu pengarah

yang dapat diatur merupakan pilihan yang tepat.

Konstruksi turbin terdiri dari dari sudu pengarah dan sudu jalan, dan kedua

sudu tersebut, semuanya terendam di dalam aliran air. Air pertama masuk pada

terusan berbentuk rumah keong. Perubahan energi seluruhnya terjadi pada sudu

pengarah dan sudu gerak. Aliran air masuk ke sudu pengarah dengan kecepatan

semakin naik degan tekanan yang semakin turun sampai roda jalan, pada roda jalan

kecapatan akan naik lagi dan tekanan turun sampai di bawah 1 atm. Untuk

menghindari kavitasi, tekanan harus dinaikan sampai 1 atm dengan cara

pemasangan pipa hisap. Pengaturan daya yang dihasilkan yaitu dengan mengatur

posisi pembukaan sudu pengarah, sehingga kapasitas air yang masuk ke roda

turbin dapat diperbesar atau diperkecil. Turbin francis dapat dipasang dengan

poros vertikal dan horizontal [gambar 10]

Gambar 9. Aliran air masuk turbin Francis

Gambar 11. Runner Turbin Francis

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

2. Turbin Kaplan & Propeller

Turbin Kaplan dan propeller merupakan turbin rekasi aliran aksial. Turbin ini

tersusun dari propeller seperti pada perahu. Propeller tersebut biasanya mempunyai

tiga hingga enam sudu.

Tidak berbeda dengan turbin francis, turbin kaplan cara kerjanya

Page 4: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 4/57

menggunakan prinsip reaksi. Turbin ini mempunyai roda jalan yang mirip dengan

baling-baling pesawat terbang. Bila baling-baling pesawat terbang berfungsi untuk

menghasilkan gaya dorong, roda jalan pada kaplan berfungsi untuk mendapatkan

gaya F yaitu gaya putar yang dapat menghasilkan torsi pada poros turbin. Berbeda

dengan roda jalan pada francis, sudu-sudu pada roda jalan kaplan dapat diputar

posisinya untuk menyesuaikan kondisi beban turbin [gambar 12]. Turbin Kaplan

banyak dipakai pada instalasi pembangkit listrk tenaga air sungai, karena turbin ini

mempunyai kelebihan dapat menyesuaikan head yang berubah-ubah sepanjang

tahun. Turbin Kaplan dapat beroperasi pada kecepatan tinggi sehingga ukuran roda

turbin lebih kecil dan dapat dikopel langsung dengan generator. Pada kondisi pada

beban tidak penuh turbin kaplan mempunyai efisiensi paling tinggi, hal ini

dikarenakan sudu-sudu turbin kaplan dapat diatur menyesuaikan dengan beban

yang ada.

Gambar 12. Turbin kaplan dengan sudu jalan yang dapat diatur

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

Gambar 13. Runner Turbin Kaplan

Sumber : http://hendri168.files.wordpress.com/2009/02/turbin-air-utk-website.doc

2. Berdasarkan fluida yang digunakan, maka turbin dapat dibagi atas:

a. Turbin gas

Turbin yang memanfaatkan fluida air untuk memutar roda turbin. Turbin gas

banyak digunakan oleh pesawat terbang, helikopter dan pembangkit energi listrik

skala kecil. Turbin gas digunakan karena memiliki kelebihan. Daya yang dihasilkan

turbin gas lebih banyak dibandingkan dengan mesin siklus 4 atau 2 tak dengan berat

mesin yang sama. Artinya dengan berat yang sama daya yang dihasilkan turbin gas

lebih banyak, oleh karena itu turbin gas banyak digunakan untuk alat transportasi

seperti yang disebutkan diatas.

Gambar 14. Turbin Gas

Sumber : http://berita-iptek.blogspot.com/2008/04/cara-turbin-gas-bekerja.html

b. Turbin uap

Turbin yang memanfaatkan uap air untuk memutar roda turbin. Turbin uap

merupakan suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi energi

kinetik dan energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk

putaran poros turbin. Poros turbin, lansung atau dengan bantuan roda gigi reduksi,

dihubungkan dengan mekanisme yang akan digerakkan. Tergantung pada jenis

mekanisme yang digunakan, turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang seperti

pada bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik dan untuk transportasi. Pada

Page 5: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 5/57

proses perubahan energi potensial menjadi energi mekanisnya yaitu dalam bentuk

putaran poros dilakukan dengna berbagai cara.

Gambar 15. Turbin Uap

Sumber : http://gunawananeva.wordpress.com/2010/05/04/turbin-uap-pendahuluan/

c. Turbin air

Turbin yang memanfaatkan fluida air untuk menghasilkan energy. Turbin air

dikembangkan pada abad 19 dan digunakan secara luas untuk tenaga industri untuk

jaringan listrik. Sekarang lebih umum dipakai untuk generator listrik. Turbin kini

dimanfaatkan secara luas dan merupakan sumber energi yang dapat diperbaharukan.

Gambar 16. Turbin Air

Sumber : http://www.google.co.id/turbin-air/

3. Berdasarkan arah alirannya

a. Turbin aliran radial

Turbin yang tegak lurus dengan arah putaran poros turbin. Turbin dengan

aliran radial digunakan untuk laju alir ( aliran working fluid ) rendah dan dengan

perbedaaan tekanan ( difference pressure ) tinggi.

b. Turbin aliran aksial

Turbin yang sejajar dengan arah putaran poros turbin. Turbin dengan aliran

axial digunakan untuk laju alir tinggi dan dengan perbedaan tekanan rendah ( 1 – 40

bar ). Axial-flow turbines kebanyakan digunakan dalam aplikasi yang melibatkan

fluida kompresibel. Dalam banyak penggunaan, efisiensi Axial-flow turbines lebih

tinggi dibandingkan radial-inflow turbines. Aliran dalam turbin diindikasikan dalam

gambar bawah ini

Gambar 17. Turbin aliran aksial

Sumber : http://arya1984.wordpress.com/2010/02/14/turbin-gas/

Dimana kecepatan fluida merupakan parameter penting dalam menganalisis

aliran dan transfer energy dalam turbin. Kecepatan fluida relative terhadap titik

stationer dinamakan kecepatan absolute (V). hal ini penting untuk menganalisis aliran

yang melewati stationery blade (nozzle).

