3.4 Perubahan Energi Thermal Menjadi Energi Kinetis
Proses perubahan energi thermal menjadi energi kinetic berlangsung di dalam nosel, yang mana di dalam nosel tersebut akan terjadi penurunan tekanan uap dan kenaikan
kecepatan uap. Hal tersebut diperlihatkan pada gambar berikut.
C
i
C
o
P
o
T
o
P
i
o i
Gambar 3.5. saluran uap pada nosel
Bila uap berekspansi melalui penampang yang kecil, akan menghasilkan energi yang seimbang dengan perubahan entalpinya. Energi kinetis diserap oleh sudu-sudu turbin yang
akan menghasilkan ekspansi isentropis. Kecepatan uap keluar nosel sangat dipengaruhi oleh besarnya perbandingan tekanan keluar dan tekanan masuk. Dengan hukum kekekalan energi
disebutkan bahwa energi sebelum dan sesudah nosel harus sama, maka :
2
2 o
c + p
o
.v
o
+ u
o
2
2 1t
c =
+ p
1
.v
1
+ u ; p.v + u = h, maka :
1
2
2 o
c + h
o
2
2 1t
c =
+ h
2
2 1t
c
1
- 2
2 o
c = h
o
- h
1
Universitas Sumatera Utara
c
1t
= ………………kJkg
c
1t
= …….....Jkg
c
1t
= 44,72 ; jika c
o
= 0, maka
c
1t
= 44,72 c
1t
= 44,72 mdet…………………………………................... 3.4
3.5 Transformasi Energi Pada Sudu
Uap yang keluar dari dalam nosel dengan kecepatan mutlak c
1
memasuki laluan- laluan su
du pada sudut α
1
. Disebabkan oleh perputaran cakram turbin, kecepatan uap pada jalan masuk ke laluan-laluan sudu akan mempunyai kecepatan relative terhadap dinding
laluan sudu tersebut. Kecepatan relative tersebut akan memiliki nilai dan arah yang berbeda dengan kecepatan mutlaknya.
Gambar 3.6. Skema aliran uap pada sudu gerak
Universitas Sumatera Utara
Dari proses aliran uap yang melalui nosel atau sudu pengarah hingga keluar dari sudu gerak, dapat dibentuk suatu skema aliran uap. Skema tersebut dapat dilihat berikut ini.
α
β
β
α
α
β
β
α
Gambar 3.7. Skema arah kecepatan uap pada sudu gerak
c
1
u = Kecepatan uap mutlak meninggalkan nosel
w = Kecepatan tangensial sudu
1
w = kecepatan relatif uap masuk sudu
2
c = Kecepatan relatif uap meninggalkan sudu
2
= Kecepatan mutlak uap meninggalkan sudu
1
α
= sudut nosel
1
β
= sudut masuk sudu
2
α
= sudut keluar sudu
2
β
= sudut keluar fluida
Universitas Sumatera Utara
3.5. Analisis Kecepatan Aliran Uap
Kategori