ccitonline.com

CCIT – Cara Cerdas Ingat Tuhan

| AI-DAI5 | DAI5 AI Agents | NIC | ZWI | | CCITEdu | DAI5 eBook | CFDSOF | Donation | Download | CCIT Corporation | DAI5 | 33 Kriteria Evaluasi Penerapan DAI5 | Search |

Perancangan dan Analisis Kinerja Turbin Pelton sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air

A. Project Title

Perancangan dan Analisis Kinerja Turbin Pelton sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air

B. Author Complete Name

Muhammad Rifqy Djaswandi (2406399775)

C. Affiliation

Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

D. Abstract

Proyek ini membahas perancangan awal dan analisis kinerja turbin Pelton sebagai pengubah energi potensial air menjadi energi mekanik untuk pembangkit listrik tenaga air. Perancangan dilakukan menggunakan pendekatan analitis dengan data desain awal berupa head 50 m dan debit 0,10 mยณ/s. Tahapan utama meliputi penentuan daya hidrolik, kecepatan jet, diameter jet, kecepatan keliling runner, diameter runner, jumlah bucket, gaya tangensial, torsi, daya runner, dan daya poros. Untuk menjaga agar perhitungan tetap sederhana dan dapat direplikasi, sistem diidealisasikan pada kondisi tunak dengan air dianggap incompressible serta kehilangan minor pada pipa tidak dimodelkan secara rinci. Hasil perancangan awal menunjukkan daya hidrolik sekitar 49.05 kW, kecepatan jet 30.69 m/s, diameter jet 64.4 mm, diameter runner 0.449 m, dan putaran desain 600 rpm. Dengan efisiensi total desain 85%, daya poros diperkirakan sebesar 41.69 kW dengan torsi sekitar 663.6 Nยทm. Hasil ini menunjukkan bahwa turbin Pelton sesuai digunakan untuk sistem dengan head relatif tinggi dan debit yang tidak terlalu besar. Desain yang diperoleh merupakan desain awal dan masih perlu divalidasi menggunakan data komponen aktual, pengujian eksperimental, atau simulasi numerik sebelum digunakan pada kondisi nyata.

E. Author Declaration

1. Deep Awareness (of) I

[Kriteria 1 โ€“ Consciousness of Purpose] Perancangan diposisikan sebagai upaya manusia untuk menggunakan ilmu teknik secara bertanggung jawab, dengan menyadari bahwa kemampuan merancang sistem energi merupakan amanah yang harus digunakan untuk kemaslahatan.

[Kriteria 2 โ€“ Self-Awareness] Penulis menyadari bahwa hasil desain dipengaruhi oleh asumsi, keterbatasan data, dan tingkat pemahaman penulis. Karena itu, nilai hasil perhitungan tidak diperlakukan sebagai hasil absolut tanpa validasi.

[Kriteria 3 โ€“ Ethical Considerations] Keselamatan, keandalan, efisiensi penggunaan energi, dan keterbatasan lingkungan menjadi pertimbangan dalam memilih parameter desain dan mengevaluasi hasil.

[Kriteria 4 โ€“ Integration of CCIT] Proses analisis dilakukan dengan menjaga kesadaran kepada Tuhan Yang Maha Esa dan menghindari klaim berlebihan terhadap hasil desain yang masih bersifat awal.

[Kriteria 5 โ€“ Critical Reflection] Hasil perhitungan tidak hanya dipandang sebagai angka, tetapi dikaitkan dengan dampaknya terhadap pemanfaatan energi air, kebutuhan keselamatan, biaya, dan keberlanjutan.

[Kriteria 6 โ€“ Continuum of Awareness] Analisis dilakukan secara bertahap dari identifikasi masalah, pemilihan parameter, idealisasi, perhitungan, pemeriksaan hasil, hingga evaluasi keterbatasan dan peluang perbaikan.

2. Intention of the Project Activity

[Kriteria 7 โ€“ Clarity of Intent] Tujuan utama proyek adalah menghasilkan rancangan awal turbin Pelton yang sederhana, terukur, dan dapat dianalisis menggunakan prinsip dasar sistem konversi energi.

[Kriteria 8 โ€“ Alignment of Objectives] Tujuan desain diarahkan pada efisiensi konversi energi, keandalan, keselamatan, dan penggunaan sumber daya yang bertanggung jawab.

[Kriteria 9 โ€“ Relevance of Intent] Turbin Pelton dipilih karena relevan untuk pembangkit tenaga air dengan head tinggi dan debit relatif kecil hingga sedang, sehingga cocok sebagai objek studi perancangan.

