Prinsip Kerja Turbin Gas

prinsip kerja turbin gas 8Mungkin Anda sudah sering melihat mesin sepeda motor ataupun mesin mobil, tetapi apakah Anda sudah pernah melihat mesin pesawat terbang? Ketika Anda pergi ke bandara dan ingin menaiki pesawat terbang maka Anda akan melihat mesin pesawat terbang yang biasanya terletak tepat di bawah kedua sayap pesawat tersebut. Turbin gas inilah yang merupakan mesin pesawat terbang tersebut yang digunakan untuk menghasilkan gaya dorong sehingga pesawat tersebut bisa terbang.

Turbin gas memiliki compressor yang dipasangkan dengan dirinya sendiri dan juga ada sebuah ruangan pembakaran di tengahnya.  Selain pada pesawat terbang, turbin gas ini juga biasa digunakan pada power plants untuk menghasilkan listrik.

Sebelum kita memasuki pembahasan tentang prinsip kerja turbin gas pada pesawat terbang, mari kita ketahui terlebih dahulu teori operasi dari turbin gas ini.

Teori  Operasi

prinsip kerja turbin gas

Siklus Brayton menjadi konsep dasar untuk setiap mesin turbin gas. Siklus termodinamika ini dikembangkan pertama kali oleh John Barber pada tahun 1791, dan disempurnakan lebih lanjut oleh George Brayton. Pada awal penerapan siklus ini, Brayton dan ilmuwan lain nya sedang mengembangkan mesin turbin yang dikombinasikan dengan compressor. Selain itu, ada juga yang mengembangkan mesin otto yang digunakan untuk kendaraan roda empat. Namun mesin Brayton kalah pamor dengan mesin otto empat silinder yang dikembangkan oleh Henry Ford. Pada perkembangan selanjutnya, siklus Brayton lebih banyak diaplikasikan khusus pada mesin-mesin pesawat terbang dan pembangkit listrik. Pada siklus brayton ini, ada empat komponen utama, yaitu: compressor, combustion chamber (ruang pembakaran), turbin dan nozzle.

brayton_cycle

Prinsip kerja dari turbin gas ini tidak jauh berbeda dengan turbin-turbin yang lain. Putaran rotor turbin diakibatkan oleh adanya energi panas yang bertekanan dan melewati sudu-sudu turbin. Energi panas ini tentunya didapatkan dari hasil pembakaran natural gas dengan udara sesaat sebelum masuk turbin. 

Turbin gas menggunakan udara atmosfer sebagai salah satu media kerjanya. Udara masuk melalui sisi inlet akibat terhisap oleh compressor lalu compressor memampatkan udara hingga mencapai tekanan tertentu lalu udara bertekanan ini masuk ke combustion chamber (ruang bakar). Di ruang bakar inilah akan di-injeksikan fluida bahan bakar sehingga terjadi proses pembakaran dengan udara dan menghasilkan ledakan. semakin tinggi tekanan yang dihasilkan compressor maka ledakan hasil pembakaran juga akan semakin tinggi. Dari hasil ledakan ini, volume fluida akan meningkat karena proses pemanasan yang sangat cepat dan mengakibatkan fluida berekspansi ke sisi turbin. Tepat setelah itu, turbin akan menyerap beberapa energi fluida yang dibutuhkan untuk menggerakkan compressor. sekarang bagian terakhir dimana fluida dengan energi tinggi diperluas di bagian nozzle untuk menghasilkan Jet Kecepatan Tinggi.

Turbin Gas Pada Pesawat Terbang

Gambar berikut menunjukkan prinsip kerja pesawat terbang agar bergerak maju. untuk membuat penerbangan bergerak maju, mesin pesawat terbang harus menghasilkan gaya ke arah depan.

Gaya yang dibutuhkan pesawat untuk maju dari Turbin Gas

Gaya yang dibutuhkan pesawat untuk bergerak maju

Gaya ini dihasilkan dari “Jet Effect” fluida yang keluar. Ketika fluida kecepatan tinggi dikeluarkan dari turbin gas, maka pesawat itu akan menghasilkan “Gaya Reaksi” yang akan menerbangkan pesawat tersebut. Gaya reaksi ini biasa dikenal sabagai “Jet Force”. Dengan menerapkan Hukum Newton kedua, Orang-orang akan mudah menyimpulkan besarnya jet force ini sebagai berikut, dimana momentum keluar dikurangi dengan momentum masuk:

jet_equation

Jika artikel ini bermanfaat buat Anda, mohon untuk di Share because “Sharing is Caring”

Referensi :

  1. www.explainthatstuff.com
  2. www.learnengineering.org

COMMENTS

Loading Facebook Comments ...