Taufiqur Rokhman posted: " Di beberapa pasar untuk pembangkit listrik, mesin turbin gas bersaing dengan sukses dengan pembangkit uap dan turbin uap. Aplikasi lainnya adalah termasuk mesin untuk penggerak kapal dan yang paling sukses, adalah dalam propulsi (mesin penggerak atau pen"
Di beberapa pasar untuk pembangkit listrik, mesin turbin gas bersaing dengan sukses dengan pembangkit uap dan turbin uap. Aplikasi lainnya adalah termasuk mesin untuk penggerak kapal dan yang paling sukses, adalah dalam propulsi (mesin penggerak atau pendorong) pesawat terbang. Komponen utama dari mesin turbin gas adalah ditunjukkan secara skematis pada Gambar 1.
Gambar 1. (a) Skema komponen mesin turbin gas, (b) Operasional Siklus Tertutup Pada Turbin Gas Ideal
Tidak seperti pembangkit uap dan mesin Stirling yang menggunakan sumber panas dari luar yang dipindahkan melintasi batas sistem, mesin turbin gas adalah mesin pembakaran internal yang memanfaatkan panas yang dilepaskan secara internal melalui pembakaran bahan bakar. Dalam mesin turbin gas, kompresor mengalirkan udara tekan ke ruang bakar dimana bahan bakar dibakar untuk menghasilkan produk gas bersuhu tinggi. Gas ini selanjutnya diekspansi melalui turbin menghasilkan keluaran kerja poros.
Kompresor dan turbin didesain dengan aliran aksial dan digabungkan bersama-sama sehingga sebagian pekerjaan poros yang dihasilkan oleh turbin digunakan untuk menggerakkan kompresor; bagian yang tersisa adalah hasil kerja bersih yang dihasilkan oleh mesin. Tidak ada resirkulasi fluida kerja di mesin turbin gas; bagian hilir turbin gas, alirannya diarahkan ke atmosfer. Artinya mesin tidak beroperasi pada siklus tertutup, namun demikian sifat fluida kerja tetap konstan; bagian hulu dari ruang pembakaran fluida kerja adalah udara, adapun bagian hilir menjadi produk yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar dan udara. Kendati demikian, mesin turbin gas ideal yang beroperasi pada siklus tertutup dapat disulap sebagaimana analog dengan performa serupa. Ini diilustrasikan pada Gambar 1 (b). Ruang bakar diganti dengan heat exchanger dimana panas ditransfer ke fluida kerja, dan saat keluar dari turbin fluida kerja didinginkan saat melalui penukar panas kedua sebelum masuk kembali ke kompresor. Jika proses pertukaran panas berlangsung pada tekanan konstan dan proses di turbin dan kompresor adalah isentropik, inilah yang disebut siklus Brayton. Siklusnya ditampilkan diplot pada diagram T-s dan p-v di Gambar 2.
Ketika fluida kerja adalah gas yang sempurna, efisiensi siklus Brayton hanya bergantung pada rasio tekanan
P2/P1 atau P3/P4
dan rasio kalor tertentu. Ini ditunjukkan pada analisis berikut ini, dimulai dari penerapan SFEE ke penukar panas tempat panas dipindahkan ke dan dari fluida kerja. Istilah energi potensial dan kinetik dalam SFEE lebih kecil dibandingkan dengan entalpi sehingga panas jenis yang disuplai adalah
qs = (h3 - h2) = Cp (T3 - T2)
Panas yang dilepas adalah qr = (h4 - h1) = Cp (T4 - T1)
Gambar 2. Siklus Brayton
Oleh karena itu, Efisiensinya adalah
Referensi: an Introduction to Mechanical Engineering, Michael Clifford dkk
Hi Wendi, You recently added adeppranata@gmail.com to your Facebook account. Please confirm this email address so that we can update your contact information. You may be asked to enter this confirmation code: 47016. Confirm Thanks, The Facebook Team
Hi Wendi, You recently added adeppranata@gmail.com to your Facebook account. Please confirm this email address so that we can update your contact information. You may be asked to enter this confirmation code: 47016. Confirm Thanks, The Facebook Team
Taufiqur Rokhman posted: " Pembangkit listrik tenaga uap ditunjukkan secara skematis pada Gambar 1; ini adalah sebuah sistem tertutup di mana uap bersirkulasi dalam aliran steady (konstan) melalui boiler, turbin, kondensor dan pompa secara bergantian. Pembangkit ini dirancang untu"
Pembangkit listrik tenaga uap ditunjukkan secara skematis pada Gambar 1; ini adalah sebuah sistem tertutup di mana uap bersirkulasi dalam aliran steady (konstan) melalui boiler, turbin, kondensor dan pompa secara bergantian. Pembangkit ini dirancang untuk mengambil keuntungan termodinamika dari uap yang dapat dikondensasi untuk mencapai efisiensi siklus tinggi.
