Jurnal AutoMech 1/1 (2021), 31-02
AutoMech
Jurnal Teknik Mesin
Website: http://journal.umpo.ac.id/index.php/JTM/index
Studi Eksperimental Variasi Bentuk Sudu Dan Sudut Terhadap Kinerja Turbin Pelton
Putra Aji Pratama1)*), Muhammad Malyadi2, Yoga Arob Wicaksono3)
Program Studi Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Ponorogo, Jl. Budi Utomo No.10, Ponorogo, 63471
e-mail: putraaji.pratama1998@gmail.com
1)2)3)
ABSTRAK
Turbin Pelton menjadi pilihan terbaik untuk memanfaatkan sumber energi air dengan memiliki luas aliran yang sempit dan
kecepatan aliran yang tinggi. Turbin air yang digunakan dengan tipe variasi Sudu Semi-Circle, Sudu Elliptic 1, Sudu Elliptic 2. Hasil
pengujian dan analisis data dapat disimpulkan bahwa kecepatan putaran terbaik pada beban 300 gram diperoleh pada jenis sudu
Semi-Circle dengan hasil sebesar 555,8 Rpm. Pada beban 600 gram diperoleh Rpm tertinggi pada jenis sudu Elliptic 1 dengan
hasil 318,8 rpm. Efisiensi terbaik pada beban 300 gram diperoleh pada jenis sudu Semi-Circle dengan hasil sebesar 62 %. Pada
beban 600 gram diperoleh efisiensi tertinggi pada jenis Elliptic 1 dengan hasil 68,5 %. Torsi terbaik pada beban 300 gram
diperoleh pada jenis sudu Elliptic 1 dengan hasil sebesar 1,0166 N.m. Pada beban 600 gram diperoleh torsi tertinggi pada jenis
Elliptic 1 dengan hasil 1,4313 N.m. Daya terbaik pada beban 300 gram diperoleh pada jenis sudu Semi-Circle dengan hasil
sebesar 61,9 watt. Pada beban 600 gram diperoleh daya tertinggi pada jenis Elliptic 1 dengan hasil 68,4 watt. Hasil pengujian di
atas, bentuk sudu yang terdapat pembelah tekanan airnya bekerja dengan baik, dimana bentuk tersebut terdapat di sudu Elliptic 1
yang mempunyai sudut 108° dan Elliptic 2 yang mempunyai sudut 85°. Dan bentuk sudu yang menghasilkan secara maksimal
adalah bentuk sudu Elliptic 1 dengan sudut 108° dimana saat diberi beban 600 gram mampu menghasilan Rpm tertinggi sebesar
383,2 Rpm, hasil tersebut disebabkan laju aliran fluida di sudu IN 0,467 m/s dan OUT 1,203 m/s.
Kata Kunci : Turbin Pelton, Variasi Sudu Dan Sudut, Sudu Semi-Circle, Sudu Elliptic
ABSTRACT
The Pelton turbine is the best choice for utilizing water energy sources by having a narrow flow area and high flow speed. The
water turbine used with the type of variation of the Semi-Circle Blade, Elliptic 1 Blade, Elliptic Blade 2. The results of testing and
data analysis can be concluded that the best rotation speed at a load of 300 grams is obtained on the Semi-Circle blade type with a
result of 555.8 Rpm. At a load of 600 grams, the highest rpm was obtained on the Elliptic 1 blade type with a result of 318.8 rpm.
The best efficiency at a load of 300 grams was obtained on the Semi-Circle blade type with a yield of 62%. At a load of 600 grams,
the highest efficiency was obtained on the Elliptic 1 type with a yield of 68.5%. The best torque at a load of 300 grams is obtained
on the Elliptic 1 blade type with a yield of 1.0166 N.m. At a load of 600 grams, the highest torque is obtained on the Elliptic 1 type
with the result of 1.4313 N.m. The best power at a load of 300 grams is obtained on the Semi-Circle blade type with a yield of 61.9
watts. At a load of 600 grams, the highest power was obtained on the Elliptic 1 type with the result of 68.4 watts. The results of the
above test, the shape of the blade that has a water pressure divider works well, where the shape is found in the Elliptic 1 blade
which has an angle of 108 ° and Elliptic 2 which has an angle of 85°. And the shape of the blade that produces the maximum is the
shape of the Elliptic 1 blade with an angle of 108 ° where when given a load of 600 grams it is able to produce the highest Rpm of
383.2 rpm, this result is due to the fluid flow rate in the IN blade 0.467 m/s and OUT 1.203 m/s. s.
