175832484 Siklus Brayton Pada Turbin Gas

7/22/2019 175832484 Siklus Brayton Pada Turbin Gas

1/10

siklus brayton pada turbin gas

Sesuai dengan teori, bahwa turbin gas mengikuti siklus Brayton. Pada siklus yang

sederhana, proses pembakaran atau proses pembuangan gas bekas terjadi pada tekanan

konstan sedangkan proses kompresi dan expansi terjadi secara kontinyu. Gambar di bawah

ini menunjukkan proses secara sistematis dan berlangsung kontinyu.

Sik lus Brayton Terbuka

Pada siklus terbuka fluida kerja adalah udara atmosfer. Udara yang masuk ke

kompressor pada titik 1, di kompressi pada titik 2 kemudian masuk ke dalam ruang bakar danmenerima kalor pada tekanan ideal dan keluar dalam keadaan panas pada titik 3, kemudian

gas berekspansi melalui turbin pada titik 4 dan pelepasan gas panas hasil pembakaran

dilakukan di atmosfer.

Gambar . Siklus terbuka

Udara luar dihisap masuk kompresor dan dimampatkan hingga tekanan dan

temperaturnya naik. Dalam ruang bakar terjadi proses pencampuran bahan bakar dengan

udara yang bertemperatur dan bertekanan tinggi yang berasal dari kompresor dan terjadi

proses pembakaran. Gas hasil pembakaran diekspansikan untuk memutar turbin dan

kemudian dikeluarkan ke udara atau di manfaatkan kembali untuk memanaskan ketel pada

combine cycle.
http://1.bp.blogspot.com/-HwrnL3i6rpY/UTJMXtrf_KI/AAAAAAAAAU0/ThomL6wAHFQ/s1600/1.png


2/10

Gambar .Siklus Ideal Brayton

Turbin gas bekerja berdasarkan siklus brayton, dimana terdapat hubungan antara P V

dan T S. Skema instalasi dari turbin gas tersebut dapat digambarkan dengan siklus brayton

ideal.

Siklus ideal dari sistem turbin gas sederhana dengan siklus terbuka menggunakan

ruang bakar, sedangkan sistem turbin gas sederhana dengan siklus tertutup menggunakan alat

penukar kalor.
http://4.bp.blogspot.com/-nDRzPBF1CXQ/UTJMqS5wtvI/AAAAAAAAAU8/fEI9bmGpvbw/s1600/2.png


3/10

Gambar . Diagram PV dan HS pada Siklus Brayton Udara Standar

Proses yang terjadi pada siklus tersebut adalah :

1 2 : Proses kompresi isentropik di dalam kompresor.

2 3 : Proses pemasukan kalor pada tekanan konstan di dalam ruang bakar.

3 4 : Proses ekspansi adiabatis pada turbin.

4 1 : Proses pelepasan kalor pada tekanan konstan.
http://3.bp.blogspot.com/-PgGEo9M-rF4/UTJM5S78p5I/AAAAAAAAAVE/uQDRYG1vVxc/s1600/3.png


4/10

Gambar .Siklus Turbin Gas

Dari siklus Brayton dapat dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut :

Pada titik 1 udara dihisap masuk kedalam kompressor (C) terjadi pemanfaatan udara

sehingga udara tersebut bertekanan tinggi. Udara bertekanan tinggi tersebut dialirkan ke titik

2 dan dicampur dengan bahan bakar di dalam ruang bakar B (Combustion chamber). Dari

pembakaran tersebut menghasilkan gas panas yang bertekanan tinggi yang kemudian

dialirkan ke titik 3, untuk selanjutnya menuju turbin (T) dan memutar rotor turbin

dikeluarkan ke titik 4 (Exhaust). Gambar 3 memperlihatkan bagian - bagian utama suatu

turbine gas beserta masing-masing komponennya .
http://3.bp.blogspot.com/-MqjaHpRx4es/UTJNKU3xUFI/AAAAAAAAAVM/i5vH1f1vAiE/s1600/4.png


5/10

Gambar .Proses pengoperasian PLTG

Data-data ini adalah untuk mempermudah pada saat dilakukan inspection, baik

itu combustion inspection (CI), hot gas path inspection (HGPI), maupun mayor

inspection (MI) yang harus dilakukan pada periode tertentu. Sebagaimana dalam

memperhitungkan bagian-bagian tersebut agar diperoleh efesiensi yang maksimum

dalam melakukan inspection.
http://2.bp.blogspot.com/-CnoLgPUkGXA/UTJNah_ePtI/AAAAAAAAAVU/qgjtHm3Nzx8/s1600/5.png


6/10

SIKLUS BRAYTON

SIKLUS BRAYTON

Siklus Brayton udara standar merupakan siklus ideal dari sebuah siklusdaya turbin gas.

Komponen suatu siklus brayton terdiri dari kompresor, Penukar panas,

turbin dan kondensor untuk siklus brayton tertutup.

