1. Prinsip Kerja Turbin Francis
air masuk ke spiral casing → tekanan dan arah aliran diatur oleh guide vane → energi potensial & kinetik berubah di runner jadi energi mekanik → aliran keluar draft tube dengan kecepatan rendah supaya losses berkurang.
2. Hubungan Sudut Bukaan Guide Vane dengan Debit & Efisiensi
• sudut kecil: debit lebih kecil, cocok untuk beban parsial tapi efisiensi bisa turun kalau terlalu sempit.
• sudut besar: debit lebih besar, cocok untuk beban penuh, tapi kalau berlebihan bisa timbul losses dan potensi kavitasi.
• optimal: efisiensi maksimal tercapai ketika sudut bukaan guide vane sesuai dengan kebutuhan beban turbin.
3. Perbandingan Efisiensi & Aplikasi
• Francis: efisiensi 85–90%, ideal untuk head menengah, fleksibel, banyak dipakai di PLTA Indonesia.
• Pelton: efisiensi tinggi juga, tapi hanya efektif di head sangat tinggi, sederhana tapi tidak cocok head rendah/menengah.
• Kaplan: sangat efisien di head rendah (bisa di atas 90%), sudu bisa diatur → fleksibel untuk fluktuasi debit, tapi desainnya kompleks & biaya mahal.
4. Kelebihan & Kekurangan di PLTA
• Francis: stabil & serbaguna, tapi kompleks dalam perawatan.
• Pelton: sederhana, tahan lama, tapi terbatas aplikasinya.
• Kaplan: super fleksibel untuk debit variatif, tapi biaya investasi tinggi.
