7 analisis perilaku aliran terhadap kinerja roda air arus bawah untuk pembangkit listrik skala...

Dinamika Teknik Mesin, Volume 6 No. 1 Juni 2016 Jamlay, Sule, Hasan: Analisis perilaku aliran terhadap ki-p. ISSN: 2088-088X, e. ISSN: 2502-1729 nerja roda air untuk pembangkit listrik skala pikohidro

51

ANALISIS PERILAKU ALIRAN TERHADAP KINERJA RODA AIR ARUSBAWAH UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK SKALA PIKOHIDRO

Kristianus Jamlay*, Luther Sule, Duma HasanTeknik Mesin, Politeknik Amamapare Timika, Jl. C. Heatubun Kwamki Baru Timika

Mimika Papua, Indonesia*E-mail: [email protected]

ABSTRACTEnergy of water is one of the renewable energy that can be converted into electrical

energy without pollution. Rotation, torque, and power generated by the water wheel can beused directly both for irrigation pumping and for running a rice mill even move the alternator andelectrical generators. The purpose of this study was to find the best water wheel performanceindicated by torque, rotation, and power as well as the relative speed of the water at the side ofthe blade. The results obtained in the preliminary test were the average water velocity of 2.50m/s, the average rotation shaft of 79.78 rpm, the average torque on the shaft of 58.98 Nm, theaverage power of 510,67 W. The second results were also obtained as given the results anddiscussion section. It was found that the best water wheel performance based on the analysiswas shown in the second test results.

Keywords: water flow velocity, rotation, torque, power, relative velocity

PENDAHULUANAir merupakan sumber energi yang

murah dan relatif mudah didapat, karena padaair tersimpan energi potensial (pada air jatuh)dan energi kinetik (pada air mengalir). Tenagaair (hydropower) adalah energi yang diperolehdari air yang mengalir. Pemanfaatan roda airsebagai komponen utama pembangkit listrikskala kecil mulai dikembangkan khususnyapada daerah-daerah aliran air yang dangkaldan head yang cenderung rendah (Sule,2011). Tinggi air jatuh (head) yang bisadigunakan kincir atau roda air ialah 0,1 msampai 12 m (Dietzel, 1996). Mengingat tinggijatuh air (head) yang ada di desa TamangilNuhuten cenderung rendah maka salah satucara yang bisa dilakukan untuk mengubahenergi air tersebut ke energy listrik yaitudengan memanfaatkan kincir air atau dalampenelitian ini disebut roda air (water wheel).Jika ditinjau dari arah aliran air yangmenghantam sudu, maka roda air dibedakanmenjadi roda air arus atas (overshot waterwheel), roda air arus bawah (undershot waterwheel), breatshot water wheel, dan tub waterwheel. Dengan memperhatikan kondisi aliranair di desa Tamangil Nuhuten maka dalampenelitian ini digunakan roda air arus bawah(undershot water wheel) karena sekalipunhead yang rendah roda air jenis ini masih bisaberoperasi.

Sebelum perancangan roda air arusbawah untuk pembangkit listrik skala pikohidro, terlebih dahulu perlu menganalisa

perilaku aliran di saluran. Perilaku aliran yangdimaksudkan di sini adalah suatu fenomenapada aliran air salah satunya yaitukemungkinan terjadi perubahan kecepatandan dampak yang ditimbulkan terhadapputaran, torsi, daya, serta kecepatan relativeair tersebut terhadap sudu baik pada sisimasuk (entry side) dan sisi keluar (exit side)roda air yang direncanakan.

Sihombing (2009) melakukan suatupenelitian pengujian sudu lengkung turbin airterapung pada aliran sungai dimana dari hasilpengukuran diperoleh kecepatan air masuk1,75 m/s dan setelah dianalisis secara teoritisdiperoleh putaran (np) 29 rpm dan daya (PRa)125,97 W serta kecepatan relative pada sisimasuk sudu (W1) 0,61 m/s, pada sisi keluar(W2) 1,29 m/s dan sudut β2 (antara W2 danU2) ialah 28o. Mangkau (2013) melakukansuatu penelitian tentang kinerja roda air aliranbawah sudu lengkung untuk pembangkit listrikdimana pengukuran kecepatan air dilakukanpada saluran datar di laboratorium (tanpahead dinamis) dan memperoleh debit air (Q)0,0135 m3/s, daya maksimum (P) 14,47621Watt serta efisiensi maksimum (η) 22,299 %