Keywords: Pelton turbine, blade and angle variation, semi-circle blade, Elliptic blade
listrik mempunyai peran penting bagi kehidupan manusia.
Indonesia memiliki potensi besar untuk mengembangkan
energi baru dan terbarukan seperti energi matahari (surya),
energi angin (bayu), energi biomassa, energi gelombang
1. Pendahuluan
Indonesia adalah negara yang terletak digaris
khatulistiwa, dengan wilayah yang begitu luas dan beragam
sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan, energi
31
32
laut, energi air (hidro), panas bumi (geothermal), termasuk
berbahan dasar limbah, penggunaan energi terbarukan di
Indonesia tercatat masih sekitar 6,8%. Pemerintah terus
mendorong percepatan pengembangan energi baru
terbarukan yang mengacu pada Blueprint pengelolaan
Energi Nasional 2010-2025 (November 2007) dan Kebijakan
Energi Nasional (KEN) dalam Permen No. 79 Tahun 2014,
yang mentargetkan presentase pemanfaatan energi
terbarukan dalam pembaharuan energi nasional minimal
sebesar 23% pada 2025 [1].
Turbin Pelton merupakan aplikasi paling umum di dunia
hari ini untuk pembangkit listrik. Turbin ini banyak digunakan
di daerah dengan kemiringan aliran air yang curam seperti
waduk . Jangkauan kerjanya bervariasi dari aliran rendah ke
sedang (0,1–11.000 L per detik) dan sedang ke tinggi kepala
(30–1.000 m). Ada potensi besar untuk tenaga air yang
belum dimanfaatkan di banyak negara berkembang [2].
Perkembangan teknologi yang semakin maju saat ini,
banyak diciptakan peralatan-peralatan yang inovatif serta
tepat guna. Dalam bidang Teknik Mesin terutama pada
konsentrasi Konversi Energi yang diperlukan pengetahuan
tentang bagaimana menghasilkan suatu sumber energi yang
nantinya akan berguna untuk masyarakat luas, khususnya di
penelitian ini, outputnya adalah untuk merancang desain
bucket turbin pelton terbaik untuk penerapan mikrohidro.
Gambar 1. Sudu Semi-Circle.
2. Metode
Penelitian
dilakukan menggunakan metode
eksperimental. Tahap pertama dilakukan pembuatan
desain dan bentuk variasi sudu dan bentuk sudut
Turbin Pelton menggunakan software Autodesk
Inventor. Desain sudu turbin pelton bervariasi dalam 3
macam yaitu,
a. Semi-Circle
Sudu ini memiliki diameter sudut 180̊ dimana tidak
memiliki pembelah tekanan airnya.
b. Elliptic 1
Sudu ini memiliki diameter sudut 85̊ dimana terdapat
pembelah tekanan airnya.
c. Elliptic 2
Sudu ini memiliki diameter sudut 108̊ dimana
terdapat pembelah airnya.
Gambar 2. Sudu Elliptic 1.
Gambar 3. Sudu Elliptic 2.
Tahap kedua, proses produksi sudu turbin pelton yang
telah digambar sesuai dengan spesifikasinya menggunakan
3D Printer kemudian diuji pada perangkat eksperimen.
Gambar penampang tubrin pelton ditunjukkan pada Gambar
1 sampai 3.
Jurnal Teknik Mesin – AutoMech
Prosedur pengujian turbin sebagai berikut:
1) Mempersiapkan runner dan sudu yang akan diuji, dan di
pasang tepat semprotan nozel.
2) Membuka katup bypas secara penuh, kemudian tekan
tombol ON untuk menyalakan pompa, segtelah menyala,
buka katup menuju nozel secara perlahan sapai terbuka
penuh, kemudian tutup katup bypass untuk mendapatkan
aliran penuh, kemudian tunggu sampai sistem berjalan
dengan baik.
Agustus 2021 Vol 1 No. 1
33
3) Kemudian
dilanjutkan
dengan
pengecekan
tachometer, flowmeter dan preasure gauge apakah
sudah bekerja maksimal sesuai kapasitas pompa.
4) Untuk kecepatan, debit air konstan dengan
memvariasikan beban, beban diatur pada timbangan
dengan berat beban yang akan diuji, beban
dipasangkan ke pully secara bergantian dari beban
terkecil sampai terbesar.
