Jurnal Teknik Mesin Univ. Muhammadiyah Metro
URL: http://ojs.ummetro.ac.id/index.php/turbo
RANCANG BANGUN ALAT PRAKTIKUM TURBIN AIR DENGAN PENGUJIAN BENTUK SUDU TERHADAP TORSI DAN DAYA TURBIN YANG DIHASILKAN

## Ahmad Yani
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Trunajaya Bontang Jl. Taekwondo No. 55 RT. 09 Kelurahan Api - Api Bontang - Kaltim 75311 Email: yanibima@gmail.com

## Abstrak
Turbin air adalah salah satu mesin penggerak yang mana fluida kerjanya adalah air yang dipergunakan  langsung  untuk  memutarkan  roda  turbin. Penelitian  ini  dilakukan  dengan menggunakan instalasi turbin air jenis pelton dan dilakukan pengukuran terhadap gaya, putaran dan debit aliran  dengan  variasi   bentuk  sudu. Metode penelitian     yang     digunakan  adalah metode eksperimen dengan rancangan percobaan berskala laboratorium sekaligus hasil rancang bangun turbin air ini digunakan sebagai alat praktikum mahasiswa jurusan teknik mesin. Hasil penelitian menunjukan adanya pengaruh bentuk sudu terhadap torsi dan daya turbin yaitu Torsi turbin maksimum terjadi pada sudu sendok sayur dengan nilai sebesar 0,555 Nm, kemudian torsi kedua pada sudu datar dengan nilai sebesar 0,435 Nm, torsi ke tiga pada sudu setengah silinder  dengan  nilai  sebesar  0,420  Nm,  torsi  keempat  pada  sudu  sendok  nasi  dengan  nilai sebesar 0,375 Nm, dan torsi terendah terjadi pada sudu lengkung dengan nilai sebesar 0,360 Nm. Sedangkan daya turbin maksimum terjadi pada sudu sendok sayur dengan nilai sebesar 5,652 Watt, kemudian daya turbin tertinggi kedua terjadi pada sudu sendok nasi nilai sebesar 5,024  Watt,  urutan  daya  turbin  tertinggi  ketiga  terjadi  pada  sudu  lengkung  dan  pada  sudu setengah silinder nilai sebesar 4,082 Watt, sedangkan daya turbin terendah terjadi pada sudu datar nilai sebesar 3,297 Watt.
Kata Kunci : Rancang bangun, turbin air, bentuk sudu, torsi, daya turbin.