Perbedaan yang muncul antarapenelitian ini dengan penelitian sebelumnyaialah bahwa model sudu yang direncanakandi sini adalah sudu bengkok, menggunakansaluran buatan dan terbuka, ada headdinamis dan kecepatan aliran air divariasikanserta dilanjutkan dengan analisis putaran,torsi dan daya roda air serta kecepatan


52

relative air terhadap sudu pada sisi masukdan keluar berdasarkan perubahan kecepatanaliran air tersebut dan setelah data-datatersebut diperoleh selanjutnya ditarik suatukesimpulan bahwa hasil pengujian mana yangakan digunakan sebagai data sekunder untukperancangan roda air arus bawah sebagaipembangkit listrik skala pikohidro sedangkanpada penelitian terdahulu (penelitian pertamadan kedua) dimana penelitian pertamamenggunakan sudu lengkung, memanfaatkanaliran air di sungai dengan head dinamis,kecepatan air tidak divariasikan serta tidakada analisa torsi dan pada penelitian keduamenggunakan sudu lengkung, memanfaatkanaliran air buatan (air dipompakan) tanpa headdinamis, kecepatan air tidak divariasikan sertatidak ada analisa torsi. Dengan kondisisemacam ini sulit disimpulkan bahwakecepatan tersebutlah yang terbaik sertaperilakunya terhadap putaran, torsi, daya dankecepatan relatif air terhadap sudu roda air.

FASILITAS DAN METODE PENELITIANSkema Alat Penelitian

Penelitian ini menggunakan peralatansederhana khususnya dalam pengukurankecepatan aliran air yang secara skematisdisketsakan pada gambar 1. Awalnya saluranair diletakan pada posisi yang sudahditentukan kemudian pintu saluran air dibukasecara perlahan-lahan sampai kondisi bukaanpenuh dan sementara itu air dibiarkanmengalir tanpa perlakuan hingga kondisialiran air di saluran stabil. Untuk mencapaikondisi dimaksud, waktu yang dibutuhkan ±10 menit.

Setelah aliran air mencapai kondisistabil, mulailah dengan pengukurankecepatan air. Untuk mengetahui kecepatanaliran air di saluran, metode yang digunakanadalah metode manual dengan caramelemparkan benda terapung berupa sebuahpelampung ke aliran air dalam salurandengan jarak tertentu kemudian dibagidengan kecepatan benda menempuh jaraktersebut menggunakan stopwatch. Pengujiandilakukan beberapa kali dengan waktu yangberbeda.

Pintu air dan saluran terbuat dari papandimana tebal papan yang digunakan 2 cm.Ukuran pintu air dibuat sesuai dengan saluran(untuk panjang dan lebarnya). Saluran airberukuran panjang 800 cm, lebar bawah 40

cm, lebar atas 50 cm, tinggi 40 cm sepertiditunjukkan dalam gambar 2.

Gambar 1. Skema alat penelitian

Gambar 2. Tampak depan saluran

Persamaan Yang DigunakanKecepatan aliran air diperoleh dari

persamaan (Prayatmo, 2007) :

t

lv (1)

Dimana v adalah kecepatan aliran air (m/s), ladalah jarak tempuh pelampung (m), dan tmenyatakan waktu tempuh pelampung (detik)

Kecepatan tangensial ialah kecepatankeliling roda air yang diketahui berdasarkananalisa segitiga kecepatan yang dinyatakandengan persamaan (Sihombing, 2009) :

60

pDnU (2)

Dimana U adalah kecepatan tangensial rodaair (m/s), D adalah diameter roda air (m), dannp menyatakan putaran poros roda air (rpm).Sementara D dapat dicari dengan persamaansebagai berikut :

svelk xlDD 2 (3)

Dimana Dvelk adalah diameter velk (m), lsdimenyatakan lebar sudu bengkok (m).


