800 likes | 1.42k Views
KULIAH PERDANA TEKNIK MESIN. MESIN KONVERSI ENERGI 15 Agustus 2008 http://staffsite.gunadarma.ac.id/coki/index.php?stateid=files. TEKNIK MESIN. VISI : Jurusan Teknik Mesin terdepan lulusan yang handal, siap bersaing di pasar global MISI:
E N D
KULIAH PERDANA TEKNIK MESIN MESIN KONVERSI ENERGI 15 Agustus 2008 http://staffsite.gunadarma.ac.id/coki/index.php?stateid=files UNIVERSITAS GUNADARMA
TEKNIK MESIN VISI : Jurusan Teknik Mesin terdepan lulusan yang handal, siap bersaing di pasar global MISI: keahlian mekanik, bahan, thermal, fluida dan mekatronika berbasis teknologi informasi, beretika, beriman dan bertaqwa, mampu bersaing di pasar lokal dan global UNIVERSITAS GUNADARMA
KOMPETENSI • Ilmu-ilmu dasar dan terapan • KOMUNIKASI • Bahasa Asing • Perangkat lunak komputer • Standar Teknis dan standar manajemen UNIVERSITAS GUNADARMA
ILMU BAHAN/MATERIAL Mata kuliah: Material Teknik dan praktikum, Metalurgi Fisik, Mekanika Kekuatan Material, Teknik Pembentukan, Pemilihan Bahan dan Proses. UNIVERSITAS GUNADARMA
DESIGN • Menggambar Teknik, • Menggambar Mesin, • Statika Struktur, • Kinematika Teknik, • Dinamika Teknik, • Elemen Mesin, • Getaran Mekanik, • Metode Elemen Hingga • Mesin Pengangkat UNIVERSITAS GUNADARMA
MANUFAKTUR • Proses Produksi, • Teknik Pembentukan, • Teknik Pengelasan, • Perawatan Mesin-mesin, • Pengukuran Teknik, • Teknik Pengecoran dan Praktikum, • CNC • Mekatronika dan praktikum, UNIVERSITAS GUNADARMA
KONVERSI ENERGI • Termodinamika • Perpindahan Panas Dasar • Mekanika fluida Dasar • Mesin Konversi Energi • Mesin Fluida • Praktikum Fenomena Dasar Mesin • Praktikum Prestasi Mesin • Teknik Pendingin • Mesin Uap UNIVERSITAS GUNADARMA
What is Thermodynamics UNIVERSITAS GUNADARMA
Thermodynamics Equilibrium(Zeroth Law) UNIVERSITAS GUNADARMA
First Law of Thermodynamics UNIVERSITAS GUNADARMA
Second Law of Thermodynamics UNIVERSITAS GUNADARMA
Conservation of Energy(specific Term) UNIVERSITAS GUNADARMA
Heat Transfer UNIVERSITAS GUNADARMA
Enthalphy UNIVERSITAS GUNADARMA
3 States of Matter UNIVERSITAS GUNADARMA
Gas Properties Definitions UNIVERSITAS GUNADARMA
Boyle’s Law UNIVERSITAS GUNADARMA
Charles and Guy Lussac‘s Law UNIVERSITAS GUNADARMA
Compression and Expansion(No heat Addition or Losses ) UNIVERSITAS GUNADARMA
Work Done by a Gas UNIVERSITAS GUNADARMA
P-V and T-s diagram UNIVERSITAS GUNADARMA
Ideal Carnot Cycle(p-V diagram) UNIVERSITAS GUNADARMA
Mesin Konversi Energi • Definisi Energi, Jenis Konversi Energi • Mesin Konversi Energi dan pengelompokannya • Bahan bakar dan Pembakaran • Turbin Uap, Siklus dan Unjuk kerja UNIVERSITAS GUNADARMA
Mesin Konversi energi • Motor Bakar siklus dan Unjuk kerja • Pompa, karakteristik dan aplikasi • Kompresor, karakteristik dan aplikasi • Turbin Gas, siklus dan unjuk kerja • Sistem Pendingin siklus dan unjuk kerja • Sistem Propulsi & aplikasi perangkat lunak UNIVERSITAS GUNADARMA
Energi Definisi energi: • tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu • kemampuan untuk melakukan kerja Satuan energi : Joule, BTU, therm, quad, kalori, eV, ton batubara, barrel minyak, dll Bentuk-Bentuk Energi: Energi Kinetik.Energi Potensial, Pegas,Gravitasi, Kimia, Energi Massa UNIVERSITAS GUNADARMA
Bentuk-bentuk energi 6 Klasifikasi utama energi : energi mekanik, energi listrik, energi elektromagnetik, energi kimia, energi nuklir energi thermal UNIVERSITAS GUNADARMA