## Pendahuluan
Turbin  air  adalah  salah  satu  mesin penggerak yang mana fluida kerjanya adalah air  yang  dipergunakan  langsung  untuk memutarkan  roda  turbin.  Pada  roda  turbin terdapat  sudu  dan  fluida  kerja  mengalir melalui runag di antara sudu tersebut. [1]
Turbin pelton merupakan turbin impuls, yaitu  turbin  yang  digerakkan  oleh  energy kinetic air. Semprotan air yang bercecepatan tinggi mengenai sudu dan setelah menggerakkan  runner  air  keluar  pada kecepatan  rendah,  yang  berarti  sebagian energinya  tidak  diserap  oleh  runner.
Tekanan  air  masuk  dan  keluar  sudu  adalah tekanan atmosfir. [2]
Laboratorium  merupakan  tempat  untuk melatih mahasiswa dalam  hal  keterampilan melakukan praktek, demonstrasi, percobaan,  penelitian  dan  pengembangan ilmu pengetahuan. Keberadaan laboratorium  sebagai  tempat  praktikum sangat  diperlukan  untuk  meningkatkan ketrampilan mahasiswa. Pelaksanaan kegiatan praktikum dilakukan dalam pemberian  pengalaman  belajar  kepada mahasiswa, supaya mahasiswa dapat berinteraksi dengan bahan - bahan pelajaran dan  pengamatan  gejala  secara  langsung
yang terjadi pada alat uji turbin air tersebut. Kegiatan  praktek  di  laboratorium  dapat meningkatkan keterampilan mahasiswa apabila  digunakan  secara  efisien,  karena dengan praktek mahasiswa dapat memahami  mata  kuliah  yang  memerlukan penghayatan  kongkrit  dengan  melakukan kegiatan nyata melalui praktek. [3]
Jurusan  Teknik  Mesin  Universitas Trunajaya  Bontang  sudah  berdiri  sejak Tahun 1990, namun keberadaan laboratorium, sarana dan prasarana praktikum  mahasiswa  sampai  sekarang masih minim, padahal  sarana dan prasarana praktikum  yang  ada  dilaboratorium  sangat mendukung  dalam  mempraktekkan  konsep yang  telah  dipelajari  mahasiswa  untuk meningkatkan prestasi belajarnya, terutama pada  matakuliah  turbin  air  yang  penulis ajarkan.  Turbin  air  yang  penulis  buat  ini untuk  alat praktikum  mahasiswa , turbin ini merupakan jenis turbin impuls yaitu pelton. Penelitian  terdahulu  pada  Tahun  2016 yang  telah  dilakukan  oleh  penulis  tentang kinerja  turbin  air  kinetik  poros  vertikal. {yani}  Penelitian  lanjutan  ini  diharapkan dapat  menjelaskan  bagaimana  unjuk  kerja dari  prototype  turbin  air  pelton  yang  telah dibuat apabila menggunakan variasi bentuk sudu  turbin.  Bentuk  sudu  turbin  sangat menentukan  putaran  turbin  sehingga  dapat meningkatkan  daya  turbin. Untuk  itu maka penelitian  ini  diarahkan  untuk  menentukan bentuk sudu yang tepat untuk menghasilkan daya turbin yang maksimal.