5) Parameter penelitian yang perlu dicatat adalah :
a) Beban yang diberikan.
b) Kecepatan putaran poros.
c) Debit air.
d) Pressure.
=2×
× 3 × 4 … (2.7)
Dimana ,, -, ,dan /" 0/ adalah koefisien torsi
turbin, kecepatan putaran runner, output daya dorong
tangensial atau torsi dan jari-jari runner. Disisi lain , 3,
dan 4 adalah massa jenis air, laju aliran atau debit air
melalui turbin, percepatan gravitasi dan head atau tinggi
air yang melintasi turbin.
Segitiga Aliran Kecepatan Fluida di Bucket
Data yang telah diperoleh berupa kecepatan air,
kecepatan putaran (rpm) dan gaya pada force meter.
Setelah menghitung nilai fluida selanjutnya dapat dilakukan
analisis melalui perhitungan menggunakan persamaan (2.1)
sampai (2.x).
Parameter Kinerja Turbin Pelton
Langkah pertama dalam menentukan parameter
kinerja dari turbin pelton adalah mencari terlebih dahulu
nilai dari torsi ( ) yang dihasilkan oleh turbin dengan
rumus,
= × … (2.1)
Dimana
adalah gaya yang dihasilkan oleh poros
turbin dan adalah jari-jari pulley. Kemudian sebelum
beranjak untuk menentukan efisiensi, perlu diketahui
besar dari kecepatan aliran air ( ) melalui rumus,
=
Gambar 4. Impeller [3].
Fluida masuk melalui saluran hisap Ds kemudian
dalam arah aliran aksial mengalir masuk kedalam
impeller dengan kecepatan terbatas Cs. Sudu pompa
dimulai dai D1, lebar sudunya b1. kecepatan mutlak
mengalirnya fluida C1 dan luas penampang yang dilalui
aliran fluida = D1 x π x b1 ; maka menurut persamaan
kontinuitas didapat,
78 =
… (2.2)
8.
. 98
… (2.8)
dengan
=
4
… (2.3)
Dimana
merupakan debit air lalu
adalah luas
penampang dari nozel dan
merupakan diameter
nozel. Efisiensi turbin telah diperkirakan sebagai,
=
× 100% … (2.4)
Dimana :
b1 = lebar sudu (m)
Q = kapasitas aliran (m3/det)
D1 = diameter masuk sudu pompa ( m )
C1 = kecepatan mutlak aliran fluida masuk
sudu impeller (m/det)
Dengan adanya sudu penampang yang dilewati fluida
menjadi semakin sempit dan dengan demikian kecepatan
fluida mengalir masuk naik sekitar 10 %.
!"#
dimana &'() adalah daya efektif yang didapat oleh
poros turbin dari fluida melalui sudu dan runner turbin
serta &*+ adalah daya indikatif yang diberikan oleh
fluida kepada sudu-sudu turbin masing-masing yang
telah diperkirakan sebagai,
!"#
= , × - … (2.5)
dengan
,=
×
/"
Jurnal Teknik Mesin – AutoMech
0/ … (2.6)
Gambar 5. Segitiga Aliran Kecepatan [3].
Diperoleh kecepatan aliran fluida masuk C1 yang
arahnya tegak lurus U1 di dapat dari :
Agustus 2021 Vol 1 No. 1
34
;8 =
8.
60
.<
… (2.9)
Dimana :
n
= Kecepatan putaran impeller dalam Rpm
D1 = Diameter masuk sudu pompa ( m )
Keterangan gambar :
W1 = Kecepatan relative aliran fluida pada sisi masuk
Β1 = Sudut masuk aliran fluida
Lihat gambar segitiga be rikut :
Gambar 7. Segitiga Kecepatan Aliran Fluida Keluar Impeller
[3].