53

Selanjutnya np dapat dicari denganpersamaan (Sularso, 2008) :

r

vnp

2

60(4)

Dimana v adalah kecepatan air (m/s), rmerupakan jari-jari roda air (m). Sedangkan rdiperoleh dari persamaan sebagai berikut :

Dr2

1 (5)

Dimana r adalah jari-jari roda air, Dmenyatakan diameter roda air.

Kecepatan sudut roda air diperoleh daripersamaan (Surbakti, 2009) :

r

U (6)

Dimana ω adalah kecepatan sudut (rad/s), Uadalah kecepatan tangensial (m/s) rmenyatakan jari-jari roda air (m)

Torsi pada poros roda air, dinyatakandengan persamaan (8) sebagaimanadiperoleh dari Sule. et al., (2014) :

FrT (7)

Dimana T adalah torsi pada poros (Nm), Fadalah gaya pada roda air (N), r adalah jari-jari roda air (m). Sementara F dihitung denganpersamaan (Sule, 2011) :

mvF (8)

Dimana adalah massa air yang mengalir(kg/s), v adalah kecepatan air (m/s).Sementara m dihitung dengan persamaan(Sule, 2011)

Qm (9)

Dimana Q adalah volume (debit) air yangmengalir setiap detik (m3/s), ρ adalahkerapatan massa air (kg/m3). Sementara Qbisa dicari dengan persamaan (Munson,2003) :

AvQ (10)

Dimana A adalah luas penampang terbasahi(m2), v menyatakan kecepatan air (m/s).Sementara A dihitung dengan persamaan(Yusri, 2004) :

dwA (11)

Dimana A adalah luas penampang terbasahi,d menyatakan kedalaman air di saluran, wadalah lebar saluran yang terbasahi.

Daya roda air dapat dicari denganpersamaan Sule. et al., (2014) :

TPRa (12)

Dimana PRa adalah daya roda air (Watt), Tmerupakan torsi pada poros roda air (Nm), ωadalah kecepatan sudut roda air (rad/s).

Kecepatan relative air pada sisi masukroda air arus bawah (undershot water wheel)dinyatakan dengan persamaan (Sihombing,2009) :

cos2 112

12

12

1 UCUCW (13)

Dimana W1 adalah kecepatan relative fluidaterhadap sudu roda air pada sisi masuk (m/s),C1 ialah kecepatan absolute fluida masuk(m/s), U1 adalah kecepatan tangensial /kecepatan keliling sudu roda air yang arahnyasearah dengan arah putaran roda air pada sisimasuk.

Kecepatan relative fluida pada sisikeluar roda air arus bawah (undershot waterwheel) dinyatakan dengan persamaan(Siahaan, 2009) :

cos2 222

22

22

2 UCUCW (14)

Dimana W2 adalah kecepatan relative fluidaterhadap sudu roda air pada sisi keluar (m/s),C1 adalah kecepatan absolute fluida keluar(m/s), U1 adalah kecepatan tangensial /kecepatan keliling sudu roda air yang arahnyasearah dengan arah putaran roda air pada sisikeluar. Sementara besar sudut (β2) yangterbentuk antara W2 dan U2 pada sisi keluardiperoleh dengan persamaan (Siahaan,2009):

2

22

2

22 coscos

W

Ua

W

U (15)


54

Tempat dan Waktu PenelitianPenelitian ini dilakukan di Desa

Tamangil Nuhuten Kecamatan Kei BesarSelatan Kabupaten Maluku Tenggara PropinsiMaluku. Penelitian dilakukan pada bulanAgustus dan September 2015.

HASIL DAN PEMBAHASANPengukuran Kecepatan Aliran Air

Gambar 3 menunjukkan prosespengukuran kecepatan aliran air denganinstrument pengujian antara lain pelampungyaitu sebuah bola pingpong, jarak tempuhpelampung adalah 7 m, dan pengukur waktuadalah stopwatch.

Gambar 3. Pengukuran kecepatan air

Pengukuran kecepatan aliran air sendiridilakukan selama 2 hari (05-08-2015 dan 12-09-2015). Dalam pengukuran waktu tempuhpelampung dilakukan sebanyak 5 kali danjedah waktu antar tiap pengukuran yaitu 120menit (2 jam) baik pada tanggal 05-08-2015maupun tanggal 12-09-2015. Proses inidilakukan oleh penulis bersama warga yangditunjuk oleh kepala kampung setempat.Adapun prosedur pengukurannya yaitusebuah pelampung digerakkan sejauh 7 mdalam saluran dan seiring itu waktu tempuhpelampung tersebut dicatat pada tabel datayang sudah disediakan.