## Tinjauan Pustaka
Turbin  air  adalah  merupakan  mesin penggerak  yang  merubah  energy  potensial menjadi energy mekanik dengan air sebagai fluida  kerjanya.  Menurut  sejarahnya  turbin hidrolik  sekarang  berasal  dari  dari  kincir  - kincir air pada jaman abad pertengahan yang dipakai untuk memecah batu bara,
keperluan  pabrik  gandum,  dan  lain  -  lain. [4]. Berdasarkan perubahan energi turbin air dibedakan  menjadi  dua  kelompok  yaitu turbin impuls dan turbin reaksi.
1. Turbin impuls
Turbin impuls disebut  juga  dengan turbin air tekanan sama karena tekanan air yang  keluar  dari nossel tekanannya  sama dengan tekanan atmosfir sekitarnya. Sehingga  energi    tempat    dan    energi tekanan  yang  dimiliki  oleh  aliran  air dirubah semuanya menjadi energi kecepatan.  Contoh  dari  turbin impuls ini adalah turbin pelton yang merupakan jenis turbin yang dibuat menjadi objek penelitian penulis. [6]
Turbin  air  pelton    adalah  sebuah  alat berbentuk  lingkaran  yang  dibangun  di sungai  yang  mempunyai  debit  air  kecil tetapi mempunyai head yang tinggi. Alat ini berputar   pada   sumbunya   karena adanya dorongan aliran air melalui pipa pesat yang cukup  cepat.  Sejalan  dengan  berputarnya turbin, alat ini sekaligus mengambil air dari sungai  dan  ditampung  dalam    sebuah    bak penampung,  selanjutnya  dialirkan  melalui sebuah pipa pesat dan dikeluarkan melewati sebuah nossel . [6]
2. Turbin Reaksi
Turbin  Reaksi  adalah  turbin  yang memanfaatkan  seluruh  energi  (energi Potensial,  kinetik  dan  tekanan)  untuk menghasikan  energi  kinetik  di  sudu.    Sudu pada turbin reaksi mempunyai profil khusus yang  menyebabkan  terjadinya  penurunan tekanan air selama melalui sudu. Perbedaan tekanan  ini  memberikan  gaya  pada  sudu sehingga runner (bagian  turbin  yang berputar)  dapat  berputar.    Turbin  yang bekerja berdasarkan prinsip ini dikelompokkan  sebagai  turbin  reaksi. Runner turbin  reaksi  sepenuhnya  tercelup dalam air dan berada dalam rumah turbin.
pada  pengujian  turbin  air  hasil  yang diharapkan  adalah  mendapatkan  daya turbin. [5]
Proses  perhitungan  dengan  mengunakan persamaan berikut :
Luas Penampang ujung nosel (A)
Persamaan  untuk  menghitung  luas ujung  nosel  yang  menumbuk  sudu  turbin digunakan persamaan 1 :
𝐴 = 1 4 . 𝜋 . 𝑑 2 (1)
Dengan:
A = Luasan ujung   nosel (m 2 ). D = diameter dalam nosel (m)
Kapasitas Aliran (Q)
Untuk  menghitung  kapasitas  aliran, digunakan persamaan 2:
𝑄 = 𝐴 . 𝑉 (2) Dengan:
𝑄 = Debit  aliran air (m³/s).
A = Luasan ujung   nosel (m 2 ). 𝑣 = Kecepatan aliran (m/s).
Kecepatan Aliran (V)
Untuk  menghitung  kecepatan  aliran, digunakan persamaan 3:
𝑉 = 𝑄 𝐴 (3)
Laju Massa Air yang Mengalir ( 𝑚̇ )
Massa aliran digunakan persamaan 4: 𝑚̇ = 𝜌 .  𝑄 (4) Dengan:
𝑚̇ = Laju aliran massa air (kg/s)
ρ = Massa jenis air (kg/m 3 ). 𝑄 = Debit  aliran air (m³/s).
Daya Air yang Mengalir (P a )
Daya  air  dapat  dihitung  dengan mempergunakan persamaan 5 :
𝑃 𝑎 = 1 2 𝜌. 𝐴. 𝑉 3 (5)
Dengan:
P a = Daya air (Watt).
ρ = Massa jenis air (kg/m 3 ).
A = Luasan saluran air pada ujung nosel turbin (m 2 ). 𝑣 = Kecepatan aliran (m/s).
Torsi Turbin (T)
Besarnya  torsi  dapat  dihitung  dengan persamaan 6:
𝑇 = 𝐹. 𝑅 (6) Dengan :
T = torsi (Nm) F = Gaya pembebanan (N) R = Jari - jari pully (m) Kecepatan Anguler ( ω )
Untuk  mendapatkan  nilai  kecepatan anguler menggunakan persamaan 7:
𝜔 = 2.𝜋.𝑛 60 (7)
Dengan :
𝜔 = Kecepatan Anguler (rad/s)
n = Putaran turbin (rpm)
Daya Turbin (P t ) Daya turbin dihitung dengan menggunakan persamaan 8:
𝑃 𝑡 = 𝑇. 𝜔 (8) Dengan :
𝑃 𝑡 = Daya turbin (Watt) T  = torsi (Nm) 𝜔 = Kecepatan Anguler (rad/s)

## Metode Penelitian
Penelitian yang dilakukan menggunakan metode  eksperimental  dengan  rancangan percobaan berskala laboratorium menggunakan satu set up peralatan turbin air jenis impuls pelton dan metode pengambilan data dengan cara pengereman putaran turbin atau  metode  pemberian  beban  gaya  pada putaran  turbin  seperti  ditunjukkan  pada gambar  7.  Penelitian  ini  bertempat  di Laboratorium Jurusan Teknik Mesin Fakultas  Teknik  Universitas  Trunajaya Bontang  dan  waktu  penelitian  dilakukan pada  Bulan  Maret  2017  dengan  pengujian bentuk sudu turbin yang digunakan pada alat praktikum  turbin  air  yang  penulis  rancang
seperti  ditunjukkan  pada  gambar  1  sampai gambar  5  dan  set  up  peralatan  penelitian ditunjukkan  pada  gambar  6  dengan  ukuran alat  penelitian  yaitu  panjang  110  cm,  lebar 60  cm,  dan  tinggi  40  cm  yang  terbuat  dari besi  plat  siku.  Ukuran  bak  penampung  air sebesar  60  cm  x  60  cm  yang  terbuat  dari lembaran plat besi dengan ketebalan 0,3 cm. sedangkan ukuran runner turbin berdiameter 21,5  cm  yang  terbuat  dari  piringan  rem cakram  sepeda  motor.  Sedangkan  ukuran poros  turbin  berdiameter  2,54  cm  dengan panjang 80 cm.

## Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan pada penelitian ini ada tiga  yaitu variabel bebas, variabel terikat dan variabel terkontrol.
a. Variabel Bebas
Variabel  bebas  pada  penelitian  ini terdiri dari:
1. Debit air : 0,0005 m 3 /s
2. Bentuk sudu diantaranya: sudu datar, sudu  lengkung,  sudu  setengah silinder, sudu sendok nasi, dan sudu sendok  sayur.  Bentuk  sudu  turbin yang  digunakan  seperti  ditunjukkan pada gambar 1, 2, 3, 3, dan 5.
Gambar 1. Bentuk sudu datar. Gambar 2. Sudu lengkung.
Gambar 3. Sudu setengah silinder. Gambar 4. Sudu sendok nasi. Gambar 5. Sudu sendok sayur.
b. Variabel Terkontrol
1. Putaran turbin dikontrol 350 rpm, 300 rpm, 250 rpm, 200 rpm, 150 rpm, 100 rpm, 50 rpm dan 0 rpm.
2. Jumlah sudu 16 buah.
3. Sudut sudu dikondisikan konstan pada posisi 90 o .
4. Ukuran Nosel ½ inchi
c. Variabel Terikat
Variabel  terikat  pada  penelitian  ini adalah torsi dan daya turbin.

## Prosedur Penelitian
Adapun  prosedur  pengujian  untuk pengambilan  data  penelitian  yaitu  sebagai berikut :
1. Membuat  tabel  untuk  mencatat  hasil pengujian.
2. Menyiapkan  dan  memasang  semua instalasi  penelitian  beserta  alat  ukur yang digunakan.
3. Memasang nosel ukuran ½ inch sesuai dengan variabel bebas yang ditentukan.
4. Melakukan  pengujian  pertama  dengan memasang  salah  satu  bentuk  sudu turbin yang telah ditentukan yaitu sudu datar.
5. Pastikan  semua  kondisi  alat  dalam keadaan  baik,  selanjutnya  tekan  saklar untuk menghidupkan pompa air.
6. Mencatat debit aliran yang tertera pada alat ukur flowmete r .
7. Mengukur putaran poros turbin dengan alat  ukur  tachometer  tanpa  beban terlebih dahulu. Selanjutnya mengukur putaran  poros  turbin  dengan  beban yang  diberikan  secara  pelan  -  pelan dengan  cara  memutar  tuas  penyetel beban  gaya  sampai  memenuhi  putaran yang divariasi (putaran turbin 350 rpm, 300 rpm, 250 rpm, 200 rpm, 150 rpm, 100 rpm, 50 rpm dan 0 rpm). Kemudian mencatat  nilai  gaya  pada  alat  ukur neraca pegas setiap variasi pengukuran putaran  turbin  sampai  turbin  berhenti berputar.
8. Mengulang langkah – langkah
pengambilan  data  dari  nomor    urut keempat sampai dengan no urut ketujuh pada bentuk sudu sudu lengkung, sudu setengah silinder, sudu sendok nasi, dan sudu sendok sayur.
9. Mengolah data penelitian yang didapatkan.
10. Menganalisa  data  penelitian  yang
didapatkan untuk mengetahui hubungan  antara  variabel  yang  telah ditentukan.
11. Menarik kesimpulan dari hasil penelitian yang dilakukan.

