Soal & Pembahasan PK No. 4
3
4. Soal : Ruang pembakaran turbin gas dapat dianggap sebagai sebuah tabung panjang dengan diameter 0,4m. Gas pembakaran berada pada tekanan dan suhu 1 atm dan 1000 o C, sedangkan suhu permukaan ruang pembakaran 500 o C. Jika gas pembakaran mengand ung CO 2 dan uap air , mas ing-ma sin g dengan ra ksi 0,15, ber apak ah !aju perpindahan ka!or radiasi antara gas permukaan ruang pembakaran" Jawab : Gambar 1. Ilustrasi Soal (sumber: dokumen pribadi) Asumsi : • Steady-state • Perilaku Benda Hitam untuk permukaan ruang • Spesi yang tersisa non-radiasi (tidak memancar) • Ruang pembakaran diperkirakan silinder yang panangnya tak !ingga Analisis : o "ari Persamaan #$.%& (Buku Heat 'ranser Incopera) diketa!ui : q net = A S σ ( ε g T g 4 −α g T s 4 ) AT AU q net ' =πDσ ( ε g T g 4 −α g T s 4 ) "engan q net =πDL o "ari 'a bel #$.% (Buku Heat 'r anser Incopera) beri kut ini diketa!ui : *e + &.," + &., ⋅ &.% m + &.$& m + #./ t. 0aka p 1*e + pc*e + &.#/ atm ⋅ #./ t + &.#2 atm-t.
Transcript of Soal & Pembahasan PK No. 4
7/26/2019 Soal & Pembahasan PK No. 4
http://slidepdf.com/reader/full/soal-pembahasan-pk-no-4 1/3
4. Soal : Ruang pembakaran turbin gas dapat dianggap sebagai sebuah tabung panjang
dengan diameter 0,4m. Gas pembakaran berada pada tekanan dan suhu 1 atm dan
1000oC, sedangkan suhu permukaan ruang pembakaran 500oC. Jika gas pembakaran
mengandung CO2 dan uap air, masing-masing dengan raksi 0,15, berapakah !aju
perpindahan ka!or radiasi antara gas permukaan ruang pembakaran"
Jawab :
Gambar 1. Ilustrasi Soal
(sumber: dokumen pribadi)
Asumsi :
• Steady-state
• Perilaku Benda Hitam untuk permukaan ruang
• Spesi yang tersisa non-radiasi (tidak memancar)
• Ruang pembakaran diperkirakan silinder yang panangnya tak !ingga
Analisis :
o "ari Persamaan #$.%& (Buku Heat 'ranser Incopera) diketa!ui :
qnet = ASσ (εgT g4−α gT s
4 ) ATAUqnet
' =πDσ (ε gT g
4−α gT s
4 )
"engan qnet =πDL
o "ari 'abel #$.% (Buku Heat 'ranser Incopera) berikut ini diketa!ui : *e + &.,"
+ &., ⋅ &.% m + &.$& m + #./ t. 0aka p1*e + pc*e + &.#/ atm ⋅ #./ t + &.#2
atm-t.
7/26/2019 Soal & Pembahasan PK No. 4
http://slidepdf.com/reader/full/soal-pembahasan-pk-no-4 2/3
o Berdasarkan 3ambar #$.#4 (Buku Heat 'ranser Incopera) ('g + #/2$ 5)
εw≈0.069
3ambar #$.# (Buku Heat 'ranser Incopera) ('g + #/2$ 5) εc≈0.085
3ambar #$./& (Buku Heat 'ranser Incopera) ( p1 6 ( pc + p1 ) = &. *c ( p1
+ pc) = &.$2 t 7 atm 'g 8 ,$&°9) ;ɛ 8 &.&#.
7/26/2019 Soal & Pembahasan PK No. 4
http://slidepdf.com/reader/full/soal-pembahasan-pk-no-4 3/3
o Berdasakan Persamaan #$.$ (Buku Heat 'ranser Incopra) diketa!ui :
ɛg = ɛ1 +ɛc 7 ;ɛ = &.&4, + &.& 7 &.&# < &.#%%.
o Berdasarkan Persamaan #$.%# (Buku Heat 'ranser Incopera) untuk uap air.
=1 = 91 ('g 6 's)
&.%
.ɛ
1 ('s p1*c ['s 6 'g>)dimana dari gambar #$.#4 (Buku Heat 'ranser Incopera) (22$ 5 &.##% t-atm)
?1 + &.&$
=1 + # (#/2$622$)&.% @ &.&$ + &.#&%
o Berdasarkan Persamaan #$.%/ (Buku Heat 'ranser Incopera) menggunakan
gambar #$.#(22$5 &.##% t-atm) ?c + &.&
=c + #(#/2$622$)&.% @ &.& + &.#&&
Berdasarkan 3ambar #$./& aktor koreksi untuk uap air pada campuran karbon
dioksida.
( p1 6 ( pc + p1 ) = &.#*e ( p1 + pc ) = &.$2 'g < %&°9) ;= < &.&&%
"engan persamaan #$.%$ (Buku Heat 'ranser Incopera)
=g ==1 +=c 7 ;= = &.#&% + &.#&& 7 &.&&% < &./&&.
Se!ingga diperole! lau perpinda!annya adala! :
1273¿4−0.200 (773¿4 ]=21.9 kW /m
0.144 ¿
qnet
' =πDσ (ε gT g
4−α gT s
4 )=π (0.4m )5.67 x 10−8W /m
2 K
4¿
