Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008.
USU Repository © 2009
Sehingga diperoleh parameter yang akan digunakan pada analisa termodinamika sebagai berikut :
170 ,
.
=
eg
m kg det
det 165
,
.
kg m
k
=
K T
a 5
16 ,
789 =
Pa x
p
a 5
5
10 63
, 1
=
3.6.4 Termodinamika pada Turbin
Gambar 3.4 Diagram h – s untuk turbin
Sumber : “fluid mechanics thermodiynamics of turbomachinery”. S.I..Dixon
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008.
USU Repository © 2009
Turbin ini digerakkan oleh gas buang dari motor bakar yang dihubungkan langsung dengan kompresor, sehingga kerja yang diperlukan untuk memutar
kompresor adalah kerja yang dihasilkan turbin. Dimana kerja yang dihasilkan oleh turbin adalah:
02 01
.
h h
m h
W
tT T
− =
∆ =
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lit.8.hal.35 dari data perencanaan telah diketahui bahwa T
5a
= T
01
dan T
6
= T
02
, sehingga T
01
= 789,16 K
P
01
= 1,63 x 10
5
Pa =
eg
m
.
0,170 kgdet pada temperatur T
01
, diperoleh entalpinya T
01
= 789,16 K
h
01
= 810,322 kJkg untuk mencari temperatur keluar turbin secara stagnasi isentropik dapat dicari
dengan persamaan ;
k k
s
P P
T T
1 01
02 01
02 −
=
tekanan udara keluar turbin isentropik dapat ditentukan, dalam hal ini dimana tekanan keluar turbin akan sama dengan tekanan udara atmosfer
P
02
= 1,013 x10
5
Pa.
4 ,
1 1
4 ,
1 5
5 02
10 63
, 1
10 013
, 1
16 ,
789
−
= Pa
x Pa
x K
T
s
=
s
T
02
689,112 K
dimana diambil efisiensi isentropik dari turbin
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008.
USU Repository © 2009
=
T
η 0,75 – 0,90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lit.8 hal.28 dalam hal ini diambil efisiensi isentropik 0,8
sehingga dengan menggunakan efisiensi turbin, maka didapat temperatur keluar turbin dalam keadaan stagnasi.
K K
T K
02
112 ,
689 16
, 789
16 ,
789 8
, −
− =
T
02
= 709,121 K
Menurut lit.10 hal.830 pada T
02
= 709,121 K diperoleh:
h
02
= 723,382 kJkg
3.6.5 Termodinamika pada Kompresor
Gambar 3.5 Diagram h – s untuk kompresor
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008.
USU Repository © 2009
Sumber : “fluid mechanics thermodiynamics of turbomachinery”. S.I..Dixon
Gambar 3.5 menunjukkan diagram h – s untuk kondisi udara masuk dan keluar kompresor menuju ruang bakar. Dimana keadaan udara masuk stagnasi
menunjukkan pada titik 1, sedangkan keadaan udara keluar kompresor stagnasi pada titik 2, titik 2s menunjukkan kondisi keluar kompresor pada keadaan stagnasi
isentropik. Pada kajian studi ini temperatur udara dan tekanan masuk kompresor sebesar;
T
01
= 303 K
P
01
= 1,013 x10
5
Pa Dimana kerja kompresor :
01 02
.
h h
m W
c
− =
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lit.8.hal.37 pada temperatur T
01
= 303 K, diperoleh entalpi
h
01
= 303,488 kJkg pada kajian studi ini daya kompresor sama dengan daya turbin, karena daya yang
digunakan kompresor pada turbocharger sama dengan daya pada turbin. Sesuai dengan hukum termodinamika pertama, bahwa:
. .
KJ W
Q =
− . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lit.8 hal.20
Di dalam turbocarjer proses alirannya adalah adiabatik, sehingga
.
Q =
.
W , dan
persamaannya menjadi :
k t
W W
=
01 02
. 02
01 .
h h
m h
h m
k eg
− =
−
0,170 kgdet 810,322 kJkg – 723,382 kJkg = 0,165 kgdet
02
h - 303,488 kJkg
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008.
USU Repository © 2009 02
h = 393,062 kJkg pada
02
h = 393,062 kJkg, diperoleh dari tabel lit.8 hal 830: T
02
= 391,86 K
Pada kompresor berlaku efisiensi isentropik,
01 02
01 02
T T
T T
s k
− −
= η
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lit.9.hal.41 dimana efisiensi isentropik kompresor:
k
η = 0,7 ~ 0,9 dalam hal ini di pilih
k
η = 0,7, sehingga :
K K
K T
s 02
303 86
, 391
303 7
, −
− =
s
T
02
= 365,20 K
Dimana hubungan isentropik dari kompresor :
k k
s
P P
T T
1 01
02 01
02 −
=
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lit.9 hal.19
1 4
, 1
4 ,
1 5
02
303 20
, 365
10 013
, 1
−
= K
K Pa
x P
02
P = 1,94 x 10
5
Pa
Ardi Kusmawadi : Kajian Studi Pengaruh Penggunaan Turbocarjer Dengan Interkuler Terhadap Performansi Motor Bakar Diesel 130 Ps Penggerak Kendaraan Truk, 2008.
USU Repository © 2009
sehingga diperoleh tekanan dan temperatur yang disuplai kompresor pada keadaan stagnasi adalah:
T
02
= 391,86 K
02
P = 1,94 x 10
5
Pa
3.6.6 Termodinamika Dalam Interkuler