## Instalasi Alat Penelitian
Pada  penelitian  ini  alat  pengujian  yang digunakan  adalah  turbin  air  pelton  poros horizontal yang instalasi dan pembuatannya dilakukan  dilaboratorium  Teknik  Mesin Universitas Trunajaya Bontang dan bengkel di  wilayah  Kota  Bontang.  Desain  instalasi penelitian ditunjukkan pada gambar 6.
Gambar 6. Desain Instalasi Penelitian. Keterangan gambar  instalasi penelitian turbin air :
1. Pompa air
2. Pipa PVC ukuran 1 inchi
3. Tuas Neraca Pegas
4. Katup
5. Flowmeter
6. Neraca Pegas
7. Rumah Turbin
8. Rangka Istalasi Turbin
9. Poros Turbin
10. Pully
11. Bak Penampung Air
12. Roda Istalasi Turbin

## Hasil dan Pembahasan

## Data Hasil Penelitian
Penelitian dengan melakukan pengujian terhadap  turbin  air  kampus  Universitas Trunajaya Bontang. Pengujian ini dilakukan untuk  mendapatkan  data  putaran  (n),  gaya (F)  dengan  posisi  komponen  tersebut sebagaimana ditunjukan pada gambar 7
Gambar 7. Desain alat ukur prony (torsi).
Pada  penelitian  ini  dilakukan  pengujian terhadap  instalasi  turbin  dengan  beberapa bentuk sudu turbin dimana nilai penunjukkan  jarum  skala  putar  dari  kedua alat  ukur  neraca  pegas  merupakan  jumlah gaya ( ∑ F) seperti ditunjukkan pada gambar 7, dan data putaran turbin (rpm) didapatkan dengan menggunakan tachometer, dan jari - jari  pully  diukur  menggunakan  penggaris sehingga  diperoleh  data  penelitian  seperti ditunjukkan  pada  tabel  1  sampai  tabel  5 berikut ini :
Tabel 1. Data pengujian bentuk sudu datar Jari - jari pully r (m) Putaran n (rpm) Jumlah gaya ƩF (Nm) 0.15 317 0.0 0.15 300 0.0 0.15 250 0.1 0.15 200 0.2 0.15 150 0.3 0.15 100 0.5 0.15 50 0.6 0.15 0 0.9
Tabel 2. Data pengujian sudu lengkung Jari - jari pully r (m) Putaran n (rpm) Jumlah gaya ƩF (Nm) 0.15 342 0.0 0.15 300 0.7 0.15 250 0.9 0.15 200 1.3 0.15 150 1.7 0.15 100 1.9 0.15 50 2.2 0.15 0 2.4 Tabel 3. Data pengujian sudu sendok nasi Jari - jari pully r (m) Putaran n (rpm) Jumlah gaya ƩF (Nm) 0.15 362 0.0 0.15 350 0.3 0.15 300 0.7 0.15 250 1.2 0.15 200 1.6 0.15 150 1.8 0.15 100 2.0 0.15 50 2.4 0.15 0 2.5 Tabel 4. Data pengujian sudu setengah silinder Jari - jari pully r (m) Putaran n (rpm) Jumlah gaya ƩF (Nm) 0.15 316 0.0 0.15 300 0.1 0.15 250 0.9 0.15 200 1.1 0.15 150 1.6 0.15 100 1.9 0.15 50 2.3 0.15 0 2.8

## Tabel 5. Data pengujian sudu sendok sayur
Jari - jari pully r (m) Putaran n (rpm) Jumlah gaya ƩF (Nm) 0.15 395 0.0 0.15 350 1.0 0.15 300 1.1 0.15 240 1.5 0.15 200 1.7 0.15 150 2.0 0.15 100 2.6 0.15 50 2.8 0.15 0 3.7
Berdasarkan tabel 1 sampai tabel 5. Data hasil  penelitian  bahwa  gaya  pengereman yang terjadi pada setiap bentuk sudu berbeda -  beda  walaupun  putarannya  dikondisikan sama.

