Teknobiz : Jurnal Ilmiah Program Studi Magister Teknik Mesin
Vol 9 No 3 (2019): Teknobiz

Perancangan dan Optimasi Desain Turbin Francis Pada Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro di Bendungan Jatibarang Kota Semarang

Dibyo Rustandi (MTMUP)
La Ode M. Firman (Unknown)
Sorimuda Harahap (Unknown)



Article Info

Publish Date
19 Dec 2019

Abstract

ABSTRAK Bendungan Jatibarang adalah satu-satunya Bendungan yang berada di Kota Semarang Provinsi Jawa Tengah, ketersediaan air pada Bendungan memiliki potensi yang dapat dimanfaatkan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro. Tujuan penelitian ini melakukan perancangan turbin dan optimasi desainnya. Pelaksanaan penelitian meliputi: analisa desain debit, analisa tinggi jatuh air, mendesain turbin francis, serta mengoptimasi dengan pendekatan uji performansi bukaan sudu pengarah yang berbasis analisa segitiga kecepatan. Hasil perancangan diperoleh debit desain sebesar 0,75m3/detik, tinggi jatuh efektif 65,95 m, diameter pipa pesat Ø 0,645 m, daya turbin rencana 434,278 kW, kecepatan spesifik 280 rpm, putaran turbin 2526,18 rpm, diameter luar turbin Ø0,271 m, diameter dalam turbin Ø0,199 m, lebar turbin 0,074m, jumlah sudu turbin 11 buah, jumlah sudu pengarah 10 buah, diameter peletakan sudu pengarah berada padaØ329,22 m dari titik pusat rotasi turbin, panjang sudu pengarah 0,104 m, diameter poros Ø0,020m, torsi rencana pada poros 1.4782N.m, diameter masuk pipa pesat ke spiral case Ø 0,306 m, diameter masuk spiral case ke sudu turbin Ø 0,163 m, dimensi keluar draft tube air ke kolam penenang 0,433 m x 0,349 m, hasil analisa berbasis segitiga kecepatan diperoleh sudut α1 37,18º, β1 101,49º, β2 47,20º, selanjutnya untuk meningkatkan gaya, torsi, daya dan efisiensi maka diperlukan optimasi desain turbin francis dengan cara perhitungan matematis uji coba bukaan mulai dari sudut α1 32,18º hingga 40,18º, sebagai perbandingan hasil dilakukan kembali optimasi full factorial dengan variabel 3 pangkat 3 sehingga diperoleh 27 kondisi desain sudut α1 (32,18°, 36,18°, 40,18°) sudut β1 (42,70°, 50,63°, 54,07°) dan sudut β2 (101,99°, 104,76°, 107,74°). Hasil yang diperoleh antara metode bukaan sudu pengarah dan full factorial menunjukkan hasil yang sama dimana sudut optimum berada pada sudut α1 32,18º, β1 105,49º, β2 47,20º, dengan hasil gaya F 7,53 N.m, torsi T 1.61 Kg.m, daya P 424,83 kW, efisiensi ηo 0,88, sehingga optimasi yang dilakukan dapat meningkatkan performa sebesar 11%.

Copyrights © 2019






Journal Info

Abbrev

teknobiz

Publisher

Subject

Automotive Engineering Energy Engineering Industrial & Manufacturing Engineering Materials Science & Nanotechnology

Description

Jurnal Teknobiz dipublikasikan sebanyak 3 (tiga) kali dalam 1 (satu) tahun yaitu pada bulan Maret, Juli dan November. Lingkup Jurnal Teknobiz meliputi bidang energi baru terbarukan, dan manufaktur. Bidang energi baru terbarukan yang dibahas mengenai sistem dan alat teknologi konversi yang mampu ...