Supaya mendapatkan paenghantaran dan pengaliran
yang baik maka jumlah sudu impeller harus tertentu, karena
adanya gaya sentrifugal pada sudu impeller. Jadi akibat dari
berputarnya impeller dengan kecepatan U dan bentuk sudu
impeller yang sedemikian rupa didapat kecepatan relative
aliran fluida dibagian masuk sudu impeller W1 dan saluran
kelar W2. Besarnya kecepatan W didapat dari persamaan
kontinuitas. Diameter impeller dibagian keluar D2 dan pada
bagian masuk D1. Lebar sudu b2 hanya sedikit lebih kecil
dari pada dibagian masuk b1, sehingga pada umumnya W2
lebih kecil dari W1. Pada titik 2 dari gambar 2.7. fluida
mempunyai kecepatan keluar mutlak C2. Kecepatan keliling
impeller pada sisi keluar U2 adalah :
. .<
… (2.10)
; =
60
Dimana :
W2 = kecepatan relative aliran fluida pada sisi keluar
impeller
β2 = sudut keluar aliran fluida
Untuk pompa sentrifugal sudut impeller yang berguna
adalah 150– 300 maksimum sampai 500.
Jurnal Teknik Mesin – AutoMech
3. Hasil dan Pembahasan
Hasil dan Pembahasan Performa Pengujian Variasi
Sudu dan Sudut Turbin Pelton
a. Hubungan antara Beban Terhadap Rpm
Pengujian yang dilakukan adalah mencari performa
variasi bentuk sudu dan sudut turbin pelton yang dinilai dari
dari besarnya Rpm.
BEBAN (gram) - RPM
600
500
400
RPM
Gambar 6. Segitiga Kecepatan Aliran Fluida Masuk Impeller
[3].
Jika pompa dibuat bertingkat, sesudah keluar dari sudu
fluida melalui ruang 3 tanpa sudu dan sampai didalam sudu
pengarah dengan kecepatan aliran fluida C4. Tapi bila
konstruksi pompa dibuat sederhana dimana fluida yang
keluar dari impeller langsung masuk kedalam rumah pompa,
maka kecepatan mutlak aliran fluida keluar C2 harus
diarahkan sedemikian rupa, perpindahan fluida dari impeller
kerumah pompa sedapat mungkin bisa bebas tanpa
tumbukan.
Semi-Circle
300
Elliptic 1
200
Elliptic 2
100
0
300
400
500
600
BEBAN (gram)
Gambar 8. Hubungan antara Beban dengan Rpm.
Pada Gambar 8 dengan debit aliran konstan sebanyak
0,001 >? /A menunjukan bahwa hasil dari turbin pelton
sudu Semi-Circle pada pengujian pertama dengan beban
sebanyak 300 gram memperoleh hasil sebesar 555,8 Rpm,
pada pengujian kedua dengan beban 400 gram memperoleh
hasil sebesar 485,6 Rpm, kemudian pada pengujian ketiga
melalui beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 394,4
Rpm, dan kemudian pengujian keempat dengan beban 600
gram memperoleh sebesar 318,8 Rpm.
Kemudian hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 1, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
Agustus 2021 Vol 1 No. 1
35
selanjutnya pada pengujian keempat dengan beban 600
gram memperoleh hasil sebesar 60,7 %.
c. Hubungan antara Beban Terhadap Torsi
Pengujian yang dilakukan adalah mencari performa
variasi bentuk sudu dan sudut turbin pelton yang dinilai dari
dari besarnya Torsi.
BEBAN (gram) - TORSI (N.m)
1,6
1,4
1,2
Torsi (N.m)
mendapat hasil sebesar 464,2 Rpm, kemudian pada
pengujian kedua dengan beban 400 gram memperoleh hasil
sebesar 417,4 Rpm, pada pengujian ketiga dengan
menggunanakan beban 500 gram memperoleh hasil sebesar
375,6 Rpm, dan kemudian pada pengujian keempat dengan
beban 600 gram memperoleh hasil sebesar 383,2 Rpm.
Selanjutnya hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 2, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
memperoleh hasil sebesar 414,8 Rpm, pada pengujian
kedua dengan menggunakan beban 400 gram memperoleh
hasil sebesar 412 Rpm, kemudian pada pengujian ketiga
dengan beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 399.4
Rpm, dan selanjutnya pada pengujian keempat dengan
beban 600 gram memperoleh hasil sebesar 376 Rpm.
1
Semi-Circle
0,8
0,6
Elliptic 1
0,4
Elliptic 2
0,2
b. Hubungan antara Beban Terhadap Efisiensi
0
300
400
500
600
BEBAN (gram)
Pengujian yang dilakukan adalah mencari performa
variasi bentuk sudu dan sudut turbin pelton yang dinilai dari
dari besarnya Efisiensi.