## Hasil Pengolahan Data
Dari  data  pengujian  yang  dilakukan tersebut  kemudian  dilakukan  pengolahan atau  perhitungan  untuk  mendapatkan  nilai daya  turbin.  Pada  penelitian  ini  teknik analisa data menggunakan teknik deskriptif berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan. Data  yang  diperoleh  dari  hasil  penelitian kemudian  dianalisis  menggunakan  rumus terapan  untuk  mendapatkan  nilai  torsi  dan daya turbin, selanjutnya data akan disajikan dalam  bentuk  grafik  dengan  bantuan Microsoft Office Excel untuk  menampilkan grafik torsi turbin dan daya turbin terhadap putaran turbin dari hubungan antara variasi bentuk sudu yang diteliti.
Tabel  6. Hasil pengolahan data torsi  turbin pada semua bentuk sudu
Putaran, n (rpm) Torsi Turbin, T (Nm) Sudu Datar Sudu Lengkung Sudu Sendok Nasi Sudu Setengah Silinder Sudu Sendok Sayur 350 0.045 0.15 300 0.015 0.105 0.105 0.015 0.165 250 0.09 0.135 0.18 0.135 0.225 200 0.15 0.195 0.24 0.165 0.255 150 0.21 0.255 0.27 0.24 0.3 100 0.3 0.285 0.3 0.285 0.39 50 0.375 0.33 0.36 0.345 0.42 0 0.435 0.36 0.375 0.42 0.555