Analisa pada siklus brayton

Asumsi-asumsi yang digunakan

Fluida udara dianggap sebagai gas ideal

Kenaikan temperatur pada pembakaran diperoleh dari luar (tidaklangsung)

Proses-proses pada siklus brayton udara standar :

Proses 1-2 : Kompresi Isentropik

Proses 2-3 : Pemasukan panas pada tekanan konstan (isobarik)

Proses 3-4 : Ekspansi isentropik

Proses 4-1 : Pengeluaran panas pada tekanan konstan
http://1.bp.blogspot.com/-4E03Q_WGVmY/UJMzvtciIaI/AAAAAAAAAEA/t_lAusyWTMc/s1600/braytoncycle.jpg


7/10
http://3.bp.blogspot.com/-s8kuRDMJMgo/UJM0j2BUYxI/AAAAAAAAAEI/CVY_CZG84bU/s1600/Brayton-Cycle1.jpg


8/10

Siklus BraytonIdeal

Posted onMarch 31, 2009by noerpamoengkas

Mendapatkan persamaan efisiensi dan daya efektif

Atau dengan kata lain, siklus Brayton udara standar ideal. Siklus ini sering dikembangkan pada aplikasi turbin

gas. Dan prosesnya yang paling sederhana dan ideal menggunakan udara ideal, dimodelkan oleh seorangilmuwan bernama Brayton pada tahun 1873.

Dengan melibatkan kompresi dan ekspansi pada entropi konstan, disertai penambahan dan pembuangan kalor

pada tekanan konstan. Berbeda dengan siklus bolak-balik lain, seperti siklus diesel, otto, stirling atau siklus lain

yang mengkombinasikan isentropi, isobarik, isotermal dan/atau isokorik.

Open Cycle Gas Turbine Engine

Closed Cycle Gas Turbine Engine

Seperti siklus lain, siklus ini digambarkan dengan diagram T-s dan diagram p-v, sebagai berikut.

Diagram p-v
http://noerpamoengkas.wordpress.com/2009/03/31/siklus-brayton-ideal/http://noerpamoengkas.wordpress.com/2009/03/31/siklus-brayton-ideal/http://noerpamoengkas.wordpress.com/2009/03/31/siklus-brayton-ideal/http://noerpamoengkas.wordpress.com/2009/03/31/siklus-brayton-ideal/http://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/diagram-p-v-siklus-brayton.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/closed-cycle-gas-turbine-engine.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/open-cycle-gas-turbine-engine.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/diagram-p-v-siklus-brayton.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/closed-cycle-gas-turbine-engine.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/open-cycle-gas-turbine-engine.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/diagram-p-v-siklus-brayton.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/closed-cycle-gas-turbine-engine.jpghttp://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/open-cycle-gas-turbine-engine.jpghttp://noerpamoengkas.wordpress.com/2009/03/31/siklus-brayton-ideal/


9/10

Diagram T-s

Dengan batasan, siklus pada loop tertutup fluida kerja, penambahan dan pengurangan kalor terjadi saat tekanan

konstan dan fluida kerja adalah gas ideal dengan specific heat propertykonstan.

Keempat proses yang terjadi pada siklus ini berada dalam aliran fluida berkeadaan tunak sehingga kita

menganalisanya dengan batasan keadaan tunak. Disertai pengabaian energi kinetik dan potensial sistem.Karena udara mengalir melalui penukar panas pada siklus ideal saat tekanan konstan, maka berlaku

P4/ P3= P1/ P2

Hubungan antara perbandingan tekanan dan perbandingan temperatur dalam kompresi atau ekspansi isentropik,

sebagai berikut.

rp= P2/ P1= (T2/ T1)k/(k-1)

Kita tinjau kembali skema closed cycle gas turbine engine. Dari sana, dapat kita peroleh efisiensi termal dari

siklus, sebagai berikut.

= (Wturbin/ mWcompressor/ m) / (Qin/ m) = {(h3h4)(h2h1)} / (h3h2)

dengan

(h3h4) = cp(T3T4)

(h2h1) = cp(T2T1)(h3h2) = cp(T3T2)

= {cp(T3T4)cp(T2T1)} / {cp(T3T2)}

= 1 (T4T1)/(T3T2)

= 1 T1/ T2* {(T4/T11)/(T3/T21)

Karena T4/T1= T3/T2, maka

= 1 T1/ T2

lalu T1/ T2= (P1/ P2)(k-1)/k

= 1 (P1/ P2)(k-1)/k

= 11/(P2/ P1)(k-1)/k

sedang kita ketahui bahwa P2/ P1= rpmaka efisiensi teoritis siklus Brayton

= 1 1 / rp(k-1)/k

dengan k = cp/ cv= konstan.Usaha netto satu siklus dideskripsikan awal sebagai berikut

Wcycle= (h3h4)(h2h1)

Wcycle= cp{(T3T4)(T2T1)}

Wcycle= cpT1(T3/T1T4/T3* T3/T1T2/T1+ 1)

Dari persamaan sebelumnya kita ketahui bahwa

T4/T3= (P1/ P2)(k-1)/k

T2/T1= (P2/ P1)(k-1)/k

rp= P2/ P1= (T2/ T1)k/(k-1)

Sehingga persamaan daya efektif siklus menjadi

Wcycle= cpT1(T3/T11/(rp)(k-1)/k

* T3/T1(rp)(k-1)/k

+ 1)

Wcycle/ cpT1= T3/T1(11/(rp)

(k-1)/k

)(rp(k-1)/k

1)(Setelah ngerjain tugas Mesin Konversi Energi, sumber: beberapa file pdf dan buku termo Moran n Shaparo)
http://noerpamoengkas.files.wordpress.com/2009/03/diagram-t-s-siklus-brayton.jpg


10/10

175832484 Siklus Brayton Pada Turbin Gas

Documents

Transcript of 175832484 Siklus Brayton Pada Turbin Gas