4. Berdasarkan putaran spesifiknya.

Tabel 1 : Pemilihan jenis turbin berdasarkan kecepatan spesifik

No Kecepatan spesifik (rpm) Type / Jenis turbin

1

2

3

4

10 sampai 35

35 sampai 60

60 samapi 300

300 sampai 1000

Turbin Pelton dengan Nozzel tunggal

Turbin Pelton dengan dua Nozzel atau lebih

Turbin Francis

Turbin Kaplan

(Sumber : R.S. Khurmi, 1982 : 616)

Putaran spesifik diperkenalkan dalam konstruksi turbin untuk memberi

penjelasan tentang karakteristik dari sifat-sifat hidrolik dari suatu turbin menyangkut

putaran dan kapasitas dipindahkan untuk dibandingkan dengan bermacam tipe dari

turbin dan runners (roda turbin). Putaran spesifik ialah kecepatan berputar dari suatu

Page 6: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 6/57

turbin dalam seri-seri yang ditentukan, yang mempunyai daya N = 1 HP dengan H = 1

meter.

Biasanya putaran spesifik dihitung untuk daya keluaran rata-rata dari suatu

turbin di bawah head yang sudah dihitung dan putaran normal. Dalam pengembangan

turbin hidrolik sering dinaikkan putaran spesifiknya. Untuk daya dan head yang tinggi

diketahui suatu kenaikan putaran spesifik yang diizinkan untuk turbin yang lebih kecil

dimensinya dan lebih putarannya. Putaran spesifik dari suatu turbin tergantung dari

keadaan airnya yang mengalir. Hal itu juga tergantung pada jumlah dan bentuk dari

sudu-sudu. Bila putaran spesifik naik, maka dimensi dari runner turbin akan turun dan

sebaliknya.

5. Berdasarkan ketinggian jatuh (head) maka turbin dibagi atas :

a. Turbin Pelton (2000-6000 ft)

Untuk turbin Pelton dengan daya yang kecil bisa diatur dengan hanya

menggeser kedudukan jarum sudu. Untuk instalasi turbin Pelton yang besar harus

menggunakan dua buah system pengaturan, maksudnya untuk menghindari adanya

tekanan tumbukan yang besar di dalam pipa saluran (pipa pesat) yang timbul akibat

penutupan nosel tiba-tiba. Tekanan statis dari tinggi air jatuh menghasilkan tekanan

dinamis yang bekerja di aliran berupa energi kecepatan ini berubah menjadi tekanan

tumbukan. Untuk menghindari tekanan tumbukan ini, kerja jarum nosel dibantu dengan

suatu perlengkapan yang disebut dengan pembelok pancaran. Pada saat beban turbin

berkurang dengan tiba-tiba pembelok pancaran akan berayun ke muka jarum nosel

lebih dahulu, sehingga arah pancaran air dari nosel ke sudu jalan menjadi belok.

Kemudian jarum nosel bergeser memperkecil penampang keluar nosel, pembelok

pancaran akan tetap berada di pinggir pancaran air. Selanjutnya nosel rem yang sudah

dipersiapkan memancarkan air ke arah sebelah belakang ember sudu yang berguna

untuk memperlambat putaran turbin sampai di dalam batas yang diizinkan bila arus

listrik dari generator diputuskan. Turbin Pelton, bekerja pada ketinggian air jatuh yang

sangat tinggi yaitu antara 2000-6000 ft.

Gambar 18. Turbin Pelton

Sumber : http://www.a10smart.co.cc/

b. Turbin Francis (10-100 ft)

Air mengalir masuk ke dalam roda jalan turbin Francis semuanya melalui sudu

pengarah, yang bisa digerakkan membuka dan menutup dengan memakai pertolongan

cincin pengatur yang digerakkan regulator melalui tuas penggerak. Dengan memakai

alat ini, selain kapasitas air, arah (α) arus air yang masuk ke roda jalan bisa diubah.

Pada instalasi turbin yang besar, system pengaturan di atas dilengkapi dengan katup

pelepas, melalui saluran ini sebagian dan kapasitas air dengan cepat bisa dibelokkan

untuk dibuang dengan melewati saluran pembuangan, maksud dari sistem ini

adalah untuk menghindari kenaikan tekanan di dalam pipa saluran (pipa pesat) dan

menghindari kenaikan kecepatan putaran turbin bila beban turbin turun dengan tiba-

tiba. Turbin Francis, bekerja pada head yang sedang yaitu antara 10-100 ft.

Gambar 19. Turbin Francis

Sumber : http://www.tridentes.com/energy/en/turbines.html

Konstruksi Turbin Francis

Page 7: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 7/57

1. Turbin Francis Sperical Case dari Baja

a. Horizontal

Gambar 20. Turbin Francis Sperical Case Horizontal

Sumber : http://PrinsipKerjadanMacam-MacamTurbinMUCHLISON.ppt

b. Vertikal

Gambar 21. Turbin Francis Sperical Case Vertikal

Sumber : http://PrinsipKerjadanMacam-MacamTurbinMUCHLISON.ppt

2. Turbin Francis Open Flume

Gambar 22. Turbin Francis Open Flume

Sumber : http://PrinsipKerjadanMacam-MacamTurbinMUCHLISON.ppt

3. Turbin Francis Sperical Case dari Beton

Gambar 23. Turbin Francis Sperical Case dari Beton

Sumber : http://PrinsipKerjadanMacam-MacamTurbinMUCHLISON.ppt

a. Turbin Kaplan

Turbin Kaplan mempunyai pengaturan ganda dimana pada waktu yang

sama posisi sudu pengarah dengan jalan alat pengarah Finkschen dan

pemutaran sudut sudu jalan melalui system hidrolik yang dilaksanakan dengan

memakai motor pengatur. Fungsi cakra melengkung adalah untuk pengaturan

sudu pengarah dan roda jalan saling berhubungan. Bentuk kelengkungan cakra

harus sedemikian rupa sehingga untuk setiap besaran volume air yang masuk

ke turbin dan tiap posisi permukaan kipas sudu jalan, bisa menghasilkan suatu

randemen turbin yang harganya maksimum. Pada instalasi turbin yang besar,

bila mengalami perubahan tinggi air yang jatuh dalam jangka waktu yang

lama, maka untuk turbin tersebut dibuatkan cakra melengkung yang lain, yang

Gambar 24. Turbin kaplan

Sumber : http://PrinsipKerjadanMacam-MacamTurbinMUCHLISON.ppt

lebih sesuai dengan kondisi turbin waktu itu. Turbin Kaplan, bekerja pada head yang

kecil dengan bentuk sudu yang mirip baling-baling yaitu membawa aliran dengan belokan

hanya sedikit.