## Pembahasan Hasil Penelitian
Dari  data  tabel  6  tersebut  kemudian dijadikan  dalam  bentuk  grafik,  pembuatan grafik  bertujuan  untuk  melihat  fenomena trending  grafik  torsi  turbin  yang  dilakukan dengan  menggunakan  bantuan Microsoft Office  Excel  . Hubungan  antara  torsi  dan putaran  pada  bentuk  sudu  yang  diteliti seperti ditunjukkan gambar 8.
Gambar 8. Grafik hubungan torsi turbin terhadap putaran turbin
Berdasarkan  hasil  pengolahan  data dan  gambar  8  yaitu  grafik  hubungan  torsi turbin  dan  putaran  turbin  terhadap  bentuk sudu turbin terlihat bahwa dengan bertambahnya  putaran  turbin  maka  torsi turbin  yang  dihasilkan  menurun  secara proposional,  hal  ini  terjadi  karena  pada proses pengambilan data putaran dikondisikan  nilainya  berdasarkan  gaya pengereman  dan  gaya  pengereman  inilah yang mempengaruhi nilai torsi turbin. Pada penelitian ini diberikan lima variasi  bentuk sudu yaitu sudu datar, sudu lengkung, sudu sendok nasi, sudu setengah silinder dan sudu sendok  sayur.  Berdasarkan  gambar  8  torsi turbin maksimum terjadi pada sudu sendok sayur,  kemudian  torsi  kedua  pada  sudu datar,  torsi  ke  tiga  pada  sudu  setengah silinder,  torsi  keempat  pada  sudu  sendok nasi,  dan  torsi  terendah  terjadi  pada  sudu lengkung.
Pada  bentuk  sudu  datar  didapat  torsi turbin  maksimum  terjadi  pada  putaran terendah  dengan  nilai  torsi  turbin  sebesar 0,435  Nm,  sedangkan  torsi  turbin  terendah terjadi pada putaran tinggi dengan nilai torsi turbin sebesar 0.015 Nm.
Pada bentuk sudu lengkung didapat torsi turbin  maksimum  terjadi  pada  putaran
terendah  dengan  nilai  torsi  turbin  sebesar 0,36  Nm,  sedangkan  torsi  turbin  terendah terjadi pada putaran tinggi dengan nilai torsi turbin sebesar 0,105 Nm.
Pada  bentuk  sudu  sendok  nasi  didapat torsi turbin maksimum terjadi  pada putaran terendah  dengan  nilai  torsi  turbin  sebesar 0,375  Nm,  sedangkan  torsi  turbin  terendah terjadi pada putaran tinggi dengan nilai torsi turbin sebesar 0,045 Nm.
Pada  bentuk  sudu  setengah  silinder didapat torsi turbin maksimum terjadi  pada putaran  terendah  dengan  nilai  torsi  turbin sebesar  0,42  Nm,  sedangkan  torsi  turbin terendah terjadi pada putaran tinggi dengan nilai torsi turbin sebesar 0,015 Nm.
Pada bentuk sudu sendok sayur didapat torsi turbin maksimum terjadi  pada putaran terendah  dengan  nilai  torsi  turbin  sebesar 0,555  Nm,  sedangkan  torsi  turbin  terendah terjadi pada putaran tinggi dengan nilai torsi turbin sebesar 0,15 Nm.
Tabel 6. Hasil pengolahan data daya turbin pada semua bentuk sudu
Putaran,
n (rpm) Daya Turbin, Pt (Watt)
Sudu
Datar Sudu Lengkung Sudu Sendok Nasi Sudu Setengah Silinder Sudu Sendok Sayur 350 1.6485 5.495 300 0.471 3.297 3.297 0.471 5.181 250 2.355 3.5325 4.71 3.5325 5.652 200 3.14 4.082 5.024 4.082 5.338 150 3.297 4.0035 4.239 3.768 4.71 100 3.14 2.983 3.14 2.983 4.082 50 1.9625 1.727 1.884 1.8055 2.198 0 0 0 0 0 0
Hasil  pengolahan  data  pengujian  pada semua bentuk sudu turbin untuk mendapatkan  nilai  daya  turbin  seperti ditunjukkan pada tabel  7,  Dari data tabel  7 tersebut  kemudian  dijadikan  dalam  bentuk grafik  daya  turbin.  Hubungan  antara  daya dan putaran pada variasi bentuk sudu seperti ditunjukkan gambar 9.
Gambar 9. Grafik hubungan daya turbin terhadap putaran turbin pada variasi bentuk
sudu
Pada  penelitian  ini  diberikan  lima variasi  bentuk  sudu  yaitu  sudu  datar,  sudu lengkung, sudu sendok nasi,  sudu setengah silinder dan sudu sendok sayur. Daya turbin sangat  tergantung  pada  besarnya  torsi  dan kecepatan  anguler,  sedangkan  besarnya kecepatan anguler dipengaruhi oleh putaran turbin yang didapatkan dengan menggunakan tachometer dan besarnya nilai torsi  dipengaruhi  oleh  nilai  gaya  yang didapat  dari  neraca  pegas.  Berdasarkan gambar  9  daya  turbin  maksimum  terjadi pada  sudu  sendok  sayur,  kemudian  daya turbin  kedua  pada  sudu  sendok  nasi,  daya turbin ketiga terjadi pada sudu lengkung dan pada sudu setengah silinder, sedangkan daya turbin terendah terjadi pada sudu datar.
Pada  bentuk  sudu  datar  didapat  daya turbin maksimum terjadi  pada putaran 150 rpm dengan nilai daya turbin sebesar 3,297 Watt,  sedangkan  daya  turbin  terendah terjadi  pada  rpm  300  dengan  nilai  sebesar 0,471 Watt.
Pada bentuk sudu lengkung daya turbin maksimum  terjadi    pada  putaran  200  rpm dengan nilai daya turbin sebesar 4,082 Watt, sedangkan daya turbin terendah terjadi pada rpm 50 dengan nilai sebesar 1,727 Watt.
Pada  bentuk  sudu  sendok  nasi  daya turbin  maksimum  terjadi  pada  putaran  200 rpm dengan nilai daya turbin sebesar 5,024 Watt,  sedangkan  daya  turbin  terendah terjadi  pada  rpm  350  dengan  nilai  sebesar 1,649 Watt.
Pada bentuk sudu setengah silinder daya turbin  maksimum  terjadi  pada  putaran  200
rpm dengan nilai daya turbin sebesar 4,082 Watt,  sedangkan  daya  turbin  terendah terjadi  pada  rpm  300  dengan  nilai  sebesar 0,471 Watt.
Pada  bentuk  sudu  sendok  sayur  daya turbin  maksimum  terjadi  pada  putaran  250 rpm dengan nilai daya turbin sebesar 5,652 Watt,  sedangkan  daya  turbin  terendah terjadi  pada  rpm  50  dengan  nilai  sebesar 2.198 Watt.

