Nama : Muhammad Fikri Rohmani

NIM : 3.29.10.0.16

Perguruan Tinggi : Politeknik Negeri Semarang

Keterangan : Tugas Magang Minggu I

GAS TURBINE AMBIENT TEMPERATURE CHARACTERISTIC

1.

Dari grafik yang kita lihat di atas dapat dijelaskan bahwa ambient temperature

berpengaruh terhadap output dan thermal efficiency nya. Apabila suatu sistem turbin gas

memiliki ambient temperature yang masuk kompressor itu lebih rendah, maka output serta

efisiensi thermalnya semakin tinggi. Hal ini disebabkan jika suhu lebih rendah pada volume

yang sama maka tingkat kerapatan massa udaranya semakin tinggi, dan semakin tinggi

temperatur udaranya maka udara tersebut kerapatan massa udaranya lebih kecil. Dapat

dirumuskan sebagai berikut :

Tamb << , maka Pout >>

Efisiensi thermal system gas turbine akan lebih baik dengan rendahnya temperature ambient sekitar system gas turbine.

Tamb <<, maka ηth >>

Untuk proses di turbin 3 ke 4

Untuk proses di compressor 1 ke 2

Asumsikan brupa gas ideal, dimana Cp dan nilai k konstan, dimana h = Cp.T, maka :

Dimana, T4 = T1 dan T3 = T2, maka:

Jadi semakin kecil nilai T ambient, sebagai T1, maka nilai dari efisiensi thermalnya akan semakin besar.

Maka dengan semakin besarnya efisiensi thermal, maka power output, Pout, juga akan ikut

lebih besar atau meningkat.

Keterangan :

Wt = Kerja Turbin (J/kg)

Wc = Kerja kompressor (J/kg)

Dari rumusan formula tersebut, apabila ambient temperature nya rendah, maka kerja

kompressor (Wc) menjadi rendah dan otomatis Daya keluaran ( P out ) menjadi tinggi.

2.

Pada grafik di atas, flow yang dimaksud yaitu aliran udara yang masuk turbin gas.

Apabila ambient temperature suhu lebih rendah pada volume yang sama maka tingkat

kerapatan massa udaranya lebih tinggi. Hal inilah yang menyebabkan apabila ambient

temperature semakin rendah, maka flow yang dihasilkan menjadi lebih tinggi.

Untuk hubungan flow dengan temperatur dapat diformulasikan sebagai berikut :

Semakin rendah temperature udara ambient, maka keapatan massa udara juga akan meningkat.

T.ambient <<, ρ >>

Untuk laju aliran satuan volume tiap satuan waktu yang sama, V/t = konstan, maka :

3.

Pada grafik hubungan antara ambient temperature terhadap pressure ratio di atas dapat

dijelaskan bahwa semakin besar ambient temperature, maka pressure ratio akan menjadi

semakin kecil. Hal ini berlaku juga dengan sebaliknya. Pressure ratio disini yang dimaksud

adalah perbandingan antara daya keluar kompressor dengan daya masuk ke kompressor, atau

dapat diformulasikan sebagai berikut :

Untuk nilai k yang konstan, maka ruas kanan akan konstan, semakin kecil nilai T1 maka nilai

P2/P1 akan semakin besar, dimana P2/P1 adalah pressure rationya.

4.

Pada grafik di atas dapat dijelaskan bahwa apabila semakin besar temperatur ambient

pada sistem turbin gas, maka temperatur exhaust sistem turbin gas juga semakin tinggi.

Seperti halnya, apabila pada suhu temperatur ambient lebih rendah maka temperatur exhaust

pada sistem turbin gas tidak cepat tercapai, sehingga kerja turbin ( W out ) yang dihasilkan

menjadi lebih besar. Namun, apabila temperatur ambient yang didapat pada sistem turbin gas

tersebut semakin tinggi, maka pembakaran pada combustor akan semakin cepat dan

temperatur exhaust lebih cepat tercapai sehingga kerja turbin ( W out ) menjadi lebih

rendah.

Referensi :

Fundamental of Engineering Thermodynamics, Michael J.Moran & Howard

N.Shapino.

Analysis of Gas Turbine Performance with Inlet Air Cooling Techniques Applied to

Brazilian Sites, Ana Paula Santos & Claudia R. Andrade.