6. Klasifikasi dari turbin- turbin modern berdasarkan head dan debitnya adalah sebagai

berikut :

Tabel 2: Klasifikasi dari turbin-turbin Hidrolik

Classes Reaction Impulse

Systems

Axial (propeller)Francis

(axial-

radial)

PeltonInclined

jet

Double

jet

Kaplan

(adjustable

blades)

Fixed

blades

Limits of

applicability

H = 2-70 m

D = 1-10 m

N

H = 2-70 m

D1 =0.35-9

m

N

H =

30-450 (lz)

H = 2-200m

(small sizes)

D1 =

0.35-7.5 m

H =

300-1700 (large

sizes)

H = 40-250m

(small sizes)

D1 =

0.36-5.2 m

H =30-400

m

N =

10-4000 kW

H =10-60 m

N =

10-150 kW

Page 8: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 8/57

up to

250.000 kW

up to

150.000 kW

N

up to

500.000 kW

N

up to

110.000 kW

Sumber : John B. Manga.1992. Dasar-Dasar Turbin Air Dan Perencanaan. Ujungpandang.

I. PERAWATAN TURBIN FRANCIS

Sebuah turbin yang terus-menerus digunakan untuk suatu keperluan membutuhkan

perawatan, sebab dengan perawatan ini diharapkan kita bisa mempertahankan kualitas dari

suatu komponen turbin agar dicapai efisiensi maksimum dari turbin tersebut. Untuk keperluan

ini kita bisa menempuh beberapa cara antara lain :

1. Inspeksi, yaitu melakukan pemeriksaan terhadap bagian-bagian turbin mengenai

kerusakan dan kemungkinan yang akan terjadi pada sudu-sudu poros, motor penggerak,

dan lain-lain.

2. Preventif, yaitu melakukan perawatan pada komponen-komponen turbin sesuai dengan

prosedur-prosedur dan petunjuk perawatan untuk menghindari kerusakan, seperti

pelumasan, dan lain-lain.

3. Korektif, hal ini bisa dilakukan dengan cara :

a. Perbaikan, ini dilakukan untuk komponen turbin yang mengalami kerusakan dan

memungkinkan untuk diperbaiki, serta harganya cukup mahal untuk diganti.

b. Penggantian, ini dilakukan untuk komponen-komponen turbin yang rusak dan

biayanya relative murah.

4. Perawatan Darurat, yaitu perawatan yang dilakukan pada turbin secara darurat jika

terjadi kerusakan, dan melanjutkan operasinya seperti membersihkan sudu-sudu, dan

lain-lain.

J. KEHILANGAN YANG TERDAPAT DALAM INSTALASI TURBIN

1. Kehilangan hidraulik pada aliran air dari turbin yang diatur oleh hukum-hukum umum dari

gesekan hidraulik pada pipa-pipa penyalur.

Pada aliran turbulen uniform (serba sama), kehilangan head akibat gesekan

mengenai atau melewati dinding yang kehalusannya relatif. Pada kehilangan ini

keseluruhan efisiensi akan naik dalam bentuk diameter dan head efektif.

hr = ……………………………………………….. (Persamaan 1)

Sumber : John B. Manga.1992. Dasar-Dasar Turbin Air Dan Perencanaan.

Ujungpandang.

dimana :

R = jari-jari hidraulik dari aliran

= koefisien kekasaran dinding yang diizinkan

v = kecepatan aliran air

l = panjang dari passage

2. Kehilangan Eddy (Eddy losses)

Yang disebabkan oleh bermacam-macam sebab misalnya dalam hal arah dari

kecepatan yang identik dengan kehilangan lokal (local losses) dalam saluran. Kehilangan

ini termasuk dalam kehilangan energi kinetik pada pemasukan tabung draft. Untuk turbin-

turbin yang besar satuan debitnya Qf, misalnya pada putaran spesifik yang tinggi,

kehilangan ini akan menjadi lebih besar dan efisiensi menjadi lebih kecil.

Page 9: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 9/57

hv = …………………………………….. (Persamaan 2)

Sumber : John B. Manga.1992. Dasar-Dasar Turbin Air Dan Perencanaan.

Ujungpandang.

dimana vi dan masing-masing koefisien kecepatan dan koefisien kehilangan pada bagian

aliran yang ke i.

3. Kehilangan volumetris

yang menjelaskan bahwa pada kenyataannya hanya bagian air yang mencapai

roda turbin (runner) yang dapat mengalir melaluinya. Sebagian saja dari air tersebut yang

melalui sela-sela poros sepanjang rim dan pada turbin Kaplan, air sebagian melalui celah

(clearance) antara roda turbin dan leher cincin (throat ring).

…………………………………….. (Persamaan 3)

Sumber : John B. Manga.1992. Dasar-Dasar Turbin Air Dan Perencanaan.

Ujungpandang.

:

F = luas potongan melintang dari ruang rugi (clearance)

= koefisien jumlah pemindahan debit

4. Kehilangan mekanis

dalam bantalan yang disebabkan oleh bagian-bagian yang berputar pada turbin.

Untuk turbin vertikal, kehilangan ini ditentukan atau disebabkan terutama dalam bantalan

dorong dan harganya tergantung pada beban aksial.

w = Mf …………………….. (Persamaan 4)

Sumber : John B. Manga.1992. Dasar-Dasar Turbin Air Dan Perencanaan.

Ujungpandang.

5. Kehilangan yang disebabkan oleh gesekan disk,

misalnya kehilangan daya disebabkan oleh gesekan antara putaran permukaan

(revolving surface) dari turbin dan air di luar dari jalan lintas air (water passage) akan

menjadi besar pada turbin Francis sebab turbin ini mempunyai permukaan rotasi yang

lebih besar pada batas pemasukan serta pengeluaran dan celah-celahnya. = A n3

…………………….. (Persamaan 5) dimana A adalah suatu koefisien yang tergantung

pada viskositas, fluidity, dimensi, dan bentuk dari permukaan gerakan.

Sumber : John B. Manga.1992. Dasar-Dasar Turbin Air Dan Perencanaan

Ujungpandang.