BEBAN (gram) - EFISIENSI (%)
80
70
EFISIENSI (%)
60
50
Semi-Circle
40
30
Elliptic 1
20
Elliptic 2
10
0
300
400
500
600
BEBAN (gram)
Gambar 9. Hubungan antara Beban dengan Efisiensi.
Pada Gambar 9 dengan debit aliran konstan sebanyak
0,001 >? /A menunjukan bahwa hasil dari turbin pelton
sudu Semi-Circle pada pengujian pertama dengan beban
sebanyak 300 gram memperoleh hasil sebesar 62 %, pada
pengujian kedua dengan beban 400 gram memperoleh hasil
sebesar 57,1 %, kemudian pada pengujian ketiga melalui
beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 55 %, dan
kemudian pengujian keempat dengan beban 600 gram
memperoleh sebesar 51,8 %.
Kemudian hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 1, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
mendapat hasil sebesar 59 %, kemudian pada pengujian
kedua dengan beban 400 gram memperoleh hasil sebesar
64,1 %, pada pengujian ketiga dengan menggunanakan
beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 65,4 %, dan
kemudian pada pengujian keempat dengan beban 600 gram
memperoleh hasil sebesar 68,5 %.
Selanjutnya hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 2, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
memperoleh hasil sebesar 48,8 %, pada pengujian kedua
dengan menggunakan beban 400 gram memperoleh hasil
sebesar 54 %, kemudian pada pengujian ketiga dengan
beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 57,8 %, dan
Jurnal Teknik Mesin – AutoMech
Gambar 10. Hubungan antara Beban dengan Torsi.
Pada grafik 4.3 dengan debit aliran konstan sebanyak
0,001 >? /A menunjukan bahwa hasil dari turbin pelton
sudu Semi-Circle pada pengujian pertama dengan beban
sebanyak 300 gram memperoleh hasil sebesar 0,8905 N.m,
pada pengujian kedua dengan beban 400 gram memperoleh
hasil sebesar 0,9412 N.m, kemudian pada pengujian ketiga
melalui beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 1,1141
N.m, dan kemudian pengujian keempat dengan beban 600
gram memperoleh sebesar 1,2974 N.m.
Kemudian hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 1, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
mendapat hasil sebesar 1,0166 N.m, kemudian pada
pengujian kedua dengan beban 400 gram memperoleh hasil
sebesar 1,2298 N.m, pada pengujian ketiga dengan
menggunanakan beban 500 gram memperoleh hasil sebesar
1,3923 N.m, dan kemudian pada pengujian keempat dengan
beban 600 gram memperoleh hasil sebesar 1,4313 N.m.
Selanjutnya hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 2, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
memperoleh hasil sebesar 0,9399 N.m, pada pengujian
kedua dengan menggunakan beban 400 gram memperoleh
hasil sebesar 1,0478 N.m, kemudian pada pengujian ketiga
dengan beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 1,1557
N.m, dan selanjutnya pada pengujian keempat dengan
beban 600 gram memperoleh hasil sebesar 1,2896 N.m.
d. Hubungan antara Beban Terhadap Daya
Pengujian yang dilakukan adalah mencari performa
variasi bentuk sudu dan sudut turbin pelton yang dinilai dari
dari besarnya daya.
Agustus 2021 Vol 1 No. 1
36
f.
BEBAN (gram) - DAYA (watt)
Tabel Rata-Rata Perhitungan Data Performa Turbin
Pelton.
80
70
Tabel 1. Data hasil rata-rata Variasi Sudu Semi-Circle
DAYA (watt)
60
50
Semi-Circle
40
30
Elliptic 1
20
Elliptic 2
NO
DEBIT
AIR
(m3/s)
BEBAN
(gram)
RPM
EFISIENSI
(%)
TORSI
(N.m)
DAYA
(watt)
1
0.001
300
555,8
62
0,8905
61,9
2
0.001
400
485,6
57,1
0,9412
57,1
3
0.001
500
394,4
55
1,1141
54,9
4
0,001
600
318,8
51,8
1,2974
51,7
10
0
300
400
500
600
BEBAN (gram)
Gambar 11. Hubungan antara Beban dengan Daya.
