Pengertian, Tipe dan Prinsip Kerja Turbin Gas Terlengkap

Hai guys selamat datang di ILMU MESIN TERLENGKAP pada kesempatan kali ini admin akan membahas tentang Pengertian, Tipe dan Prinsip Kerja Turbin Gas.

Pengertian Turbin Gas

Turbin merupakan mesin rotari yang dapat mengubah energi potensial aliran fluida menjadi energi gerak. Fluida tersebut salah satunya yaitu gas. Dalam istilah umum bahwasanya turbin gas adalah jenis mesin combustion (pembakaran) yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi mekanik. Adapun ada beberapa elemen penting yang harus ada dalam turbin gas

• Gas Compressor
• Combustor
• Turbine

Ketiga elemen ini merupakan inti dari sebuah turbin gas. elemen tersebut biasanya sebagai unit integral dan dapat beroperasi sebagai penggerak utama disebut siklus terbuka. Udara masuk akibat tarikan dari atmosfer kemudian ke pembakaran (combuster) sehingga akhirnya terbuang kembali ke atmosfer.

Prinsip Kerja Turbin Gas

Turbin gas jika dalam proses termodinamika, siklusnya menggunakan siklus brayton . Maksudnya ialah udara dan bahan bakar merupakan komponen utama dalam proses turbin gas bekerja. Adapun bahan bakar dapat berupa gas alam. Adapun turbin gas bekerja dengan sebagai berikut:

Pertama, Udara masuk akibat tarikan dari salah satu ujung turbin (Air Intake) dan melewati kompresor. (Pada tahap kompresi, suhu udara dan tekanan akan mengalami kenaikan)

Kedua, Bahan bakar terinjeksi ke dalam turbin kemudian bercampur dengan udara yang dikompresi sehingga terjadi pembakaran (Combustion). Rasio antara udara dengan gas tergantung dengan spesifikasi dari fluida seperti dari nilai kalor spesifik gas, kadar air dan kualitas udara.

Ketiga, Gas hasil pembakaran akan bersentuhan dengan bilah sehingga menyebabkan bilah berputar dengan kecepatan yang tinggi >3.200 rpm sehingga dapat mengubah dari energi kimia menjadi energi mekanik

Prinsip tersebut merupakan salah satu penerapan turbin gas pada mesin jet

Selain itu, Turbin gas terdapat pada pembangkit listrik. Untuk penerapan ini menggunakan siklus gabungan yaitu energi kimia menjadi energi mekanik dan energi mekanik menjadi energi listrik.

Seperti pada prinsip kerja pada mesin jet akan tetapi setelah gas pembakaran membuat baling-baling berputar. Baling-baling yang menyebabkan energi rotasi ini akan mentransfer ke poros generator melalui gearbox sehingga menjadi energi listrik

Paham Generator

Generator memiliki magnet besar dengan gulungan kawat tembaga yang mengelilinginya. Ketika magnet mendapatkan energi rotasi maka terciptanya pergerakan elektron dan listrik dapat tercipta.

Kelebihan Turbin Gas

Jika dari energi yang tercipta, turbin gas dapat berkombinasi dengan turbin uap sehingga dapat secara bersamaan dan membantu menghasilkan lebih banyak daya sehingga lebih efisien.

Tipe Turbin Gas

Adapun turbin gas terdiri dari

Turbojet

Tipe turbojet ini merupakan tipe yang paling simpel dengan turbin gas lainnya. Tipe ini pertama kali ada pada perang dunia ke 2. Walaupun terbilang simpel, tapi mesin ini memiliki daya tahan yang terbatas dan mengeluarkan bahan bakar yang tinggi (kurang efisien).

Prinsip kerja dari turbojet ini yaitu udara mengalir dengan kecepatan tinggi dalam ruang bakar ke saluran masuk bahan bakar dan penyala. Kemudian, turbin bergerak akibat udara yang mengembang sehingga terjadinya gaya dorong dari gas buang yang mengalami percepatan.

Turboprop

Turbin gas tipe ini merupakan tipe yang sering di pesawat kecil, pesawat kargo dan keperluan pertanian. Tipe ini umum penerapannya karena pemakaian bahan bakarnya yang unggul. Selain itu, kinerja baling-baling yang optimal pada kecepatan rpm yang lebih rendah.

Prinsip kerja Turboprop ini yaitu mesin menggerakkan baling-balingnya melalui roda gigi reduksi

Turbofan

Turbofan ini merupakan inovasi dengan menggabungkan fitur dari mesin turbojet dan turboprop. Pada mesin ini aliran udara sekunder dialihkan disekitar ruang bakar sehingga mendapatkan daya dorong tambahan.

Turbofan ini memiliki bobot yang lebih berat daripada turbojet dan tidak efisien jika pada ketinggian yang lebih tinggi. Mesin Turbofan ini sebagian besar terdapat pada maskapai penerbangan yang beroperasi saat ini.

Afterburning Turbojet

Tipe mesin turbin gas satu ini mengoptimalkan sebagian energi dari aliran gas buang untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya dorong tambahan.

Referensi:

aircraftsystemtech, britanica 3d printingindustry, Chemical Engineering World