Tabel 1. Kecepatan air di saluran hasilpengukuran pada tanggal 05-08-2015

No Waktu Kecepatan air (m/s)1 08:00 2,242 10:00 2,363 12:00 2,33

4 14:00 2,285 16:00 2,77

Dengan menggunakan persamaan (1),selanjutnya kecepatan air dihitung danhasilnya sebagaimana diperlihatkan dalamtabel 1 untuk hari pertama dan tabel 2 untukhari kedua.

Tabel 2. Kecepatan air di saluran hasilpengukuran pada tanggal 12-09-2015

No Waktu Kecepatan air (m/s)1 08:00 2,602 10:00 2,643 12:00 2,464 14:00 2,465 16:00 2,52

Dari tabel 1 dan 2 jelas terlihat adanyaperbedaan kecepatan air untuk waktupengujian setiap 2 jam. Fenomena tersebutcenderung dipengaruhi oleh dua faktor yaitufaktor alam dan manusia. Faktor alam dimanajarak antara pusat jatuhnya air dengan daerahtangkapan air (area pengujian) cukup jauhyaitu ± 1 KM ditambah pula jalur aliran airberada di antara pepohonan berukuran kecilsampai besar dengan dasar bebatuansehingga ada saja partikel-partikel padat yangterhempas ke jalur aliran dan menghambatgerakan air tersebut. Selain itu, faktormanusia dimana aliran air terjun di desaTamangil Nuhuten setiap hari dimanfaatkanoleh warga untuk keperluan rumah tanggaseperti memasak, mencuci, mandi, dankeperluan pertanian, keperluan peternakandan lain-lain sehingga volume air cenderungtidak menentu.

Diameter roda airDengan persamaan (3), dimana

diameter velk (Dvelk) 0,3 m dan lebar sudu (ls)0,15 m, maka diperoleh diameter roda air :

Jari-jari roda airDengan persamaan (5), dimana

diameter roda air (D) = 0,6 m, sehinggadiperoleh jari-jari roda air :


55

Putaran poros roda airPutaran poros roda air (np) dapat

dihitung dengan persamaan (4). Sementaradari persamaan (4) v dapat dihitung denganpersamaan (1) yang hasilnya sudahditunjukkan dalam tabel 1 dan 2. Hasilperhitungan putaran poros untuk tiapperubahan kecepatan air ditunjukkan dalamtabel 3 gambar 4 (untuk pengukurankecepatan per tanggal 05-08-2015) dan tabel4 gambar 5 (untuk pengukuran kecepatan pertanggal 12-09-2015).

Tabel 3. Hasil perhitungan putaran poros rodaair berdasarkan kecepatan air

No Waktu Kecepatan air(m/s)

Putaran Poros(rpm)

1 08:00 2,24 71,342 10:00 2,36 75,163 12:00 2,33 74,204 14:00 2,28 72,615 16:00 2,77 88,22

Gambar 4. Hubungan kecepatan air denganputaran poros roda air

Gambar 5. Perbandingan kecepatan airdengan putaran poros roda air

Tabel 4. Hasil perhitungan putaran porosroda air berdasarkan kecepatan air

No Waktu Kecepatan air(m/s)

Putaran Poros(rpm)

1 08:00 2,60 82,802 10:00 2,64 84,083 12:00 2,46 78,344 14:00 2,46 78,34

5 16:00 2,52 80,25Torsi pada poros roda air

Torsi pada poros roda air dapatdihitung dengan persamaan (7). Daripersamaan (7) F dihitung dengan persamaan(8). Sementara dari persamaan (8) dihitungdengan persamaan (9) sedangkan daripersamaan (9) Q dihitung dengan persamaan(10). Sementara dari persamaan (10) Adihitung dengan persamaan (11) Hasilperhitungan torsi ditunjukkan dalam tabel 5gambar 6 (untuk data per tanggal 05-08-2015)dan tabel 6 gambar 7 (untuk data per tanggal12-09-2015).

