UJI EKSPERIMENTAL PENGARUH VARIASI SUDUT SEKAT PADA SUDU BERPENAMPANG SETENGAH LINGKARAN TERHADAP DAYA DAN EFISIENSI TURBIN REAKSI CROSSFLOW POROS HORIZONTAL

EXPERIMENTAL TEST OF THE EFFECT OF VARIATION OF BLADE ANGLE BULKHEAD ON HALF-CIRCULAR SLAVES ON THE POWER AND EFFICIENCY OF THE HORIZONTAL SHAFT CROSSFLOW REACTION TURBINE

ABSTRAK

UJI EKSPERIMENTAL PENGARUH VARIASI SUDUT SEKAT PADA SUDU BERPENAMPANG SETENGAH LINGKARAN TERHADAP DAYA DAN EFISIENSI TURBIN REAKSI CROSSFLOW POROS HORIZONTAL

Nama                                : Fitri Fadila Rohmi

NIM                                  : 17050754038

Prodi                                 : S1 Teknik Mesin

Jurusan                             : Teknik Mesin

Fakultas                           : Fakultas Teknik

Lembaga                          : Universitas Negeri Surabaya

Dosen Pembimbing       : Priyo Heru Adiwibowo, S.T., M.T.

          Salah satu sumber energi listrik berasal dari bahan bakar fosil, akan tetapi ketersediaan bahan bakar fosil semakin menipis setiap tahunnya. Hal tersebut tentunya berbanding terbalik dengan jumlah kebutuhan masyarakat yang semakin meningkat. Turbin air merupakan salah satu alat yang dapat mengkonversi energi yang dimiliki air menjadi energi gerak yang akan membangkitkan listrik. Turbin crossflow merupakan salah contoh turbin air. Namun, daya yang dihasilkan turbin crossflow cenderung rendah sehingga perlu adanya pengembangan pada turbin crossflow. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sudut sudu turbin yang memiliki daya dan efisiensi paling optimal.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan memvariasikan besar sudut sekat pada sudu bepenampang setengah lingkaran pada turbin reaksi crossflow poros horizontal. Besar sudut sekat turbin yang digunakan yaitu 60°, 75°, dan 90° yang diuji dengan variasi kapasitas air sebesar 9,572 L/s, 11,024 L/s, 14,322 L/s, 16,152 L/s, dan 18,113 L/s. Sedangkan variasi pembebanan sebesar 500 gram, 1000 gram, 1500 gram, dan seterusnya sampai turbin berhenti berputar.

Hasil dari penelitian ini didapatkan bahwa turbin dengan sudut sekat 75˚ memiliki daya tertinggi dibandingkan sudut sekat 60˚dan sudut sekat 90˚. Daya tertinggi dihasilkan pada kapasitas 18,113 L/s, dengan daya turbin sebesar 4,194 Watt pada pembebanan 12000 gram. Efisiensi tertinggi juga dihasilkan pada sudut sekat 75˚ pada kapasitas 11,024 L/s, dengan nilai efisiensi sebesar 88,29% pada pembebanan 4500 gram. Hal ini dikarenakan pada sudut sekat 75˚ mampu memanfaatkan aliran air dengan baik pada bagian dalam sudut sudu turbin sehingga menghasilkan gaya dorong yang besar dan mampu memutar turbin dengan rpm tinggi serta torsi yang besar.

Kata kunci : Turbin Crossflow, Daya, Efisiensi, Sudut Sekat. 

ABSTRACT

EXPERIMENTAL TEST OF THE EFFECT OF VARIATION OF BLADE ANGLE BULKHEAD ON HALF-CIRCULAR SLAVES ON THE POWER AND EFFICIENCY OF THE HORIZONTAL SHAFT CROSSFLOW REACTION TURBINE

Name                                 : Fitri Fadila Rohmi

NIM                                   : 17050754038

Study Program                  : S1 Mechanical Engineering

Department                        : Mechanical Engineering

Faculty                              : Faculty of Engineering

Institution                          : The State University Of Surabaya

Supervisor                         : Priyo Heru Adiwibowo, S.T., M.T.

One source of electrical energy comes from fossil fuels, but the availability of fossil fuels is dwindling every year. This is of course inversely proportional to the increasing number of community needs. A water turbine is a device that can convert the energy of water into motion energy which will generate electricity. The crossflow turbine is an example of a water turbine. However, the power produced by the crossflow turbine tends to be low, so it is necessary to develop a crossflow turbine. The purpose of this study was to determine the turbine blade angle which has the most optimal power and efficiency.

This research uses an experimental method by varying the bulkhead angle on the semicircular cross-sectional blade on the horizontal axis crossflow reaction turbine. The turbine bulkhead angles used are 60°, 75°, and 90° which were tested with variations in water capacity of 9.572 L/s, 11.024 L/s, 14,322 L/s, 16,152 L/s, and 18,113 L/s. While the variation of loading is 500 grams, 1000 grams, 1500 grams, and so on until the turbine stops rotating.

The results of this study found that the turbine with a bulkhead angle of 75˚ has the highest power compared to a bulkhead angle of 60˚ and a bulkhead angle of 90˚. The highest power is produced at a capacity of 18,113 L/s, with a turbine power of 4.194 Watts at a loading of 12000 grams. The highest efficiency is also produced at a bulkhead angle of 75˚ at a capacity of 11.024 L/s, with an efficiency value of 88.29% at a loading of 4500 grams. This is because the 75˚ bulkhead angle is able to utilize the water flow well on the inside of the turbine blade angle so that it produces a large thrust and is able to rotate the turbine with high rpm and large torque.

Keywords : Crossflow Turbine, Power, Efficiency, Bulkhead Angle.