K. SEGITIGA KECEPATAN PADA TURBIN

Cwe

Page 10: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 10/57

( Gambar 25. segitiga kecepatan pada turbin Francis )

Sejumlah debit air dengan kecepatan tinggi yang memiliki gaya potensial

disemprotkan oleh nossle menuju sudu – sudu turbin akan mempunyai dua jenis kecepatan,

yaitu kecepatan absolute dan kecepatan relative, yang kemudian diubah menjadi energi

mekanik pada turbin. Air semburan nossle yang menyentuh sudu turbin akan menghasilkan

kecepatan absolute (Ca), yang terbagi menjadi dua yaitu kecepatan absolute masuk (Cai),

yang terjadi sewaktu air disemprotkan langsung ke arah sudu dan kecepatan absolute keluar

(Cae), yang terjadi pada saat air yang masuk ke sudu terpantul / tertumbuk keluar sudu.

Sebagian dari semburan air dari nossle akan masuk menyusuri sudu hingga menyentuh poros

turbin dan menghasilkan kecepatan relative (Cr), yang juga terbagi menjadi kecepatan

relative masuk (Cri), yang terjadi pada saat air menyusur masuk menyentuh poros dan

kecepatan relative keluar (Cre), yang terjadi saat air tertumbuk kembali keluar poros turbin.

Pada segitiga kecepatan dapat dibandingkan antara kecepatan fluida masuk (Cfi), dan

kecepatan fluida keluar (Cfe), dimana (Cfi) lebih besar dibanding dengan (Cfe). Hal tersebut

disebabkan oleh karena terjadinya kehilangan – kehilangan dalam turbin akibat gesekan

antara semburan air dengan permukaan sudu dan poros sekaligus berpindahnya sebagian

daya tekan air (energi potensial) menjadi gerak turbin (energi kinerik). Selain itu nilai

perubahan kecepatan masuk (Cwi), juga lebih besar dibandingkan dengan perubahan

kecepatan keluar (Cwe).

L. PERSAMAAN BERNOULLY

Sebelumnya kita telah belajar mengenai prinsip Om Bernoulli. Nah, Om Bernoulli

juga mengembangkan prinsipnya itu secara kuantitatif. Untuk menurunkan persamaan

Bernoulli, kita anggap aliran fluida tunak & laminar, tak-termampatkan alias tidak bisa

ditekan, viskositas alias kekentalannya juga kecil sehingga bisa diabaikan.

Pada pembahasan mengenai Persamaan Kontinuitas, kita sudah belajar bahwa laju

aliran fluida juga dapat berubah-ubah tergantung luas penampang tabung alir. Berdasarkan

prinsip om Bernoulli yang dijelaskan di atas, tekanan fluida juga bisa berubah-ubah

tergantung laju aliran fluida tersebut. Selain itu, dalam pembahasan mengenai Tekanan Pada

Fluida (Fluida Statis), kita juga belajar bahwa tekanan fluida juga bisa berubah-ubah

tergantung pada ketinggian fluida tersebut. Nah, hubungan penting antara tekanan, laju aliran

dan ketinggian aliran bisa kita peroleh dalam persamaan Bernoulli. Persamaan bernoulli ini

sangat penting karena bisa digunakan untuk menganalisis penerbangan pesawat, pembangkit

listrik tenaga air, sistem perpipaan dkk.

Warna buram dalam tabung alir pada gambar menunjukkan aliran fluida sedangkan

warna putih menunjukkan tidak ada fluida.

Fluida pada luas penampang 1 (bagian kiri) mengalir sejauh L1 dan memaksa fluida pada

penampang 2 (bagian kanan) untuk berpindah sejauh L2. Karena luas penampang 2 di

bagian kanan lebih kecil, maka laju aliran fluida pada bagian kanan tabung alir lebih besar

(Ingat persamaan kontinuitas). Hal ini menyebabkan perbedaan tekanan antara penampang 2

(bagian kanan tabung alir) dan penampang 1 (bagian kiri tabung alir) – Ingat prinsip

Bernoulli. Fluida yang berada di sebelah kiri penampang 1 memberikan tekanan P1 pada

fluida di sebelah kanannya dan melakukan usaha sebesar :

Agar persamaan Bernoulli yang akan

kita turunkan berlaku secara umum, maka kita

anggap fluida mengalir melalui tabung alir

dengan luas penampang yang tidak sama dan

ketinggiannya juga berbeda (lihat gambar di

bawah). Untuk menurunkan persamaan

Bernoulli, kita terapkan teorema usaha dan

Page 11: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 11/57

Persamaan ini bisa juga ditulis dalam bentuk seperti ini :

Pada penampang 2 (bagian kanan tabung alir), usaha yang dilakukan pada fluida adalah :

W1 = – p2 A2 L2

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya yang diberikan berlawanan dengan arah gerak. Jadi

fluida melakukan usaha di sebelah kanan penampang 2.

Di samping itu, gaya gravitasi juga melakukan usaha pada fluida. Pada kasus di atas,

sejumlah massa fluida dipindahkan dari penampang 1 sejauh L1 ke penampang 2 sejauh L2,

di mana volume fluida pada penampang 1 (A1L1) = volume fluida pada penampang 2

(A2L2). Usaha yang dilakukan oleh gravitasi adalah :

W3 = – mg (h2 – h1)

W3 = – mgh2 + mgh1

W3 = mgh1 – mgh2

Tanda negatif disebabkan karena fluida mengalir ke atas, berlawanan dengan arah gaya

gravitasi. Dengan demikian, usaha total yang dilakukan pada fluida sesuai dengan gambar di

atas adalah :

W = W1 + W2 + W3

W = P1A1L1 – P2A2L2 + mgh1 – mgh2

Teorema usaha-energi menyatakan bahwa usaha total yang dilakukan pada suatu sistem

sama dengan perubahan energi kinetiknya. Dengan demikian, kita bisa menggantikan Usaha

(W) dengan perubahan energi kinetik (EK2 – EK1). Persamaan di atas bisa kita tulis lagi

menjadi :

W = P1A1L1 – P2A2L2 + mgh1 – mgh2

EK2 - EK1 = P1A1L1 – P2A2L2 + mgh1 – mgh2

½ mv22 – ½ mv1

2 = P1A1L1 – P2A2L2 + mgh1 – mgh2

Keterangan :

Persamaan ini menyatakan bahwa jumlah total antara besaran-besaran dalam

persamaan mempunyai nilai yang sama sepanjang tabung alir. Sekarang mari kita tinjau

persamaan Bernoulli untuk beberapa kasus.