[Kriteria 10 โ€“ Sustainability Focus] Pemanfaatan energi air dipertimbangkan sebagai bentuk konversi energi terbarukan, dengan perhatian pada efisiensi dan pengurangan pemborosan energi.

[Kriteria 11 โ€“ Focus on Quality] Kualitas desain dijaga melalui konsistensi satuan, pemeriksaan silang daya dan torsi, serta penjelasan eksplisit terhadap asumsi yang digunakan.

F. Introduction

Turbin air merupakan salah satu mesin konversi energi yang mengubah energi hidrolik aliran air menjadi energi mekanik pada poros. Energi mekanik tersebut selanjutnya dapat digunakan untuk menggerakkan generator. Salah satu jenis turbin impuls yang umum digunakan adalah turbin Pelton, yang memanfaatkan jet air berkecepatan tinggi untuk memberikan perubahan momentum pada bucket yang terpasang pada runner.

Dalam proyek ini, masalah yang dikaji adalah bagaimana merancang turbin Pelton sederhana berdasarkan parameter head dan debit tertentu, kemudian menganalisis performanya menggunakan persamaan dasar mekanika fluida dan turbomachinery. Fokus utama bukan membuat desain manufaktur final, melainkan menghasilkan rancangan awal yang memiliki parameter geometrik dan performa yang dapat dipertanggungjawabkan secara analitis.

Initial Thinking (about the Problem)

[Kriteria 12 โ€“ Problem Understanding] Permasalahan teknik didefinisikan sebagai kebutuhan mengubah energi air dengan head 50 m dan debit 0,10 mยณ/s menjadi daya poros secara efektif melalui turbin Pelton.

[Kriteria 13 โ€“ Stakeholder Awareness] Pihak yang berkepentingan meliputi perancang, operator, pengguna listrik, teknisi pemeliharaan, produsen komponen, serta lingkungan sekitar sistem pembangkit.

[Kriteria 14 โ€“ Contextual Analysis] Sistem ditempatkan pada konteks pembangkit listrik tenaga air. Kondisi head dan debit menentukan jenis turbin yang sesuai, sedangkan putaran menentukan hubungan turbin dengan generator.

[Kriteria 15 โ€“ Root Cause Analysis] Kinerja turbin dipengaruhi oleh kemampuan jet mentransfer momentum ke bucket. Faktor utama yang perlu dikendalikan adalah kecepatan jet, rasio kecepatan bucket terhadap jet, diameter runner, arah keluarnya aliran, dan kehilangan energi.

[Kriteria 16 โ€“ Relevance of Analysis] Analisis difokuskan pada parameter yang langsung berhubungan dengan keputusan desain, sehingga hasilnya dapat digunakan untuk menentukan ukuran awal runner, bucket, nozzle, torsi, dan daya.

[Kriteria 17 โ€“ Use of Data and Evidence] Data utama yang digunakan adalah head 50 m, debit 0,10 mยณ/s, massa jenis air 1000 kg/mยณ, gravitasi 9,81 m/sยฒ, koefisien kecepatan nozzle 0,98, dan efisiensi total desain 85%. Nilai tersebut merupakan data desain/asumsi awal untuk keperluan proyek, bukan data lapangan.

Pemilihan Jenis Turbin

Turbin Pelton dipilih karena prinsip kerjanya relatif sederhana dibandingkan turbin reaksi seperti Francis atau Kaplan. Turbin ini bekerja berdasarkan perubahan momentum jet air pada bucket sehingga perhitungan dasar dapat dilakukan menggunakan persamaan kontinuitas, energi, dan momentum. Dengan head 50 m dan debit 0,10 mยณ/s, konfigurasi satu nozzle dipilih sebagai rancangan awal agar sistem tetap sederhana.

G. Methods & Procedures

Metode yang digunakan adalah metode analitis. Perhitungan dimulai dari kondisi hidrolik masukan, dilanjutkan dengan penentuan parameter jet dan runner, analisis gaya serta torsi, kemudian dilakukan pemeriksaan performa dan keterbatasan desain.

1. Idealization

[Kriteria 18 โ€“ Assumption Clarity] Asumsi yang digunakan dinyatakan secara eksplisit: aliran tunak, air incompressible, densitas air konstan 1000 kg/mยณ, head efektif dianggap 50 m, koefisien kecepatan nozzle 0,98, rasio kecepatan bucket terhadap jet 0,46, kecepatan relatif keluar bucket sebesar 85% dari kecepatan relatif masuk, sudut deviasi keluar 15ยฐ, putaran desain 600 rpm, dan efisiensi total turbin 85%. Kerugian pipa, gesekan bearing, kebocoran, dan detail tiga dimensi bucket belum dimodelkan secara rinci.