Tabel 5. Hasil perhitungan torsi pada porosroda air

NoGaya pada

roda air(N)

Jari-jariroda air

(m)

Torsi padaporos(Nm)

1 209.49 0,3 62,852 165,07 0,3 49,523 175,27 0,3 52,584 180,67 0,3 54,205 228,09 0,3 68,43

Gambar 6. Hubungan kecepatan air dengantorsi pada poros roda air

Tabel 6. Hasil perhitungan torsi pada porosroda air

NoGaya pada

roda air(N)

Jari-jariroda air

(m)

Torsi padaporos(Nm)

1 169.87 0,3 50,962 175,27 0,3 52,583 180,67 0,3 54,204 225,69 0,3 67,715 228,09 0,3 68,43

Dari tabel (5) dan (6) diperlihatkanbahwa semakin kecil gaya air terhadap rodaair maka torsi pada poros juga semakin kecilsedangkan semakin besar gaya air terhadaproda air maka torsi pada poros juga semakinbesar. Sementara gaya air yang diterima olehroda air melalui sudu-sudunya tergantung


56

pada kecepatan aliran air dimana denganberkurangnya kecepatan air maka gaya airsemakin kecil namun jika kecepatan airbertambah maka gaya air juga semakinbesar.

Gambar 7. Hubungan kecepatan air dengantorsi pada poros roda air

Daya Roda AirDaya roda air dapat dihitung dengan

persamaan (11). Semantara dari persamaan(11) ω dapat dicari dengan persamaan (6),sedangkan dari persamaan (6) U dihitungdengan persamaan (2). Hasil perhitungandaya roda air, ditunjukkan dalam tabel 7gambar 8 (untuk data per tanggal 05-08-2015)dan tabel 8 gambar 9 (untuk data per tanggal12-09-2015).

Tabel 7. Hasil perhitungan daya roda air

NoTorsi pada

poros(Nm)

Kecepatansudut roda air

(rad/s)

Daya rodaair

(Watt)1 62,85 7,47 469,492 49,52 7,87 389,723 52,58 7,77 408,554 54,20 7,60 411,925 68,43 9,23 631,61

Gambar 8. Hubungan kecepatan air dengandaya roda air

Tabel 8. Hasil perhitungan daya roda air

NoTorsi pada

poros(Nm)

Kecepatansudut roda air

(rad/s)

Daya rodaair

(Watt)1 50,96 8,67 441,822 52,58 8,80 462,73 54,20 8,20 444,444 67,71 8,20 555,225 68,43 8,40 574,81

Gambar 9. Hubungan kecepatan air dengandaya roda air

Kecepatan Relatif Air terhadap SuduPada sisi masuk :

Gambar 10. Analisa kecepatan relatif airterhadap sudu pada sisi masuk

Berdasarkan gambar (4a), kecepatanrelative air terhadap sudu pada sisi masuk(W1) diperoleh dari persamaan (13).Sementara dari persamaan (13) C1merupakan kecepatan absolut air masuk sududimana sama dengan kecepatan air masuksedangkan U1 dihitung dengan persamaan(2). Hasil perhitungan kecepatan relative padasisi masuk sudu untuk tiap perubahankecepatan air, ditunjukkan dalam tabel 9(untuk data per tanggal 05-08-2015) dan tabel10 (untuk data per tanggal.12-09-2015).


57

Tabel 9. Kecepatan relative air terhadap sudupada sisi masuk

v(m/s)

C1(m/s)

U1(m/s)

W1(m/s)

2,24 2,24 2,24 02,36 2,36 2,36 02,33 2,33 2,33 02,28 2,28 2,28 02,77 2,77 2,77 0

Tabel 10. Kecepatan relative terhadap sudupada sisi masuk

v(m/s)

C1(m/s)

U1(m/s)

W1(Nm)

2,60 2,60 2,60 02,64 2,64 2,64 02,46 2,46 2,46 02,46 2,46 2,46 02,52 2,52 2,52 0

Sebagaimana pada tabel (9) dan (10)jelas diperlihatkan bahwa kecepatan relativeair terhadap sudu pada sisi masuk (W1) tidakmengalami perubahan sehingga dapatdisimpulkan bahwa kecepatan relative airterhadap sudu pada sisi masuk sama besardengan kecepatan absolute (C1).Pada sisi keluar :

