Kipas Angin Sentrifugal

Sebuah kipas angin sentrifugal (atau kipas sentrifugal) barangkali jarang ditemui di kehidupan sehari-hari. Kipas angin aksial (atau kipas aksial) lebih sering dijumpai sebagai pengusir panas di dalam ruangan atau juga di ruangan terbuka. Kipas sentrifugal menghasilkan tekanan yang lebih besar bila dibandingkan dengan jenis aksial. Berikut ini akan dibahas mengenai performa kipas sentrifugal.

Sebuah kipas sentrifugal berdiameter luar 12 inch dan berdiameter dalam 5 inch dan berputar pada 1725 rpm. Kecepatan ini merupakan kecepatan standard motor listrik AC dengan frekuensi listrik 60 Hz (di Indonesia frekuensi listrik 50 Hz, sehingga apabila motor listrik yang sama dijalankan akan berkecepatan 1500 rpm). Kipas memiliki lebar sudu rotor 1 inch baik pada sisi masuk maupun sisi keluar.

image-1

Laju aliran volume berupa aliran tunak dengan kapasitas 230 ft3/min, dan kecepatan absolut udara pada sisi masuk sudu V1 merupakan aliran murni radial (tanpa komponen aksial). Sudut keluar sudu 30 derajat diukur terhadap arah tangensial pada diameter luar rotor.

Pada persoalan ini akan dibahas mengenai daya yang dibutuhkan untuk mengoperasikan kipas, dan dihitung sudut masuk sudu yang sesuai (diukur terhadap arah tangensial diameter dalam rotor).

Perhatikan diagram kecepatan pada sisi keluar rotor berikut ini.

Diagram Kecepatan_cr

Dengan
U2 = kecepatan tangensial sudu pada diameter luar rotor
W2 = kecepatan relatif fluida meninggalkan rotor dilihat dari diameter luar rotor
V2 = kecepatan absolut fluida meninggalkan rotor
Wt2 = komponen tangensial dari W2
V(theta 2) = komponen tangensial dari V2
VR2 dan WR2 = masing-masing adalah komponen radial dari V2 dan WR2, dengan WR2 = VR2

Keceptan tangensial ujung sudu

Kecepatan absolut fluida

Kecepatan radial fluida meninggalkan sudu

dengan A2 = 2 pi r2 b, dengan r2 adalah radius luar sudu dan b adalah lebar sudu, maka

Dari gambar kecepatan relatif fluida meninggalkan sudu

Dari gambar kecepatan tangensial relatif fluida meninggalkan sudu

Dari gambar kecepatan tangensial absolut fluida meninggalkan sudu



Maka daya yang dibutuhkan




Untuk menghitung sudut pada pangkal sudu, maka dapat diasumsikan bahwa daya pada sisi masuk sudu adalah nol (work1 = 0 ft.lb/s), maka kecepatan sudu pada sisi masuk

Kecepatan radial aliran masuk fluida VR1 = WR1

Dengan A1 = 2 pi r1 b, maka

dan kecepatan tangensial relatif

tangensial absolut

Karena daya yang dibutuhkan pada sisi masuk adalah nol maka

Sehingga




Maka

Soal diambil dari buku Mekanika Fluida, Bruce Munson, terbitan Erlangga.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google

You are commenting using your Google account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s