[Kriteria 19 โ€“ Creativity and Innovation] Penyederhanaan desain menjadi satu nozzle dan satu runner digunakan agar rancangan mudah dianalisis dan dikembangkan. Pendekatan ini dapat menjadi baseline sebelum desain dikembangkan menjadi multi-jet atau dioptimalkan menggunakan CFD.

[Kriteria 20 โ€“ Physical Realism] Model tetap mengikuti hukum konservasi massa, energi, dan momentum. Hubungan antara head, kecepatan jet, momentum jet, gaya bucket, torsi, dan daya dijaga konsisten.

[Kriteria 21 โ€“ Alignment with Intent] Semua asumsi dan persamaan diarahkan pada tujuan utama, yaitu menghasilkan desain awal turbin Pelton yang sederhana namun memiliki parameter performa yang dapat dihitung.

[Kriteria 22 โ€“ Scalability and Adaptability] Model dapat diadaptasi dengan mengganti head, debit, putaran, atau jumlah nozzle. Karena itu, metode yang sama dapat digunakan untuk skala pembangkit yang berbeda.

[Kriteria 23 โ€“ Simplicity and Elegance] Model menggunakan parameter inti yang sedikit tetapi cukup untuk menghasilkan rancangan awal: H, Q, ฯ, g, Cv, rasio u/Vj, N, dan efisiensi.

Data Desain dan Parameter Awal

ParameterSimbolNilaiSatuan
Head efektifH50.0m
DebitQ0.10mยณ/s
Massa jenis airฯ1000kg/mยณ
Gravitasig9.81m/sยฒ
Koefisien kecepatan nozzleCv0.98–
Efisiensi total desainฮท0.85–
Putaran desainN600rpm
Rasio kecepatan bucketu/Vj0.46–
Koefisien reduksi kecepatan relatifk0.85–
Sudut deviasi keluarฯ†15ยฐ

2. Instruction (Set)

[Kriteria 24 โ€“ Clarity of Steps] Urutan penyelesaian dibuat dari penentuan daya air, kecepatan jet, diameter jet, kecepatan bucket, diameter runner, jumlah bucket, analisis segitiga kecepatan, gaya, torsi, daya, dan efisiensi.

[Kriteria 25 โ€“ Comprehensiveness] Tahapan mencakup parameter hidrolik, parameter geometrik utama, parameter kinematik, analisis momentum, analisis daya, pemeriksaan desain, dan evaluasi keterbatasan.

[Kriteria 26 โ€“ Physical Interpretation] Setiap hasil numerik diterjemahkan ke makna fisik, misalnya diameter runner menentukan skala runner, gaya tangensial menentukan kemampuan jet memutar runner, dan torsi menunjukkan kemampuan poros mentransmisikan daya.

Langkah Perhitungan

  1. Menghitung daya hidrolik yang tersedia.

P_h = ฯ g Q H

P_h = (1000)(9,81)(0,10)(50) = 49.05 kW

  • Menghitung kecepatan jet dari nozzle.

V_j = C_v โˆš(2gH)

V_j = 0,98 โˆš(2(9,81)(50)) = 30.69 m/s

  • Menghitung daya kinetik jet.

P_jet = ยฝ ฯ Q V_jยฒ

P_jet = ยฝ(1000)(0,10)(30.69)ยฒ = 47.11 kW

  • Menentukan kecepatan keliling bucket. Untuk rancangan awal digunakan u/Vj = 0,46.

u = 0,46 V_j

u = 0,46(30.69) = 14.12 m/s

  • Menentukan diameter runner berdasarkan putaran desain 600 rpm.

u = ฯ€DN/60  โ†’  D = 60u/(ฯ€N)

D = 60(14.12)/[ฯ€(600)] = 0.449 m โ‰ˆ 449 mm

  • Menentukan diameter jet dari persamaan kontinuitas.

Q = A V_j = (ฯ€d_jยฒ/4)V_j

d_j = โˆš(4Q/(ฯ€V_j)) = 64.4 mm

  • Menentukan jumlah bucket awal menggunakan pendekatan empiris Z โ‰ˆ 15 + D/(2d_j).