Gambar 11. Analisa kecepatan relatif airterhadap sudu pada sisi keluar

Berdasarkan gambar (4), kecepatanrelative air terhadap sudu pada sisi keluar(W2) diperoleh dari persamaan (14).Sementara dari persamaan (14), C2merupakan kecepatan absolut air keluar sududimana sama dengan kecepatan air masuksedangkan U2 dihitung dengan persamaan(2). Hasil perhitungan kecepatan relative padasisi keluar sudu untuk tiap perubahankecepatan air, ditunjukkan dalam tabel 11(untuk data per tanggal 05-08-2015) dan tabel12 (untuk data per tanggal.12-09-2015).

Tabel 11. Kecepatan relative air terhadapsudu pada sisi keluar

v(m/s)

C2(m/s)

U2(m/s)

W2(m/s)

2,24 2,24 2,24 3,172,36 2,36 2,36 3,342,33 2,33 2,33 3,302,28 2,28 2,28 3,222,77 2,77 2,77 3,92

Tabel 12. Kecepatan relative air terhadapsudu pada sisi keluar

v(m/s)

C2(m/s)

U2(m/s)

W2(m/s)

2,60 2,60 2,60 3,682,64 2,64 2,64 3,732,46 2,46 2,46 3,482,46 2,46 2,46 3,482,52 2,52 2,52 3,56

Sebagaimana pada tabel (11) dan (12)jelas diperlihatkan bahwa antara kecepatanabsolute air keluar sudu dengan kecepatanrelatifnya berbeda. Sama halnya jika ditinjauterhadap kecepatan relative air masuk sudujuga berbeda. Perbedaan antara kecepatanrelative air terhadap sudu pada sisi masuktersebut, selisihnya ditunjukkan dalam tabel13.

Tabel 13. Perbedaan kecepatan relative airterhadap sudu pada sisi masuk dan keluar

W1(m/s)

W2(m/s)

ΔW(m/s)

2,24 3,17 0,932,36 3,34 0,982,33 3,30 0,972,28 3,22 0,942,77 3,92 1,152,60 3,68 1,082,64 3,73 1,092,46 3,48 1,022,46 3,48 1,022,52 3,56 1,04

Sudut antara W2 dengan U2 (sudut β2)Besar sudut yang terbentuk antara W2

dan U2 (sudut β2) merupakan implikasi darisegitiga kecepatan berdasarkan kecepatanrelative air terhadap sudu pada sisi keluaryang dihitung dengan persamaan (15) dimanahasilnya ditunjukkan dalam tabel 14.

Tabel 14. Besar sudut β2U2

(m/s)W2

(m/s)β2(o)

2,24 3,17 452,36 3,34 452,33 3,30 45,1


58

2,28 3,22 44,92,77 3,92 452,60 3,68 452,64 3,73 44,92,46 3,48 452,46 3,48 452,52 3,56 44,9

KESIMPULANDari hasil pengujian lapangan dan

analisis secara teoritis, didapat data sebagaiberikut :

Pengujian PertamaHari/tanggal : Rabu/05-08-2015Waktu : 08:00 - 16:00 WITKeadaan cuaca : CerahDimensi saluran : 8 x(0,5/0,4) x 0,2 mKecepatan air terendah : 2,24 m/sKecepatan air tertinggi : 2,77 m/sPutaran poros rodaAir terendah : 71,34 rpmPutaran poros roda airtertinggi : 88,22 rpmTorsi pada porosterendah : 49,52 NmTorsi pada porostertinggi : 68,43 NmDaya roda air terendah : 389,72 WattDaya roda air tertinggi : 631,61 WattKecepatan relativeterendah sisi masuk : 0 ≡ 2,24 m/sKecepatan relativetertinggi sisi masuk : 0 ≡ 2,77 m/sKecepatan relativeterendah sisi keluar : 3,17 m/sKecepatan relativetertinggi sisi keluar : 3,92 m/s

