Fenomena Kavitasi pada Turbin Hidrolik (Introduction)

• Istilah kavitasi digunakan untuk menggambarkan fenomena perubahan fase cair ke gas dan gas-ke-cairan yang terjadi ketika penurunan tekanan fluida dinamis lokal di daerah aliran di bawah tekanan uap dari cairan lokal.

• Perubahan fase cair ke gas ini mirip dengan air mendidih, namun itu terjadi pada suhu kamar (bisa berubah fase karena adanya perubahan tekanan. Biasanya perubahan fase cair ke gas terjadi pada suhu 100^oC pada tekanan 1 atm. Namun apabila terjadi penurunan tekanan pada suatu atea, maka perubahan fase dapat terjadi pada suhu yang lebih rendah/misalnya pada suhu kamar).

Ilustrasi 1. Diagram fase H₂O

Source : www.google.com

• Perubahan fasa gas-ke-cairan menghasilkan tekanan lokal yang sangat tinggi (implosion).
• Kavitasi sering terjadi pada turbin pembangkit listrik tenaga air, umumnya muncul sekitar guide vane, wicket gate, runner, dan dalam draft tube. Pada umumnya, kavitasi dalam aliran fluida tidak merusak turbin. Namun, ketika implosion (pecahnya gelembung) terjadi di dekat batas-batas yang solid dalam mesin, permukaan area dapat rusak dan terkikis.

Ilustrasi 2. Akibat kavitasi pada turbin.

Source : usbr

 

 Source : www.google.com

 

• Kerusakan runner harus rutin diperbaiki untuk mempertahankan profil “bucket”/lengkung. Jika dibiarkan tidak diperbaiki, kerusakan erosi dapat menyebabkan penurunan efisiensi dan kerusakan besar pada akhirnya ke seluruh mesin.
• Kerusakan akibat kavitasi juga akan menyebabkan terjadinya noise dan vibrasi yang besar pada mesin.