131
Keterangan Titik 01 = Kondisi gas masuk kompresor pada keadaan stagnasi
Titik 1 = Kondisi gas masuk kompresor pada keadaan statis Titik 02 = Kondisi gas keluar diffuser pada keadaan stagnasi
Titik 2 = Kondisi gas masuk diffuser pada keadaan statik Titik 03 = Kondisi gas keluar kompresor pada keadaan stagnasi
Titik 3 = Kodisi gas keluar diffuser pada keadaan statik
4.2.1 Kerja Spesifik
Kerja spesifik kompresor dapat dihitung dengan persamaan berikut ini :
i a
E E
Y −
= Dimana E
a
= entalpi aktual keluar kompresor E
i
= entalpi aktual masuk kompresor Dari perhitungan telah didapatkan,
Pada T
01
= 303 K h
01
= 303,488 kJkg Pada
T
03
= 395,49 K h
03
= 396,424 kJkg Maka
i a
E E
Y −
= kg
kJ kg
kJ Y
488 ,
303 424
, 396
− =
kg kJ
Y 936
, 92
= Y = 92936 Jkg
Universitas Sumatera Utara
132
4.2.2 Tinggi Tekanan Kompresor
Besarnya tinggi tekanan kompresor dapat dihitung dengan persamaan berikut ini :
g Y
H =
Sehingga tinggi tekan kompresor adalah
2
81 ,
9 92936
s m
kg J
H =
6 ,
9473 =
H meter kolom udara
4.2.3 Kecepatan Udara Masuk Kompresor
Kecepatan udara masuk kompresor c
s
dapat dihitung dengan persamaan :
H g
c
s
∆ =
2
ε Dimana,
ε = 0,15 ~ 0,35 = 0,35 direncanakan
6 ,
9473 81
, 9
2 35
,
2
m s
m c
s
= 89
, 150
=
s
c ms
4.2.4 Volume Aliran Masuk kompresor Sentrifugal V
s
Untuk volume aliran masuk kompresor dapat dihitung melalui persamaan :
in k
s
w V
ρ =
Dimana
k
w = Laju aliran udara masuk kompresor kgs
in
ρ = massa jenis udara masuk kompresor kgm
3
Universitas Sumatera Utara
133
massa jenis udara masuk kompresor dirumuskan sebagai berikut ini :
01 01
RT P
in
= ρ
303 .
287 10
01325 ,
1
5
K K
kg J
Pa
in
× =
ρ
165 ,
1 =
in
ρ kgm
3
Dan volume aliran masuk kompresor adalah
3
165 ,
1 179
, m
kg s
kg V
s
=
154 ,
=
s
V m
3
s
4.2.5 Perhitungan Dimensi Kompresor
a Diameter Poros Kompresor
Dalam hal ini dikarenakan poros kompresor satu poros dengan poros turbin, maka dalam hal ini direncanakan diameter poros kompresor sama dengan
poros turbin
D
p
= 12 mm
b Diemeter Leher Poros Hub D
N
Diameter leher poros kompresor dapat dihitung melalui persamaan D
N
= 1,2 ~ 1,4 D
p
Dimana dalam hal ini direncanakan D
N
= 1,2 D
p
Universitas Sumatera Utara
134
Maka D
N
= 1,2 12 mm D
N
= 14,4 mm
c Diameter Mata Impeler D
s
Diameter mata impeller dapat dihitung melalui persamaan berikut ini :
N s
s s
D C
D
2
4 +
=
π υ
2 3
0144 ,
89 ,
150 14
, 3
154 ,
4 m
s m
s m
D
s
+ =
=
s
D 0,0388 m
=
s
D 38,8 mm
Sehingga diameter D
s
= 39 mm
d Ukuran Ukuran sisi masuk Impeler
Dalam perencanaan diameter sisi masuk impeller D
i
direncanakan sama dengan diameter mata impeller D
s
. Kecepatan udara sisi masuk impeller c
1
dibuat lebih besar dari pada kecepatan mata impeller hal ini untuk mengharapakan aliran yang mulus tanpa terjadinya penyempitan impeller pada sisi masuk.
D
1
= D
s
= 39 mm Dimana kecepatan sisi masuk impeler, sesuai dengan rumus berikut ini :
C
1
=
s
c
1
τ dimana
=
1
τ faktor penyempitan sisi masuk = 1,1 ~ 1,2
= 1,2 direncanakan
Universitas Sumatera Utara
135
Maka kecepatan pada sisi masuk impeler adalah : C
1
=
s
c
1
τ C
1
= 89
, 150
2 ,
1 s
m C
1
= 06
, 181
ms Sehingga besar temperatur udara masuk impeler pada keadaan statik adalah :
p
c C
T T
2
2 1
01 1
− =
1005 2
06 ,
181 303
2 1
kgK J
s m
K T
− =
7 ,
286
1
= T
K Besarnya tekanan gas masuk impeler pada keadaan statik adalah :
γ γ
1 01
1 01
1 −
= T
T P
P
4 ,
1 1
4 ,
1 5
1
303 7
, 286
10 01325
, 1
−
× =
K K
Pa P
Pa P
5 1
10 997
, ×
= Sehingga lebar impeler pada sisi masuk b
1
dapat dihitung malalui persamaan berikut ini :
1 1
1
c D
b
s
π υ
=
06 ,
181 14
, 3
039 ,
154 ,
3 1
s m
s m
b =
00695 ,
1
= b
m =
1
b 6,95 mm
Universitas Sumatera Utara
136
e Ukuran-ukuran utama sisi keluar Impeler
Untuk mendapatkan ukuran-ukuran utama sisi keluar impeler, terlebih dahulu dicari putaran spesifik n
q
, bilangan putar σ dan bilangan
diameter δ .
Putaran spesifik dapat dihitung melalui persamaan berikut :
4 3
H n
n
s q
∆ =
ν
Sehingga putaran spesifik dapat dicari yaitu :
4 3
3
6 ,
9473 154
, 90000
m s
m rpm
n
q
=
=
q
n
36,78 rpm Besar bilangan putar dapat dihitung melaui persamaan berikut ini :
8 ,
157
q
n =
σ
8 ,
157 78
, 36
= σ
233 ,
= σ
Dengan bantuan diagram Cordier pada Gambar 4.6 , didapat diameter =
δ 4,2 . Diameter sisi keluar, D
2
dapat dihitung, dengan menggunakan persamaan :
4 1
2 2
2 2
=
π ν
δ
s
y D
4 1
2 3
2
2 14
, 3
154 ,
92936 2
2 ,
4
=
s m
kg J
D
Universitas Sumatera Utara
137
081 ,
2
= D
m 81
2
= D
mm Maka dari gambar diagram cordier di bawah ini , lebar impeler pada sisi
keluar b
2
, dibuat lebih kecil sedikit dari lebar impeler pada sisi masuk.
Gambar 4.6 Diagram Cordier
Dalam perencanaan ini ditetapkan bahwa :
1 2
9 ,
0 b b
= Sehingga lebar impeler pada sisi keluar adalah :
95 ,
6 9
,
2
mm b
= 25
, 6
2
= b
mm
Universitas Sumatera Utara
138
4.2.6 Segitiga Kecepatan pada Kompresor