Pada grafik 4.3 dengan debit aliran konstan sebanyak
0,001 >? /A menunjukan bahwa hasil dari turbin pelton
sudu Semi-Circle pada pengujian pertama dengan beban
sebanyak 300 gram memperoleh hasil sebesar 61,9 watt,
pada pengujian kedua dengan beban 400 gram memperoleh
hasil sebesar 57,1 watt, kemudian pada pengujian ketiga
melalui beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 54,9
watt, dan kemudian pengujian keempat dengan beban 600
gram memperoleh sebesar 51,7 watt.
Kemudian hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 1, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
mendapat hasil sebesar 58,9 watt, kemudian pada pengujian
kedua dengan beban 400 gram memperoleh hasil sebesar
64 watt, pada pengujian ketiga dengan menggunanakan
beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 65,3 watt, dan
kemudian pada pengujian keempat dengan beban 600 gram
memperoleh hasil sebesar 68,4 watt.
Selanjutnya hasil pengambilan data pada variasi sudu
Elliptic 2, pada pengujian pertama dengan beban 300 gram
memperoleh hasil sebesar 48,7 watt, pada pengujian kedua
dengan menggunakan beban 400 gram memperoleh hasil
sebesar 53,9 watt, kemudian pada pengujian ketiga dengan
beban 500 gram memperoleh hasil sebesar 57,7 watt, dan
selanjutnya pada pengujian keempat dengan beban 600
gram memperoleh hasil sebesar 60,6 watt.
Tabel 2. Data hasil rata-rata Variasi Sudu Elliptic 1
NO
DEBIT
AIR
(m3/s)
BEBAN
(gram)
RPM
EFISIENSI
(%)
TORSI
(N.m)
DAYA
(watt)
1
0.001
300
464,2
59
1,0166
58,9
2
0.001
400
417,4
64,1
1,2298
64
3
0.001
500
375,6
65,4
1,3923
65,3
4
0,001
600
383,2
68,5
1,4313
68,4
Tabel 3. Data hasil rata-rata Variasi Sudu Elliptic 2
NO
DEBIT
AIR
(m3/s)
BEBAN
(gram)
RPM
EFISIENSI
(%)
TORSI
(N.m)
DAYA
(watt)
1
0.001
300
414,8
48,8
0,9399
48,7
2
0.001
400
412
54
1,0478
53,9
e. Perbedaan Variasi Bentuk Sudu dan Sudut
3
0.001
500
399,4
57,8
1,1557
57,7
Hasil pengujian di atas menunjukkan bahwa, bentuk
sudu yang dapat menghasilkan hasil yang maksimal adalah
bentuk sudu yang terdapat pembelah tekanan airnya,
dimana bentuk tersebut terdapat di sudu Elliptic 1 yang
mempunyai sudut 108° dan Elliptic 2 yang mempunyai sudut
85°. Dan untuk bentuk sudut yang menghasilkan secara
maksimal adalah bentuk sudut Elliptic 1 dengan sudut 108°
dimana saat diberi beban 600 gram mampu menghasilan
Rpm tertinggi sebesar 383,2 Rpm, hasil tersebut disebabkan
laju aliran fluida di sudut IN 0,467 m/s dan OUT 1,203 m/s.
4
0,001
600
376
60,7
1,2896
60,6
4. Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian variasi bentuk sudu dan
sudut pada turbin pelton saat pengambilan data, dan analisi
data dapat disimpulkan bahwa pada data hasil pengujian
yang di dapat variasi bentuk sudu dan sudut pada turbin
pelton sangat berpengaruh terhadap Rpm, efisiensi, torsi
dan daya. Dengan hasil sebagai berikut :
a. Rpm terbaik pada beban min 300 gram diperoleh pada
jenis sudu Semi-Circle dengan hasil sebesar 555,8 Rpm
dan terendah pada sudu jenis Elliptic 2 sebesar 414,8
Rpm, pada beban max 600 gram diperoleh Rpm tertinggi
pada jenis sudu Elliptic 1 dengan hasil 318,8 Rpm.