Gambar 1. Komponen utama dari PLTU
Pada prinsipnya, PLTU bisa beroperasi pada siklus Carnot dan mencapai efisiensi Carnot. Siklusnya ditampilkan pada diagram entropi spesifik suhu (T-s), biasanya digunakan untuk menyajikan informasi siklus daya, pada Gambar 2. Untuk steam, tampilan diagramnya mirip dengan diagram volume spesifik dan suhu .
Gambar 2. Siklus Carnot diplot di wilayah campuran jenuh suhu-spesifik diagram entropi dan volume spesifik tekanan. Perhatikan perbedaan antara diagram p – v ini dan diagram untuk gas sempurna
Dalam boiler, uap jenuh dihasilkan dari cairan jenuh yang dipanaskan dalam pemanasan tekanan tetap. Uap jenuh mengembang secara bolak-balik dan secara adiabatis melalui turbin uap ke tekanan rendah; uap menggerakkan turbin dalam proses yang mengubah beberapa entalpi, energi kinetik dan energi potensial steam menjadi ouput tenaga dari turbin.
Campuran jenuh (air + uap) mengalir ke kondensor di mana beberapa uap terkondensasi pada tekanan konstan, menurunkan fraksi kekeringan. Akhirnya, campuran jenuh mengalir dari kondensor ke dalam pompa yang tekanannya dinaikkan ke tekanan boiler.
Siklus Carnot mewakili proses ideal yang dalam tataran praktisnya adalah sulit: sulit untuk menghentikan proses kondensasi di dalam kondensor sebelum semua uap dikondensasikan ke keadaan cairan jenuh, atau sulit untuk memompa campuran cairan dan uap dari kondensor ke tekanan boiler tanpa fase pemisahan.
Dalam ekspansi turbin, jika fraksi kekeringan uap turun terlalu rendah, tetesan cair dapat menyebabkan erosi yang parah pada bilah turbin. Masalah ini dapat diredakan dengan mengizinkan uap untuk mengembun ke kondisi cairan jenuh di kondensor dan memanaskan uap di ketel. Siklus yang dimodifikasi ini, sering disebut siklus Rankine dengan superheat, ditampilkan pada diagram T-s pada Gambar 3.
Gambar 3. Siklus Rankine dengan superheat diplot pada diagram entropi suhu tertentu
Dalam siklus ideal, ekspansi turbin dan kompresi pompa masih merupakan proses isentropis dan pelepasan panas masih terjadi pada temperatur konstan. Meskipun demikian, walaupun penambahan panas di boiler terjadi pada tekanan konstan sebagaimana sebelumnya, prosesnya bukan merupakan proses isotermal dalam ciklus rankine dan efisiensinya lebih rendah dari pada siklus carnot yang beroperasi antara temperatur atas dan bawah.
