2.49k likes | 7.54k Views
MESIN KONVERSI ENERGI. TEKNIK MESIN UB Dr.Eng . NURKhOLIS HAMIDI. ENERGI. Definisi energi : tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu kemampuan untuk melakukan kerja Satuan energi : Joule, BTU , kalori , elektronvolt ( eV ), dll . Jenis Umum :
E N D
MESIN KONVERSI ENERGI TEKNIK MESIN UB Dr.Eng. NURKhOLIS HAMIDI
ENERGI • Definisienergi: • tenagaataugayauntukberbuatsesuatu • kemampuanuntukmelakukankerja • Satuanenergi : Joule, BTU, kalori, elektronvolt (eV), dll. • JenisUmum : • EnergiTransisional : Energi yang sedangbergerak (Kerja, Aliranelektron, dll) • Energitersimpan : Energi yang tersimpan yang mewujudsebagaimassa, posisidalammedangaya, dll.
6 KLASIFIKASI UTAMA ENERGI • Energimekanik : Suatuenergi yang dapatdigunakanuntukmengangkat/menggerakkanbenda. • Energilistrik : Jenisenergi yang berkaitandenganarusdanakumulasielektron. • Energielektromagnetik : Jenisenergi yang berkaitandenganradiasielektromagnetik. Radiasielektromagnetikadalahsuatubentukenergimurni, yang tidakberkaitandenganmassa. • Energikimia : Energi yang keluarsebagaihasilinteraksielektrondimanaduaataulebih atom ataumolekulberkombinasimenghasilkansenyawakimia yang stabil. • Energinuklir : Energitersimpan yang bisalepasakibatinteraksipartikeldenganataudidalaminti atom. • Energi thermal : Energidenganbentuktransisionalberupapanas. MerupakanBentukEnergidasar, semuabentukenergi lain dapatdikonversikanmenjadibentukenergipanassecarapenuh.
SumberEnergidanKonversiDasarnya Kayu : Kimia panas, listrik Angin : Kinetikmekanika, listrik Air : Potensialkinetikmekanikal, listrik Batubara : Kimiapanas, listrik MinyakBumi : Kimia panas, listrik Gas Alam : Kimiapanas, listrik Panasbumi : Panaspanas, listrik Nuklir : Kimiapanas, listrik Hidrogen : Kimiapanas, listrik Pasangsurut : Kinetiklistrik PanasLaut : Panaslistrik (OTEC) OmbakLaut : Kinetiklistrik ArusPancar :Kinetiklistrik
MesinKonversiEnergi Mesinataugabunganmesinuntukmengubahsuatubentukenergikebentukenergi yang lain yang dapatdimanfaatkanolehmanusia. Ruanglingkup : Motor pembakarandalam, turbin, pompadankompresor, mesinpendingindanmesinpropulsi. Aplikasipembangkittenagalistrik, membantuprosesindustri, transportasi, penerangan, dll
KlasifikasiMesinKonversiEnergi Berdasarkanfungsinya : SebagaiPenggerak : motor (motor listrikdan motor bakar, turbin (turbin air, turbinuap, turbin gas) danmesinpropulsi (turbo jet, turbo fan turbo prop, ram jet, roket) Sebagai yang digerakkan: pompa ( torakdanpompakinetik) kompresor (aksialdan radial), mesinpendingin( kompresiuap, refrigerasiudaradanrefrigerasiabsorbsi) dll.
Energi EnergiMekanik T = Torsi porospiringan (N.m) N = Dayaporos (Kw) n = putaranpiringan (rpm) ω = kecepatansudut (rad.det-1) F = gayatangensial (N) D = diameter piringan (m) V F D
EnergiListrik E = V I t = I R I t = I2 R t E = EnergiListrik (Kwh) V = Tegangan (volt) I = Kuataruslistrik (A) R = tahanan (ohm) t = waktu (detik) V R I
Sistem Turbin Gas • Sistemturbin gas terbuka: bahanbakarbercampurdenganudaradankeluarsebagai gas hasilpembakaran. Bahanbakarharusbersihsupayatidakkorosi • Sistemturbin gas tertutup: bahanbakartidakikutdalamfluidakerja. Fluidakerjaadalahudaramurniatau gas murni yang sudahbersih. Fluidakerjadidinginkansebelumdipergunakankembali.
Aplikasi Turbin Gas • PenggeraksistemPropulsi (pesawatterbang, kapallaut) • Pembangkittenagalistrik • Penyediapanasdiindustri Dibandingkandengan motor bakar, turbin gas: Penghasildaya yang lebihbesar konsumsibahanbakar yang lebihboros beratdanukuran yang jauhlebihbesar
Comparison of the Operation of a Typical Jet Engineand a Four Stroke Internal Combustion Engine
Sistem Propulsi (Definisi) Propulsi dari bahasa Latin Pro maju Peller menggerakkan Sistem Propulsi : sistem yang menggerakkan benda ke depan, mempunyai gaya dorong atau Thrust ( Hukum III Newton: aksi-reaksi) Saat Menjelajah: Thrust = gaya hambat Saat Dipercepat:Thrust >Gaya hambat excess Thrust
4 Prinsip Sistem Propulsi • TurbinatauJetturbojet, turboprop, turbofan • Propeler Thrust rendah, subsonic • Ramjet Thrust tinggi hypersonic • Roket solid, cair Thrust sangattinggi hypersonic ruangangkasa Turbo jet+afterburning excess Thrust tinggi Excess Thrust tinggiuntukmengatasi drag padakecepatantinggi