## Kesimpulan
Hasil  penelitian  menunjukan  adanya pengaruh  bentuk  sudu  terhadap  torsi  dan daya  turbin  air  pelton,  sehingga  dapat disimpulkan bahwa :
1. Torsi  turbin  maksimum  terjadi  pada sudu sendok sayur dengan nilai sebesar 0,555  Nm,  kemudian  torsi  kedua  pada sudu  datar  dengan  nilai  sebesar  0,435 Nm,  torsi  ke  tiga  pada  sudu  setengah silinder dengan nilai sebesar 0,420 Nm, torsi  keempat  pada  sudu  sendok  nasi dengan nilai sebesar 0,375 Nm, dan torsi terendah  terjadi  pada  sudu  lengkung dengan nilai sebesar 0,360 Nm.
2. Daya  turbin  maksimum  terjadi  pada sudu sendok sayur dengan nilai sebesar 5,652  Watt,  kemudian  daya  turbin tertinggi kedua terjadi pada sudu sendok nasi  nilai  sebesar  5,024  Watt,  urutan daya turbin tertinggi ketiga terjadi pada sudu  lengkung  dan  pada  sudu  setengah silinder  nilai  sebesar  4,082  Watt, sedangkan  daya  turbin  terendah  terjadi pada sudu datar nilai sebesar 3,297 Watt.

## Daftar Pustaka
[1]. Arismunandar.,  W.  (2004).  Penggerak mula  turbin,  edisi  kitiga  ITB, Bandung.
[2]. Hamidi. Supandi. Dan Rohermanto, A,
(2006).  “  Rancang  Bangun Model  Turbin  Pelton  Mini
Sebagai Media
Simulasi/Praktikum  Matakuliah
Konversi  Energi  dan  Mekanika Fluida”  Jurnal  Ilmiah  Semesta Teknika,  Jurusan  Teknik  Mesin Politeknik Negeri Pontianak.
[3]. Prasetyo, G. dan Dharma, U. S, (2012) Pengaruh Perubahan Laju Aliran Terhadap  Tekanan  dan  Jenis Aliran  yang  Terjadi  Pada  Alat Uji Praktikum Mekanika Fluida. Jurnal  Turbo.  Program  Studi
Teknik  Mesin  Fakultas  Teknik Universitas Muhammadiyah
Metro. Lampung. [4]. Susatyo,  A.  dan  Hakim,  L  (2003) perancangan turbin pelton.
P rosiding Seminar Nasional tanggal  29  –  30  Juni,  pusat penelitian  informatika  –  LIPI. Bandung
[5]. Yani. A, Mihdar  dan  Erianto. R (2016) “Pengaruh  variasi  bentuk  sudu terhadap  Kinerja  Air  turbin kinetik”  (  Sebagai  Pembangkit Listrik Daerah Pedesaan) Jurnal Turbo.  Jurusan  Teknik  Mesin
Fakultas Teknik Universitas Trunajaya Bontang - Kaltim.
[6]. Thobari. A, Mustaqim, dan Wibowo H, (2013) “Analisa Pengaruh Sudut Keluar  Sudu  Terhadap  Putaran
Turbin  Pelton”  Jurnal  ilmiah Faculty of Engineering,
Universitas Pancasakti Tegal.