Sumber Energi dan Konversi Dasarnya • Kayu: Kimia panas, listrik • Angin: Kinetikmekanika, listrik • Air: Potensialkinetikmekanikal, listrik • Batubara: Kimiapanas, listrik • Minyak Bumi: Kimia panas, listrik • Gas Alam: Kimiapanas, listrik UNIVERSITAS GUNADARMA
Sumber Energi dan Konversi Dasarnya • Panas bumi: Panaspanas, listrik • Nuklir: Kimiapanas, listrik • Hidrogen: Kimiapanas, listrik • Pasang surut: Kinetiklistrik • Panas Laut: Panaslistrik (OTEC) • Ombak Laut: Kinetiklistrik • Arus Pancar:Kinetiklistrik UNIVERSITAS GUNADARMA
Mesin Konversi Energi • Mesin atau gabungan mesin untuk mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi yang lain yang dapat dimanfaatkan oleh manusia. • Ruang lingkup : Motor pembakaran dalam, turbin, pompa dan kompresor, mesin pendingin dan mesin propulsi. • Aplikasi pembangkit tenaga listrik, membantu proses industri, transportasi, penerangan, dll UNIVERSITAS GUNADARMA
Klasifikasi Mesin Konversi Energi Berdasarkan fungsinya : • Sebagai Penggerak : motor (motor listrik dan motor bakar, turbin (turbin air, turbin uap, turbin gas) dan mesin propulsi (turbo jet, turbo fan turbo prop, ram jet, roket) • Sebagai yang digerakkan: pompa ( torak dan pompa kinetik) kompresor (aksial dan radial), mesin pendingin( kompresi uap, refrigerasi udara dan refrigerasi absorbsi) dll. UNIVERSITAS GUNADARMA
Bahan Bakar Berdasarkan wujudnya: • Padat: kayu, batubara, sekam, biomass lainnya • Cair: minyak bumi dan turunannya • Gas: gas alam, gas bumi, gas rawa Kategori umum bahan bakar: Bahan bakar fossil, bahan bakar nuklir dan energi surya UNIVERSITAS GUNADARMA
COMBUSTION UNIVERSITAS GUNADARMA
Motor Pembakaran Dalam Berdasarkan sistem pembakarannya: • Motor Bakar SI (Spark Ignition) • Siklus Otto • Bahan bakar : Bensin • Motor Bakar CI (Compression Ignition) • Siklus Diesel • Bahan Bakar: Solar UNIVERSITAS GUNADARMA
Internal Combustion Engine(Ideal Otto Cycle) UNIVERSITAS GUNADARMA
PARTS OF ENGINE UNIVERSITAS GUNADARMA
Sistem Turbin Gas • Sistem turbin gas terbuka: bahan bakar bercampur dengan udara dan keluar sebagai gas hasil pembakaran. Bahan bakar harus bersih supaya tidak korosi • Sistem turbin gas tertutup: bahan bakar tidak ikut dalam fluida kerja. Fluida kerja adalah udara murni atau gas murni yang sudah bersih. Fluida kerja didinginkan sebelum dipergunakan kembali. UNIVERSITAS GUNADARMA
Aplikasi Turbin Gas • Penggerak sistem Propulsi (pesawat terbang, kapal laut) • Pembangkit tenaga listrik • Penyedia panas di industri Dibandingkan dengan motor bakar, turbin gas: Penghasil daya yang lebih besar konsumsi bahan bakar yang lebih boros berat dan ukuran yang jauh lebih kecil UNIVERSITAS GUNADARMA
Gas Turbine Schematic UNIVERSITAS GUNADARMA
Siklus Turbin Gas: Ideal Brayton Cycle(T-s diagram) UNIVERSITAS GUNADARMA
Ideal Brayton Cyclep-V diagram UNIVERSITAS GUNADARMA
Compressors UNIVERSITAS GUNADARMA
Axial Compressor UNIVERSITAS GUNADARMA
Centrifugal Compressor UNIVERSITAS GUNADARMA
Compressor Thermodynamics UNIVERSITAS GUNADARMA
Burner Thermodynamics UNIVERSITAS GUNADARMA
Turbine Thermodynamics UNIVERSITAS GUNADARMA
Compressor-Turbine Matching UNIVERSITAS GUNADARMA
Fuel Mass Flow Rate(Fuel/Air Ratio) UNIVERSITAS GUNADARMA
Turbine Nozzle Performance UNIVERSITAS GUNADARMA
Pressure Variation -EPR UNIVERSITAS GUNADARMA