Z โ‰ˆ 15 + 0.449/(2ร—0.0644) โ‰ˆ 18.5 โ†’ dipilih Z = 18 bucket

  • Menganalisis kecepatan relatif masuk dan keluar bucket.

V_r1 = V_j โˆ’ u

V_r1 = 30.69 โˆ’ 14.12 = 16.58 m/s

V_r2 = k V_r1

V_r2 = 0,85(16.58) = 14.09 m/s

  • Menghitung komponen kecepatan pusar keluar.

V_w2 = u โˆ’ V_r2 cos ฯ†

V_w2 = 14.12 โˆ’ (14.09)cos15ยฐ = 0.51 m/s

  1. Menghitung gaya tangensial pada runner.

F_t = ฯQ(V_w1 โˆ’ V_w2), dengan V_w1 โ‰ˆ V_j

F_t = (1000)(0,10)(30.69 โˆ’ 0.51) = 3018.4 N

  1. Menghitung torsi dari gaya tangensial.

T = F_t D/2

T = (3018.4)(0.449/2) = 678.3 Nยทm

  1. Menghitung daya runner dari hubungan P = F_t u.

P_runner = F_t u

P_runner = (3018.4)(14.12) = 42.62 kW

  1. Menghitung daya poros berdasarkan efisiensi total desain.

P_shaft = ฮท P_h

P_shaft = 0,85(49.05) = 41.69 kW

  1. Menghitung torsi poros pada 600 rpm.

ฯ‰ = 2ฯ€N/60

ฯ‰ = 62.83 rad/s

T_shaft = P_shaft/ฯ‰

T_shaft = 41692.5/62.83 = 663.6 Nยทm

  1. Menghitung specific speed sebagai indikator karakteristik desain.

N_s = NโˆšP(kW) / H^1,25

N_s โ‰ˆ 29.1

Pemeriksaan Dimensi Awal Bucket dan Poros

Untuk desain awal, dimensi bucket dapat diperkirakan dengan rasio terhadap diameter jet. Pendekatan yang digunakan adalah lebar bucket sekitar 5d_j, kedalaman sekitar 1,2d_j, dan panjang sekitar 2,5d_j. Nilai ini bukan dimensi manufaktur final dan perlu divalidasi terhadap geometri bucket aktual.

KomponenPendekatanHasil awal
Diameter jetd_j64.4 mm
Lebar bucketโ‰ˆ 5 d_j322 mm
Kedalaman bucketโ‰ˆ 1,2 d_j77 mm
Panjang bucketโ‰ˆ 2,5 d_j161 mm
Jumlah bucketโ‰ˆ 15 + D/(2d_j)18
Diameter runnerD449 mm
Diameter poros minimum teoritisberdasarkan ฯ„ izin 40 MPa44.2 mm
Diameter poros rekomendasi awaldibulatkan45 mm

[Kriteria 27 โ€“ Error Minimization] Kesalahan perhitungan diminimalkan dengan menjaga konsistensi satuan SI, melakukan pemeriksaan silang antara daya berbasis efisiensi dan daya berbasis momentum, serta membulatkan dimensi hanya setelah perhitungan utama selesai.

[Kriteria 28 โ€“ Verification and Validation] Verifikasi dilakukan dengan membandingkan P_runner = 42.62 kW terhadap P_jet = 47.11 kW sehingga efisiensi transfer momentum runner sekitar 90.5%. Validasi akhir belum dapat dilakukan karena belum tersedia data eksperimen atau data manufaktur aktual.

[Kriteria 29 โ€“ Iterative Approach] Desain diperlakukan sebagai iterasi awal. Jika hasil simulasi atau pengujian menunjukkan gaya, efisiensi, getaran, atau tegangan tidak sesuai, diameter runner, jumlah bucket, rasio kecepatan, dan bentuk bucket dapat diubah lalu dihitung ulang.

[Kriteria 30 โ€“ Sustainability Integration] Konversi energi air menjadi energi mekanik dilakukan tanpa proses pembakaran pada sisi turbin. Efisiensi yang baik mengurangi energi air yang terbuang, sedangkan desain yang dapat dipelihara mendukung umur pakai sistem.

[Kriteria 31 โ€“ Communication Effectiveness] Setiap parameter desain dituliskan bersama simbol, nilai, satuan, persamaan, dan interpretasi agar proses perhitungan dapat diikuti dan direplikasi oleh pembaca.

[Kriteria 32 โ€“ Alignment with the DAI5 Framework] Tahapan laporan mengikuti urutan kesadaran/intensi, pemahaman masalah, idealisasi, instruction set, hasil dan evaluasi. Penandaan kriteria dibuat eksplisit agar keterkaitan antara isi laporan dan 33 kriteria dapat ditelusuri.