1. Persamaan Bernoulli pada Fluida Diam

Kasus khusus dari persamaan Bernoulli adalah untuk fluida yang diam (fluida

statis). Ketika fluida diam alias tidak bergerak, fluida tersebut tentu saja tidak punya

kecepatan. Dengan demikian, v1 = v2 = 0. Pada kasus fluida diam, persamaan Bernouli

bisa kita rumuskan menjadi :

2. Persamaan Bernoulli pada Tabung Alir atau Pipa yang ketinggiannya sama

energi pada fluida dalam daerah tabung alir

(ingat kembali pembahasan mengenai usaha

dan energi). Selanjutnya, kita akan

memperhitungkan banyaknya fluida dan usaha

yang dilakukan untuk memindahkan fluida

tersebut.

Ini adalah persamaan Om Bernoulli. Persamaan om Bernoulli ini kita turunkan

berdasarkan prinsip usaha-energi, sehingga merupakan suatu bentuk Hukum Kekekalan

Energi

Jika ketinggian tabung alir atau pipa sama, maka persamaan Bernoulli bisa

Sekarang kita subtitusikan alias kita gantikan m pada persamaan di atas :

Ingat bahwa massa fluida yang mengalir sejauh L1 pada penampang A1 = massa

fluida yang mengalir sejauh L2 (penampang A2). Sejumlah massa fluida itu, sebut

saja m, mempunyai volume sebesar A1L1 dan A2L2, di mana A1L1 = A2L2 (L2

lebih panjang dari L1).

Ruas kiri dan ruas kanan pada persamaan Bernoulli di atas bisa mengacu pada

dua titik di mana saja sepanjang tabung aliran sehingga kita bisa menulis kembali

persamaan di atas menjadi :

Page 12: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 12/57

Sumber: http://www.gouldspumps.com/cpf_0011.htm

M. KAVITASI

Kavitasi adalah gejala menguapnya zat cair yang sedang mengalir, karena

tekanannya berkurang sampai dibawah tekanan uap jenuh. Misalnya pada air bertekanan 1

atmosfir akan mendidih dan menjadi uap jenuh pada temperatur 99,6 oC. Tetapi jika tekanan

direndahkan, maka air akan mendidih pada temperatur yang lebih rendah. Jika tekanannya

cukup rendah maka pada temperatur kamar pun air dapat mendidih.

Apabila zat cair mendidih maka akan timbul gelembung-gelembung uap zat cair. Hal

ini dapat terjadi pada zat cair yang sedang mengalir di dalam turbin maupun di dalam pipa.

Tempat yang bertekanan rendah dan/atau berkecepatan tinggi di dalam aliran, sangat rawan

terhadap terjadinya kavitasi pada sisi isapnya. Kavitasi akan timbul bila tekanan isap terlalu

rendah.

Jika turbin mengalami kavitasi, maka akan timbul suara berisik dan getaran. Selain itu

performansi turbin tidak dapat bekerja dengan baik. Jika turbin dijalankaan dalam keadaan

kavitasi secara terus-menerus dalam jangkawaktu yang cukup lama maka permukaan

dinding saluran sekitar aliran yang berkavitasi akan mengalami kerusakan. Permukaan

dinding akan termakan sehingga menjadi berlubang-lubang.

Peristiwa ini disebut erosi kavitasi sebagai akibat dari tumbukan gelombang uap yang

parah pada dinding secara terus menerus.

Karena kaviatasi sangat merugikan yaitu mengakibatkan turunnya performansi, timbulnya

suara dan getaran, serta rusaknya turbin, maka gejala ini harus dicegah dengan segala cara.

Cara Penanggulangan Kavitasi :

Kavitasi pada dasarnya dapat dicegah dengan membuat NPSH yang tersedia

lebih besar daripada NPSH yang diperlukan . Dalam perencanaan instalasi pompa ,hal-hal

berikut ini harus diperhatikan untuk menghindari kavitasi :

1. Ketinggian letak pompa terhadap permukaan zat cair yang diisap harus dibuat sserendah

mungkin agar head isap menjadi rendah pula .

2. Pipa isap harus dibuat sependek mungkin . Jika terpaksa dipakai pipa isap yang panjang ,

sebaiknya diambil pipa isap yang berdiameter satu nomor lebih besar untuk mrngurangi

kerugian gesek .

3. Sama sekali tidak dibenarkan untuk memperkecil laju aliran dengan menghambat disisi

isap .

4. Jika pompa memiliki head total yang berlebihan , maka pompa akan bekerja dengnan

kapasitas aliran yang berlebihan pula ,sehingga kemungkinan akan terjadi kavitasi menjadi

lebih besar . Karena itu head total pompa harus ditentukan sedemikian ssehingga sesuai

dengan yang diperlukan pada kondisi operasi yang sesungguhnya .

N. SURGING

Dalam suatu keadaan tertentu sebuah pompa sentrifugal dapat mengalami keadaan

yang tidak stabil, dimana kapasitas berubah-ubah sehinggamerupakan suatu pulsasi

(berdenyut-denyut). Gejala ini disebut surjing.

Titik D adalah titik design yaitu titik /keadaan dimana pompa direncanakan akan

bekerja. Misalkan pompa sedang mengisi sebuah tangki atau mengalirkan suatu fluida pada

suatu sistem. Jika kebutuhan sistem bertambah sedangkan putaran pompa konstan, maka

pompa akan memberikan kapasitas yang lebih besar, sedangkan Head (tekanan) menurun.

Dengan demikian maka keadaan kerja pompa dari D bergeser ke kanan, ke arah B. ika

kebutuhan berkurang lagi, maka kapasitas pompa berkurang dan Headnya naik ketitik P.

Jika kebutuhan terus berkurang maka tekanan jadi menurun, dan dengan demikian aliran

dioprek menjadi :

Page 13: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 13/57

mulai berbalik dari sistem kedalam pompa. Dalam keadaan ini kapasitas akan menjadi nol.

(pompa bekerja pada titik S).

Jika hal ini terjadi maka pompa akan mencoba mulai mengalirkan fluida lagi tetapi

tekanan yang dihasilkan tidak dapat menanjak dengan cepat menurut lengkungan SP, akan

tetapi secara langsung memberikan aliran pada head yang sama besar dengan titik S yaitu

pada titik B.

Penambahan fluida (penambahan kapasitas(Q)), akan menyebabkan tekanan

naik dengan cepat, sehingga akan bergeser dari B ke P; sehingga peristiwa diatas akan

terulang lagi dan pompa berhenti mengalirkan fluida lagi pada titik S. Peristiwa ini akan

berlangsung terus sampai peristiwa yang menyebabkanya hilang.Titik P disebut titik pilsasi

(surging point).