Semua proses pada ciklus Rankine adalah proses aliran steady dan perubahan energi potensial dan kinetik melewati tiap-tiap komponen pada sirkuit yang kecil dibandingkan dengan perubahan entalpi.
Taufiqur Rokhman posted: " DefinisiSebagai bahan yang terus menerus meregang (nilai regangan naik), tegangan juga meningkat (baca, naik). Sebelum mencapai titik tegangan luluh (juga disebut kekuatan luluh (yield) atau batas elastis), bahan akan berubah bentuk secara elastis dan a"
Definisi Sebagai bahan yang terus menerus meregang (nilai regangan naik), tegangan juga meningkat (baca, naik). Sebelum mencapai titik tegangan luluh (juga disebut kekuatan luluh (yield) atau batas elastis), bahan akan berubah bentuk secara elastis dan akan kembali ke bentuk aslinya saat tegangan yang diterapkan dihilangkan. Setelah tegangan luluh terlampaui, maka deformasi tidak dapat dibalik (atau menjadi plastik), alias menghasilkan perubahan bentuk permanen.
Kekuatan tarik, atau tegangan tarik ultimat, adalah ukuran tegangan tarik maksimum dari suatu bahan yang dapat bertahan sebelum mengalami kegagalan. Baik kekuatan luluh maupun kekuatan tarik diukur dalam satuan gaya per satuan luas (sama dengan satuan tekanan). Dalam sistem SI, satuannya adalah newton per meter persegi (N/m2) atau pascals (Pa). Nilai tipikal untuk banyak material umum dikutip dalam MPa (106 Pa).
Bagaimana Keduanya Diukur Seperti dalam kasus pengukuran kekakuan, kekuatan luluh dan kekuatan tarik bisa ditentukan dari teknik kurva tegangan-regangan yang diperoleh dari uji tarik uniaksial. Secara sederhana, kekuatan luluh adalah tegangan di mana kemiringan kurva tegangan-regangan mulai menyimpang dari linieritas (garis lurus). Kekuatan tarik adalah tegangan maksimum pada kurva ini (gambar 1). Pengukuran nilai-nilai ini dari kurva tegangan-regangan tipikal adalah ditunjukkan pada Gambar 1.
Dalam material nyata, seringkali sulit untuk menentukan titik secara akurat dimana kurva tegangan-regangan menjadi non-linier. Karena itu, titik luluh sering didefinisikan sebagai tegangan pada beberapa nilai sembarang regangan plastik (biasanya 0,2 persen atau 0,002). Kekuatan luluh 0,2 percent offset (atau lebih sering disebut tegangan bukti 0,2 persen) adalah ditentukan dengan mencari perpotongan kurva tegangan-regangan dengan garis sejajar terhadap kemiringan awal kurva dan yang memotong sumbu x pada 0,002 (0,2 persen). Konstruksi ini juga ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema plot tegangan-regangan dengan tegangan luluh (y), tegangan bukti (0,2 persen) dan tegangan tarik (TS)
Relevansi dengan Aplikasi Teknik Pengetahuan tentang kekuatan luluh suatu bahan sangat penting saat mendesain komponen, karena hal tersebut umumnya mewakili batas atas tekanan yang dapat diterapkan. Melebihi kekuatan luluh ini tentu saja akan menyebabkan distorsi permanen komponen. Contoh aplikasinya adalah menghitung beban maksimum pada kawat dan kabel dalam tegangan, cakram berputar dan bejana bertekanan.
Sangat sedikit desain yang mengizinkan deformasi plastik dari sebuah komponen itu terjadi dan untuk alasan ini mendesain tegangan hingga melewati tegangan tariknya adalah tidak umum atau tidak wajar. Namun, hal ini berguna untuk mengapresiasi interval tegangan antara luluh dan kegagalan suatu material sehingga faktor keamanan yang sesuai dapat dipertimbangkan untuk menghindari kegagalan besar akibat kelebihan beban komponen.
WordPress.com
