Turbin Air Francis dan Prinsip Kerjanya

 

Turbin Air Francis dan Prinsip Kerjanya

1. Bagian-bagian Turbin Air Francis

Turbin francis merupakan salah satu turbin reaksi. Turbin dipasang diantara sumber air tekanan tinggi di bagian masuk dan air bertekanan rendah di bagian keluar. Turbin ini mempunyai 3 bagian utama yaitu runner, guide vane (sudu pengarah), dan rumah turbin (casing).

a. Runner

Merupakan bagian turbin francis yang dapat berputar, terdiri dari poros dan sudu turbin yang berfungsi mengubah energikinetik menjadi energi mekanik

 

b. Casing

Merupakan saluran yang menyerupai rumah siput dengan bentuk penampang melintang lingkaran. Berfungsi menampung fluida yang terletak keluar guide vane dan memaksimalkan energi tekanan.

 

c. Guide vane

Berfungsi sebagai pengarah aliran air dari katup pengatur kapasitas dari casing ke runner dan berfungsi menaikkan kecepatan aliran air sebelum menuju runner.

d. Pipa Inlet

Merupakan bagian yang berfungsi untuk meneruskan air yang akan masuk ke casing.

 

e. Draft Tube

Merupakan bagian yang berfungsi untuk meneruskan air dari turbin ke saluran pembuangan dengan menggunakan tinggi jatuh air.

 

2  Prinsip Kerja Turbin air Francis

Turbin francis bekerja dengan memakai proses tekanan lebih,air masuk ke roda jalan sebagai energi jatuh (head drop) yang menyimpang energi potensial, kemudian diubah menjadi energi kinetik dari sudu dalam maka kecepatan air melewati sudu diam menjadi lebih cepat sehingga bisa memutar sudu gerak. Dari putaran sudu gerak tersebut nantinya akan berubah energi kinetik tadi menjadi energi mekanik sehingga menghasilkan daya.

Pada sisi ke luar roda jalan terdapat tekanan yang rendah (kurang dari 1 atm) dan kecepatan aliran yang tinggi. Sedangkan pada sisi isap kecepatannya akan berkurang sehingga tekanannya naik, maka air dapat dialirkan ke luar lewat saluran air bawah. Energi Kinetik adalah energi suatu benda karena bergerak dengan kecepatan V, contohnya air yang bergerak

Ek = 1/2mv2

Energi Potensial adalah energi yang tersimpan pada benda karena kedudukannya, sebagai contoh, energi potensial air adalah energi yang dimiliki air karena ketinggiannya dari permukaan

Ep = m.g.h

Energi mekanik adalah energi total yaitu penjumlahan antara energi kinetik dengan energi potensial

Em = Ek + Ep