Dalam sistem pompa yang sesungguhnya surjing akan terjadi pada kondisi dan

keadaan sebagai berikut:

1. Pompa mempunyai kurva H-Q yang naik sampai harga puncak, dan jika aliran

dibesarkan terus kurva H-Q akan turun kembali.

2. Pada jalur pipa ada tangki zat cair atau ada fasa gas di dalam aliran.

3. Katup pengatur aliran dipasang pada sebelah hilir tangki zat cair atau fasa gas.

Cara pencegahannya :

Untuk mengatasi surjing dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

1. Pipa isap dibuat sependek mungkin serta mengerangi belikan-belokan agar kerugian gesek

dari fluida bisa dikurangi.

2. Pipa isap dibenamkan agak dalam (kurang lebih 1 meter) agar tidak ada udara yang masuk

terisap dalam pompa.

3. Dengan memasang katup pengatur agar aliran air bisa diatur.

4. Antara inlet pompa dengan belokan terdekat sebaiknya diberikan pipa lurus agar aliran yang

masuk ke dalam kipas memiliki kecepatan yang merata.

Sumber : “Dasar-Dasar Pompa dan Perencanaan”oleh JOHN B.MANGA

GAMBAR INSTALASI TURBIN FRANCIS

KETERANGAN:

1. Manometer : Untuk mengukur tekanan ketinggian

2. Neraca : Untuk mengukur beban

3. Tuas pengatur : Untuk mengubah sudut sudu pengarah

4. Reservoir : Tempat penampungan fluida

5. Pompa : Untuk memindahkan air dari reservoir ke turbin melalui

pipa

6. Katup : Untuk mengatur debit air yang keluar dari pompa

7. Motor : Untuk memutar pompa

8. Saklar On-Off

9. Pipa : Untuk mengalirkan air

10. Rumah keong : Untuk mendistribusikan tekanan air yang ke dalam sudu

Page 14: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 14/57

pengarah

11. Kran air : Untuk mengeluarkan air yang mengendap dalam rumah

keong

12. Beban

13. Belt : Untuk mentransmisikan putaran ke Tachometer

14. Tachometer : Untuk mengukur jumlah putaran persatuan waktu

FOTO INSTALASI TURBIN FRANCIS

Tampak Depan

Motor,Pompa,Katup Instalasi Pipa

Instalasi Turbin Francis

Turbin Francis,Poros,Kopling,Cakram

A. Pembahasan Umum

Jenis Material Propeller pada kapal Titanic

Ketika Olimpiade dimulai pada tahun1911, baling-balingnya diambil gambarnya dan ini dikenal

foto juga menunjukkan baling-baling turbin yang digerakkan oleh pusat sebagai seorang-berbilah

Page 15: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 15/57

empat casting. Dalam kasusnya Britannic, tidak hanya adalah sebuah baling-baling berbilah

empat periode terlihat dalam foto, tetapi propeller ini juga hari ini terlihat pada kecelakaan.

Namun, pada saat ini, tidak ada foto yang diketahui tampaknya ada menunjukkan's baling-baling

Titanic di tempat dan, mengingat bahwa pusat baling-baling tidak terlihat pada kecelakaan, ini

menimbulkan pertanyaan menarik.

Pada musim panas tahun 1924, setelah merekam kecepatan rata-rata mengesankan pada

persimpangan yg menuju ke timur, pergi ke Olimpiade Southampton dermaga kering

mengambang (atau "dok mengambang") untuk pembersihan rutin. The pusat baling-baling berbilah

empat diinstal selama mereparasi pasca-perang dia adalah jelas terlihat. Berikut gadis pelayaran's

Leviathan tahun sebelumnya, persaingan persahabatan antara dua liners sedang pada puncaknya

dan, setelah meninggalkan New York pada hari yang sama, Olimpiade dikalahkan rata-rata

kecepatan's Leviathan dari 22,65 knot. ('s Koleksi Author)

Dari segi efisiensi:

A-pisau baling-baling tunggal akan menjadi paling efisien - jika getaran bisa ditoleransi. Jadi,

untuk mendapatkan tingkat yang dapat diterima saldo dengan kurang getaran banyak, sebuah

baling-baling berbilah dua, praktis berbicara, adalah yang paling efisien. Seperti pisau

ditambahkan, menurunkan efisiensi, tetapi begitu juga tingkat getaran. baling-baling Kebanyakan

dibuat dengan tiga bilah sebagai kompromi untuk getaran, ukuran yang nyaman, efisiensi, dan

biaya. Perbedaan efisiensi antara dua-tiga-berbilah propeller dan dianggap kurang penting

dibandingkan perbedaan getaran. Hampir semua baling balap saat ini baik tiga-atau empat-

berbilah. 6

Olimpiade Spesifikasi Propeller Kelas, 1911-25. Sumber termasuk "notebook Andrews," kata

Harland & Wolff rekayasa notebook, serta spesifikasi propeller Britannic, yang sebagian

dikonfirmasi oleh entri Teknik, Februari 1914. Selain itu, chief engineer Thearle memberikan

spesifikasi pusat baling-baling dan sayap untuk Olimpiade pada awal 1925. Ini telah diasumsikan

bahwa mengacu pada konfigurasi baling-baling setelah perang mereparasi pos di 1919-1920.

Jumlah pusat baling-baling pisau pada Olimpiade sebagai dilengkapi selama mereparasi ini sudah

dikonfirmasi oleh catatan fotografi, termasuk foto-foto dalam pengecoran pada bulan September

1919 dan di tempat 1923-24 dan seterusnya. Sebuah dokumen mirip dengan entri registry

Inggris, memberikan spesifikasi teknis olimpiade, dicetak setelah 1921 tetapi sebelum 1928,

merujuk kepada's baling-baling Olimpiade karena mereka mungkin dilakukan post-1925.

Mungkin mereka kemudian diubah lagi, tetapi pada saat ini ini tidak diketahui. Meskipun

Page 16: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 16/57

perubahan dengan spesifikasi propeller pusat untuk kapal ini, akhirnya pusat baling-baling

dipasang pada kedua Britannic dan Olimpiade memiliki spesifikasi yang identik dengan yang asli

dipasang pada Olimpiade pada tahun 1911. Tampaknya Harland & Wolff telah menemukan

desain optimal dan tidak dapat memperbaiki itu, meskipun mereka tidak tahu bahwa pada saat

itu. Memang, sangat mirip dengan yang dilengkapi baling-baling onboard White Star's Majestic di

tahun 1920-an. kapal itu memiliki empat-didorong baling-baling dengan empat bilah turbin,

diameter 16 kaki, 5 inci, pitch dari 15 kaki dan seluas 119 meter persegi, berputar pada 180

putaran per menit dengan kecepatan layanan yang dirancang nya. (Lihat juga Chirnside, Mark:.