Pengujian KeduaHari/tanggal : Sabtu/12-09-2015Waktu : 08:00 - 16:00 WITKeadaan cuaca : CerahDimensi saluran : 8 x(0,5/0,4) x 0,2 mKecepatan air terendah : 2,46 m/sKecepatan air tertinggi : 2,64 m/sPutaran poros rodaair terendah : 78,34 rpmPutaran poros rodaair tertinggi : 84,08 rpmTorsi pada porosterendah : 50,96 NmTorsi pada porostertinggi : 68,43 NmDaya roda air terendah : 441,82 WattDaya roda air tertinggi : 574,81 WattKecepatan relativeterendah sisi keluar : 0 ≡ 2,46 m/sKecepatan relative

tertinggi sisi masuk : 0 ≡ 2,64 m/sKecepatan relativeterendah sisi keluar : 3,48 m/sKecepatan relativetertinggi sisi keluar : 3,73 m/s

Dari hasil pengujian dan analisis diatas, maka didapat hasil rata-rata sebagaiberikut :

Pengujian PertamaHari/tanggal : Rabu/05-08-2015Waktu : 08:00 - 16:00 WITKecepatan air rata-rata : 2,50 m/sPutaran poros roda airrata-rata : 79,78 rpmTorsi pada poros roda airrata-rata : 58,98 NmDaya roda air rata-rata : 510,67 WattKecepatan relative airpada sisi masuk sudurata-rata : 2,51 m/sKecepatan relative airpada sisi keluar sudurata-rata : 3,55 m/s

Pengujian KeduaHari/tanggal : Sabtu/12-09-2015Waktu : 08:00 - 16:00 WITKecepatan air rata-rata : 2,55 m/sPutaran poros roda airrata-rata : 81,21 rpmTorsi pada poros roda airrata-rata : 59,70 NmDaya roda air rata-rata : 508,32 WattKecepatan relative airpada sisi masuk sudurata-rata : 2,55 m/sKecepatan relative airpada sisi keluar sudurata-rata : 3,61 m/s

Berdasarkan hasil pengujian dananalisia perilaku aliran di saluransebagaimana di atas, maka disimpulkanbahwa :1. Bertambahnya kecepatan aliran air akan

meningkatkan putaran, torsi, daya rodaair serta kecepatan relative air terhadapsudu pada sisi masuk dan keluar.

2. Berkurangnya kecepatan aliran air akanmenurunkan putaran, torsi, daya roda airserta kecepatan relative air terhadapsudu pada sisi masuk dan keluar.

3. Hasil pengujian dan analisis terhadapperilaku aliran per tanggal 12-09-2015adalah yang terbaik dan dianggap layakuntuk digunakan dalam perancanganpembangkit listrik skala pikohidro.


59

UCAPAN TERIMAKASIHPenulis mengucapkan banyak

terimakasih kepada warga desa TamangilNuhuten Kecamatan Kei Besar Selatan yangtelah membantu penulis dalam pengambilandata awal mulai dari persiapan lokasi,pembuatan saluran air hingga pengukurankecepatan air.

DAFTAR PUSTAKADietzel F., Sriyono D., 1996, Turbin Pompa

dan Kompresor, Erlangga, Jakarta.Prayatmo, 2007, Turbin Air, Graha Ilmu,

YogyakartaSiahaan D.H., 2009, Pengujian sudu rata

prototipe turbin air terapung pada aliransungai, Skripsi Teknik Mesin,Universitas Sumatera Utara.

Sihombing E.S., 2009, Pengujian sudulengkung prototipe turbin air terapung

pada aliran sungai, Skripsi TeknikMesin. Universitas Sumatera Utara.

Sularso, Suga K., 2008, Dasar-dasarPerencanaan dan Pemilihan ElemenMesin, PT Pradnya Paramita, Jakarta.

Sule L., 2011, Perilaku aliran roda air arusbawah plat bengkok dengan variasijumlah sudu, Jurnal Teknik Mesin,Universitas Hasanuddin.

Sule L., Wardana I.N.G., Soenoko R.,Wahyudi S., 2014, Angled and curvedblades of deep-water wheel efficiency,Australian Journal of Basic and AppliedSciences, AENSI Journals.

Yusri, Aidil Z., Asmed., 2004, Analisis dayadan putaran kincir air tradisionalsebagai alternatif sumber dayapenggerak, Jurnal Teknik Mesin Vol 1,No.2.

7 analisis perilaku aliran terhadap kinerja roda air arus bawah untuk pembangkit listrik skala...

Engineering