Kavitasi juga dapat diartikan
sebagai pembentukan gelembung uap dalam air yang mengalir melalui turbin hidrolik.
Kavitasi terjadi ketika tekanan statis air turun di bawah tekanan uapnya. Kavitasi adalah paling mungkin terjadi di fast moving blades of the turbines dan di exit region of the turbines.
Penyebab Kavitasi
Air masuk ke turbin hidrolik pada tekanan tinggi, tekanan ini merupakan
kombinasi dari tekanan statis dan dinamis. Tekanan dinamis air didapatkan dari
kecepatan aliran, sedangkan tekanan statis adalah tekanan fluida yang
sebenarnya (misalnya akibat perbedaan head).
Aliran pada fast moving blades of the
turbines menyebabkan local dinamik
pressure meningkat karena action pada blades yang berdampak pada penurunan
tekanan statis. Penurunan tekanan statis sampai dibwah tekanan uapnya ini
menyebabkan terbentuknya gelembung-gelembung data sebagai akibat dari perubahan
fase cair-gas. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat Ilustrasi 1 pada postingan
sebelumnya.
Penurunan tekanan (pressure head) semakin besar terjadi di exit region of the turbines, yang
juga berpotensi menyebabkan timbulnya gelembung udara.
Efek
merugikan dari Kavitasi
Pembentukan gelembung uap (kavitasi)
sebenarnya bukanlah masalah besar, namun pecahnya gelembung tersebut akan
menghasilkan gelombang tekanan dengan frekuensi sangat tinggi yang dapat
menyebabkan kerusakan pada mesin. Gelembung yang pecah di dekat permukaan mesin yang merusak dan menyebabkan
erosi pada permukaan disebut sebagai erosi kavitasi.
Pecahnya gelembung kecil lebih
menimbulkan frekuensi yang lebih besar dibandingankan dengan gelembung yang
besar. Sehingga, gelembung kecil lebih merugikan di mesin hidrolik.
Gelembung kecil mungkin lebih
merugikan tubuh mesin hidrolik tetapi mereka tidak menyebabkan penurunan yang
signifikan dalam hal efisiensi mesin.
Gelembung ini dapat menyebabkan
penurunan pada tekanan statis. Timbulnya gelembung besar akan mengganggu aliran
sehingga dapat mengurangi kinerja mesin. Kavitasi merupakan faktor penting
untuk dipertimbangkan saat merancang Turbin hidrolik.
Pencegahan
Kavitasi
Untuk menghindari kavitasi
parameter operasi Hidrolik Turbin harus diatur sedemikian rupa sehingga pada
setiap titik tekanan statis aliran tidak berada di bawah tekanan uap cairan.
Parameter yang harus diperhatikan
untuk mengontrol kavitasi adalah head tekanan, laju aliran dan tekanan keluar
air. Parameter kontrol kavitasi turbin hidrolik dapat diperoleh dengan melakukan
tes pada model turbin.
Flow separation di exit turbin
dalam draft tube menyebabkan getaran yang dapat merusak draft tube. Untuk
meredam getaran dan menstabilkan aliran udara dimasukkan dalam draft tube.
http://www.brighthubengineering.com/fluid-mechanics-hydraulics/27427-cavitation-in-hydraulic-turbines-causes-and-effects/
0 comments
Post a Comment