RMS Titanic Olimpiade Suster, Tempus Publishing, 2004)

Mungkin telah terjadi bahwa pusat baling-baling Olimpiade tiga berbilah-membayar harga untuk

meningkatkan efisiensi dengan mengorbankan getaran meningkat, sehingga pembangun kapal

kemudian kembali ke-berbilah satu empat. Britannic pasti punya-berbilah satu empat. baling-

baling nya dipasang setelah pembuat kapal memiliki 18 bulan mengalami beberapa operasi

Olimpiade dan tiga-berbilah satu, jadi tentu pengaturan tampaknya tidak memenuhi harapan.

Semua ini, tentu saja, tidak akan diketahui ketika Titanic sedang diselesaikan pada bulan

Februari 1912, atau ketika Olimpiade kembali ke pembuat kapal pada akhir 1912.

Tidak ada foto diketahui's propeler Titanic di tempat (seperti yang sering terjadi, banyak foto

mengaku sebagai Titanic sebenarnya Olimpiade). Rekaman fotografi karena itu tidak ada

bantuan kepada kami.

Sebagai samping, ada satu gambar yang menarik yang dilengkapi Titanic selama-hingga akhir

pertengahan Januari 1912. 7 ini muncul untuk menunjukkan-baling-baling berbilah empat di

samping dermaga kering Thompson, istirahat dengan sendirinya pada platform floating crane.

Mengapa itu ada di sana pada saat itu, atau untuk apa kapal itu mungkin awalnya dimaksudkan,

adalah subjek spekulasi. Sebaliknya, tidak spekulatif untuk menyatakan bahwa ada sumber

primer, tampaknya memberikan set akurat spesifikasi propeller untuk Titanic, yang

mengidentifikasi pusat baling-baling sebagai seorang-berbilah satu tiga.

Mungkin terjadi bahwa dokumen lain akan muncul di masa depan, sumber ini bertentangan, dan

merekam bahwa Titanic memang dilengkapi dengan baling-baling berbilah pusat-empat - seperti

sejarawan percaya selama ini. Namun, mengingat fakta bahwa-baling-baling berbilah tiga juga

telah didokumentasikan, tampaknya satu-satunya cara untuk menyatakan dengan pasti apa pusat

baling-baling yang Titanic akan berharap bahwa metode yang dapat ditemukan untuk

memeriksanya di tempat pada kecelakaan. Sampai saat itu, atau sampai foto diverifikasi

ditemukan, maka akan menjadi lain dari misteri abadi's Titanic.

Olimpiade menjalani perbaikan tahunan di Januari 1929. Pada saat ini, nada suara baling-baling

sayap telah meningkat menjadi sebanyak 36 kaki, 9 inci. Ukuran kapal ditunjukkan oleh para

pekerja di buritan, sedangkan kotoran pelayanan berlayar di laut ini terlihat dengan cat tersebut.

Foto Olimpiade 's buritan juga dapat tanggal dengan memeriksa jumlah baris dari paku keling

sekitar lengkungan di bagian atas aperture baling-baling pusat; ada awalnya empat baris paku

keling, namun setelah frame buritan baru dipasang selama musim dingin 1925-26, ini meningkat

menjadi lima baris. ('s Koleksi Author)

pitch Propeller adalah "jarak yang baling-baling akan bergerak dalam satu revolusi jika itu

bergerak melalui medium padat lembut tidak memungkinkan untuk slip." Dengan kata lain,

"apakah itu jarak perjalanan yang ideal untuk satu revolusi dari baling-baling." selip tidak dapat

dihindari untuk baling-baling bergerak melalui air daripada medium, lembut padat. Sebagai contoh

slip, jika baling-baling memiliki pitch dari 33 kaki, kemudian dengan slip khas sekitar 12 persen,

itu benar-benar akan bergerak sekitar 29 kaki melalui air. (Lihat Halpern, Sam. ", "September 18

Desember 2007, diakses 1 Oktober 2007.)

2's baling Kelautan memiliki diameter 22 kaki, 3 inci ketika dia mulai beroperasi pada 1899,

Page 17: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 17/57

menurut laporan surat kabar yang muncul di The New York Times pada tanggal 10 September

1899. Namun, bahkan jika liner lain memiliki baling-baling dengan diameter yang lebih besar,

Titanic sayap propeller dan Olimpiade tentu salah satu yang terbesar dalam hal diameter

mereka, jika bukan yang terbesar. Sementara Olimpiade dan sayap baling-baling's Titanic,

dengan diameter 23 kaki, 6 inci 1911-1912, yang jauh lebih besar daripada liners lainnya, yang

sama tidak dapat dikatakan dari baling-baling utama mereka. Lapland, Harland & halaman

nomor's Wolff 393, memiliki baling-baling dengan diameter 19 kaki, 6 inci; Laurentic, halaman

nomor 394, telah baling-baling sayap dengan diameter 17 kaki, 6 inci dan baling-baling turbin-

driven pusat dengan diameter 10 kaki. Pemeriksaan liners kecil lainnya yang dibangun pada saat

itu menunjukkan bahwa pusat baling-baling untuk Olimpiade dan Titanic itu tidak berarti sangat

besar. Bahkan, mereka akan rata-rata dalam hal diameter mereka, jika dibandingkan dengan

baling-baling dipasang pada kalimat yang lebih kecil pada saat itu.

Dalam kering dermaga's mengambang Southampton sekali lagi, beberapa waktu setelah

mereparasi 1928-29,'s baling-baling Olimpiade yang terlihat dalam pandangan unik.

Meskipun sudut dan jarak dapat membuat sulit untuk membedakan, hampir tampak

seolah-olah penurunan diameter dan peningkatan pitch yang terlihat pada baling-baling

sayap dibandingkan dengan 1911 foto. Ada beberapa "bercak" pada foto. ('s Koleksi

Author)

Titanic: Kisah Resmi. Random House; 1997. Kotak ini termasuk sejumlah dokumen asli yang

berhubungan dengan Titanic. Panduan termasuk lampiran memberikan "keterangan kapal yang

dibangun oleh Harland & Wolff." Sayap propeller's pitches Titanic yang keliru diberikan sebagai

33 kaki, sementara's boiler Olimpiade dan khusus propeler adalah konfigurasi nya mengikuti

mereparasi 1912-1913. Tidak ada angka diberikan untuk jumlah pisau. Telah diasumsikan bahwa

sayap propeller's pitches Titanic meningkat menjadi 34 kaki, 6 inci, tetapi pada kenyataannya

mereka tampaknya telah diubah lebih lanjut untuk 35 kaki. Lebih relevan dengan baling-baling

pusat adalah kenyataan bahwa dokumen ini berisi daftar diameter yang sama persis dan

pengukuran pitch yang terdaftar dalam Harland & Wolff rekayasa notebook untuk Titanic.