[Kriteria 33 โ€“ Documentation Quality] Dokumentasi mencakup data awal, asumsi, persamaan, hasil perhitungan, tabel parameter, pembahasan, keterbatasan, rekomendasi, dan lampiran sehingga dapat digunakan sebagai dokumen teknis awal.

H. Results & Discussion

1. Hasil Utama Perancangan

ParameterHasilInterpretasi
Daya hidrolik49.05 kWPotensi energi air sebelum dikonversi
Kecepatan jet30.69 m/sKecepatan air keluar nozzle
Daya jet47.11 kWEnergi kinetik jet setelah koefisien nozzle
Kecepatan bucket14.12 m/sKecepatan keliling runner
Diameter runner0.449 mDiameter awal runner
Diameter jet64.4 mmUkuran awal nozzle/jet
Jumlah bucket18Jumlah bucket pada runner
Gaya tangensial3018.4 NGaya yang menghasilkan putaran
Torsi fluida678.3 NยทmTorsi teoritis dari momentum
Daya runner42.62 kWDaya mekanik teoritis pada runner
Daya poros desain41.69 kWDaya yang ditargetkan pada poros
Torsi poros desain663.6 NยทmTorsi pada 600 rpm
Efisiensi total desain85 %Asumsi performa total awal
Specific speed29.1Indikator karakteristik turbin

2. Pembahasan

Dengan head 50 m dan debit 0.10 mยณ/s, daya hidrolik yang tersedia adalah 49.05 kW. Setelah mempertimbangkan koefisien kecepatan nozzle, jet memiliki kecepatan sekitar 30.69 m/s. Nilai ini menghasilkan diameter jet sekitar 64.4 mm untuk satu nozzle.

Rasio kecepatan bucket terhadap jet dipilih 0,46 sehingga kecepatan keliling runner menjadi 14.12 m/s. Dengan putaran desain 600 rpm, diameter runner yang diperoleh sekitar 449 mm. Nilai putaran dipilih sebagai basis desain yang sederhana dan dapat dipasangkan dengan generator yang sesuai; dalam desain nyata, pemilihan putaran harus mempertimbangkan karakteristik generator dan sistem transmisi.

Dari analisis momentum, gaya tangensial pada runner diperkirakan 3018 N dan torsi teoritis sekitar 678 Nยทm. Daya runner berdasarkan F_t u adalah 42.62 kW. Jika efisiensi total desain ditetapkan 85%, daya poros yang ditargetkan adalah 41.69 kW. Perbedaan antara daya runner dan daya poros merepresentasikan adanya kehilangan mekanis dan kehilangan lain yang tidak dimodelkan secara detail.

3. Perbandingan dengan Kondisi Ideal

Transfer momentum dari jet ke runner memberikan efisiensi sekitar 90.5% berdasarkan perbandingan P_runner terhadap P_jet. Nilai ini menunjukkan bahwa rasio kecepatan bucket yang dipilih berada pada kondisi yang cukup efektif untuk rancangan awal. Namun, efisiensi tersebut belum mencakup seluruh rugi-rugi sistem seperti gesekan bearing, rugi nozzle, splash, windage, dan kehilangan pada sistem transmisi.

4. Sensitivitas Sederhana terhadap Head dan Debit

Karena daya hidrolik mengikuti P_h = ฯgQH, perubahan head atau debit akan memberikan pengaruh langsung terhadap potensi daya. Tabel berikut menunjukkan perubahan daya hidrolik jika salah satu parameter berubah sementara parameter lain dipertahankan.

KondisiDaya hidrolikDaya poros @ 85%
Q = 0,09 mยณ/s44.15 kW37.52 kW
Q = 0,10 mยณ/s49.05 kW41.69 kW
Q = 0,11 mยณ/s53.95 kW45.86 kW
H = 45 m44.15 kW37.52 kW
H = 50 m49.05 kW41.69 kW
H = 55 m53.95 kW45.86 kW

5. Keterbatasan Desain

  • Data head dan debit masih berupa parameter desain/asumsi, bukan hasil pengukuran lokasi.
  • Kerugian sepanjang pipa pesat, nozzle, bearing, dan transmisi belum dihitung secara detail.
  • Geometri bucket masih menggunakan pendekatan rasio dimensi dan belum dianalisis dengan CAD/CFD.
  • Belum dilakukan analisis tegangan, fatigue, getaran, cavitation, maupun keseimbangan dinamis runner.
  • Belum dilakukan pengujian eksperimental sehingga nilai efisiensi 85% masih merupakan target/asumsi desain.
  • Pemilihan material belum difinalisasi; material aktual perlu dipilih berdasarkan tegangan, korosi, erosi, kemampuan manufaktur, dan biaya.