Jurnal Teknik Mesin – AutoMech
Agustus 2021 Vol 1 No. 1
37
b. Efisiensi terbaik pada beban min 300 gram diperoleh
pada jenis sudu Semi-Circle dengan hasil sebesar 62 %
dan terendah pada sudu jenis Elliptic 2 sebesar 48,8 %,
pada beban max 600 gram diperoleh efisiensi tertinggi
pada jenis Elliptic 1 dengan hasil 68,5 % dan terendah
pada sudu jenis Semi-Circle sebesar 51,8 %.
c. Torsi terbaik pada beban min 300 gram diperoleh pada
jenis sudu Elliptic 1 dengan hasil sebesar 1,0166 N.m
dan terendah pada sudu jenis Semi-Circle sebesar
0,8905 N.m, pada beban max 600 gram diperoleh torsi
tertinggi pada jenis Elliptic 1 dengan hasil 1,4313 N.m
dan terendah pada sudu jenis Semi-Circle sebesar
1,2974 N.m.
d. Daya terbaik pada beban min 300 gram diperoleh pada
jenis sudu Semi-Circle dengan hasil sebesar 61,9 watt
dan terendah pada sudu jenis Elliptic 2 sebesar 48,7
watt, pada beban max 600 gram diperoleh daya tertinggi
pada jenis Elliptic 1 dengan hasil 68,4 watt dan terendah
pada sudu jenis Semi-Circle sebesar 51,7 watt.
Daftar Pustaka
[1]
Dinisari(2016). Potensi Energi Terbarukan Indonesia
Masih
Besar.
Www.Ekonomi.Bisni.Com.
https://ekonomi.bisnis.com/read/20160613/44/557309/p
otensi-energi-terbarukan indonesia-masih-besar
[2]
Suyesh, B., Parag, V., Keshav, D., Ahmed, A. M., &
Abdul-Ghani, O. (2019). Novel trends in modelling
techniques of Pelton Turbine bucket for increased
renewable energy production. Renewable and
Sustainable Energy Reviews, 112, 87–101.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.05.045
[3]
Kurniawan, K. E. (2016). Resume Segitiga Kecepatan.
Universitas Negeri Sebelas Maret Surakarta.
https://pdfcoffee.com/segitiga-kecepatan-krisna-eka-i0413027-pdf-free.html
[4]
Azmi. (2014). Bab i pendahuluan.
[5]
Pietersz, R., Soenoko, R., & Wahyudi, S. (2013).
Pengaruh Jumlah Sudu Terhadap Optimalisasi Kinerja
Turbin Kinetik Roda Tunggal. In Jurnal Rekayasa
Mesin (Vol. 4, Issue 3).
[6]
Gupta, V., Prasad, V., & Khare, R. (2016). Numerical
simulation of six jet Pelton turbine model. Energy, 104,
24–32. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.03.110
[7]
Gunarto, & Aspiyansyah. (2017). Rekayasa Model
Peralatan Praktikum Turbin Pelton Dengan Type Sudu
Setengah Silinder REKAYASA MODEL PERALATAN
PRAKTIKUM TURBIN PELTON DENGAN TYPE SUDU
SETENGAH SILINDER. Jurnal Teknik Mesin, 3(1).
[8]
Anagnostopoulos, J. S., & Papantonis, D. E. (2012). A
fast Lagrangian simulation method for flow analysis and
runner design in Pelton turbines. Journal of
Jurnal Teknik Mesin – AutoMech
Hydrodynamics, 24(6), 930–941.
https://doi.org/10.1016/S1001-6058(11)60321-1
[9]
Putra, G. A. A. (2009). PEMBANGKIT LISTRIK
TENAGA MIKROHIDRO.
[10] Simamora, M. S. (2014). Perancangan alat uji prestasi
turbin pelton.
[11] Yani, A., Susanto, B., & Teknik Mesin Sekolah Tinggi
Teknologi Industri Bontang, J. (2018). Analisis jumlah
sudu mangkuk terhadap kinerja turbin pelton pada alat
praktikum turbin air. 7(2).
[12] Mulyadi. (2014). 704-1704-1-PB (JURNAL 5). 18–22.
[13] Yani, A. (2017). Rancang bangun alat praktikum turbin
air dengan pengujian bentuk sudu terhadap torsi dan
daya turbin yang dihasilkan. 1(1), 22–29.
[14] Irawan, D. (2014). Prototype turbin pelton sebagai
energi alternatif mikrohidro di lampung (Vol. 3, Issue 1).
[16] Židonis, A., & Aggidis, G. A. (2015). State of the art in
numerical modelling of Pelton turbines. In Renewable
and Sustainable Energy Reviews (Vol. 45, pp. 135–
144).ElsevierLtd.https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.01.
037
Agustus 2021 Vol 1 No. 1
38
Halaman ini sengaja dikosongkan
Jurnal Teknik Mesin – AutoMech
Agustus 2021 Vol 1 No. 1