Fakta bahwa nada baling-baling sayap telah dimasukkan dalam buku tersebut, kemudian dicoret

dan diubah, tampaknya akan meningkatkan kredibilitas sosok tiga bilah untuk pusat baling-

baling's Titanic. Lagi pula, kalau itu dimasukkan salah maka itu akan menjadi masalah sederhana

untuk menyeberangi keluar dari "3" dan kemudian menggantinya dengan "4."

Meskipun disebut "Andrews notebook," dokumen itu sendiri tidak tampaknya ditulis di tangan

yang sama dengan catatan yang Andrews dibuat pada pelayaran pertama olimpiade pada tahun

1911, atau surat-surat pribadi yang ditulis sebelum itu. Memang, ada entri di dalamnya yang

pasca-tanggal kematian Andrews 'pada tanggal 15 April 1912. Hal ini berjudul "Menggambar

Kantor Salin." Nama dengan yang umumnya disebut telah digunakan begitu sering yang diberikan

di sini untuk mempermudah pengenalan.

Jenis material yang digunakan pada propeller kapal Titanic adalah Nibral adalah paduan Nikel,

Aluminium, Perunggu. Nibral memiliki kekuatan tarik hingga £ 95.000 psi dan sangat tahan lama.

Nibral biasanya digunakan pada pertunjukan kapal Ski , tinggi kapal pesiar emancing Sport

dengan tenaga kuda tinggi dan rpm yang tinggi. Sebuah panduan pemilih material tersedia untuk

membantu Anda menentukan bahan cocok untuk aplikasi tertentu. Nibral adalah perbaikan dan

biaya awal 30-36% lebih dari perunggu Mangan.

Page 18: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 18/57

Diposkan oleh piamesin di 06.17

Jenis Material Pada Sudu-Sudu Turbin Uap Kapal Titanic

Superalloy berbasis nikel banyak digunakan di dalam mesin pesawat terbang dan turbin gas

pembangkit listrik sebagai material turbin blade karena memiliki kemampuan untuk

mempertahankan kekuatan struktur (creep, fatigue) dan kestabilan permukaan (oksidasi, korosi)

pada suhu tinggi. Paduan logam ini diperkuat oleh larutan padat fasa matrik dan oleh presipitasi

fasa g’ berbasis Ni3Al. Perkembangan yang sangat berarti dalam peningkatan kemampuan

paduan ini pada suhu tinggi adalah sejak dimasukannya unsur-unsur refraktori terutama Tungsten

(W) dan Rhenium (Re) sebagai unsur paduan [1-4]. Akan tetapi, kandungan unsur-unsur

refraktori yang tinggi di dalam paduan akan meningkatkan ketidakhomogenan kimia karena

segregasi mikro unsur-unsur ini di dalam inti dendrit selama proses pengecoran dan meningkatkan

kecenderungan terjadinya fasa TCP (Topologically Closed Pack) yang merugikan pada suhu

operasi [4-7]. Perkembangan terakhir melaporkan bahwa Ruthenium (Ru) merupakan unsur

potensial yang dapat menekan terbentuknya fasa TCP pada suhu tinggi dan meningkatkan

kekuatan creep [8-10]. Ada beberapa kemungkinan yang menyebabkan Ru mempunyai

pengaruh yang positif pada paduan ini misalnya Ru menurunkan tingkat segregasi unsur-unsur

refraktori [6], meningkatkan kelarutan Re dalam Ni[11], dan merubah rasio partisi unsur-unsur

refraktori terutama Re diantara fasa g dan g’[10]. Akan tetapi, kemungkinan terakhir masih

merupakan masalah yang diperdebatkan akhir-akhir ini karena adanya perbedaan hasil yang

ditunjukkan oleh para peneliti [10,12-13].

Rekomendasikan ini di Google

1 komentar:

boby kuswandi 9 Oktober 2015 14.39

keuntungan dan kerugian nya gk ada ya broo, jika memakai jenis2 turbin tersebut.?

Balas

Sehubungan dengan pentingnya Ru pada

pengembangan superalloy berbasis nikel, beberapa

penelitian yang intensif bermunculan berkaitan dengan

karakteristik pemaduan unsur Ru [8-10,12-

19].Tulisan ini melaporkan pengaruh Ru terhadap

struktur mikro dan evolusinya pada suhu tinggi pada

superalloy berbasis nikel berdasarkan hasil

eksperimen.

Page 19: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 19/57

Posting LamaBeranda

Langganan: Poskan Komentar (Atom)

Keluar

Beri tahu saya

Masukkan komentar Anda...

Beri komentar sebagai: Unknown (Google)

Publikasikan Pratinjau

Template Awesome Inc.. Diberdayakan oleh Blogger.

Page 20: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 20/57

Page 21: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 21/57

Page 22: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 22/57

Page 23: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 23/57

Page 24: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 24/57

Page 25: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 25/57

Page 26: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 26/57

Page 27: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 27/57

Page 28: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 28/57

Page 29: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 29/57

Page 30: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 30/57

Page 31: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 31/57

Page 32: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 32/57

Page 33: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 33/57

Page 34: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 34/57

Page 35: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 35/57

Page 36: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 36/57

Page 37: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 37/57

Page 38: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 38/57

Page 39: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 39/57

Page 40: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 40/57

Page 41: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 41/57

Page 42: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 42/57

Page 43: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 43/57

Page 44: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 44/57

Page 45: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 45/57

Page 46: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 46/57

Page 47: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 47/57

Page 48: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 48/57

Page 49: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 49/57

Page 50: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 50/57

Page 51: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 51/57

Page 52: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 52/57

Page 53: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 53/57

Page 54: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 54/57

Page 55: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 55/57

Page 56: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 56/57

Page 57: anto paende blogs_ TURBIN FRANCIS.pdf

2/18/2016 anto paende blogs: TURBIN FRANCIS

http://antopaendeblog.blogspot.co.id/2012/02/turbin-francis.html 57/57