I. Conclusion, Closing Remarks, Recommendations

Kesimpulan

Rancangan awal turbin Pelton untuk head 50 m dan debit 0.10 mยณ/s menghasilkan daya hidrolik 49.05 kW. Kecepatan jet diperkirakan 30.69 m/s dengan diameter jet 64.4 mm. Dengan putaran 600 rpm dan rasio kecepatan bucket 0,46, diameter runner diperoleh sekitar 449 mm dengan 18 bucket. Analisis momentum menghasilkan gaya tangensial sekitar 3018 N dan torsi teoritis 678 Nยทm. Dengan efisiensi total desain 85%, daya poros yang ditargetkan sekitar 41.69 kW pada torsi 663.6 Nยทm. Secara keseluruhan, Pelton merupakan pilihan yang sesuai untuk studi proyek ini karena prinsip kerjanya sederhana dan parameter desainnya dapat ditentukan menggunakan analisis dasar.

Closing Remarks

Perancangan ini merupakan baseline untuk studi yang lebih lanjut. Nilai yang diperoleh cukup untuk menggambarkan ukuran dan performa awal, tetapi belum dapat dianggap sebagai desain manufaktur final. Pengembangan berikutnya perlu memasukkan data lokasi, rugi-rugi sistem, geometri bucket aktual, pemilihan material, dan aspek keselamatan.

Rekomendasi

  • Mengukur head efektif dan debit aktual pada lokasi yang akan dijadikan studi kasus.
  • Membuat model CAD runner, bucket, nozzle, dan poros berdasarkan dimensi awal.
  • Melakukan simulasi CFD untuk mengevaluasi distribusi tekanan, kecepatan, dan rugi-rugi aliran.
  • Melakukan analisis tegangan dan fatigue pada bucket, runner, serta poros.
  • Melakukan optimasi rasio u/Vj, sudut bucket, diameter runner, dan jumlah nozzle.
  • Melakukan pengujian eksperimental atau validasi terhadap data turbin Pelton yang sudah tersedia.

J. Acknowledgments

Penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pengampu mata kuliah Sistem Konversi Energi, Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia, serta rekan-rekan yang membantu proses diskusi dan penyusunan proyek ini.

K. (References) Literature Cited

Dixon, S. L., & Hall, C. A. Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery. Butterworth-Heinemann.

Munson, B. R., Young, D. F., Okiishi, T. H., & Huebsch, W. W. Fundamentals of Fluid Mechanics. Wiley.

Massey, B. S., & Ward-Smith, J. Mechanics of Fluids. Taylor & Francis.

Fox, R. W., Pritchard, P. J., & McDonald, A. T. Introduction to Fluid Mechanics. Wiley.

Catatan: Referensi di atas digunakan sebagai landasan umum mekanika fluida dan turbomachinery. Parameter desain numerik dalam laporan ini adalah asumsi proyek dan perlu diganti dengan data aktual apabila tersedia.

L. Appendices

Lampiran A โ€“ Rekap Perhitungan

BesaranPersamaanHasil
Daya hidrolikฯgQH49.05 kW
Kecepatan jetCvโˆš(2gH)30.69 m/s
Daya jetยฝฯQVjยฒ47.11 kW
Kecepatan bucket0,46Vj14.12 m/s
Diameter runner60u/(ฯ€N)0.449 m
Diameter jetโˆš(4Q/(ฯ€Vj))64.4 mm
Jumlah bucketโ‰ˆ 15 + D/(2dj)18
Gaya tangensialฯQ(Vw1โˆ’Vw2)3018.4 N
Torsi fluidaFtD/2678.3 Nยทm
Daya runnerFtu42.62 kW
Daya porosฮทฯgQH41.69 kW
Torsi porosP/ฯ‰663.6 Nยทm

Lampiran B โ€“ Catatan Desain

Semua angka pada desain awal harus dianggap sebagai working assumptions sampai tersedia data lapangan atau spesifikasi tugas yang lebih spesifik. Jika dosen memberikan head, debit, target daya, atau putaran tertentu, seluruh perhitungan dapat diperbarui tanpa mengubah struktur laporan.


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *