BAB V PROSES SIMULASI
5.1 Pendahuluan
Dalam bab ini akan dibahas mengenai proses simulasi. Dimulai dengan langkah secara umum untuk tiap tahap, data geometri turbin serta kondisi operasi.
Data yang ditulis hanyalah data yang digunakan dalam simulasi, dimana data tersebut merupakan hasil analisa dari BAB IV, sedangkan data lain yang tidak
diperlukan tidak ditulis. Selain itu, penggunaan perangkat lunak yang dipakai tidak akan terlalu detail dibahas, hanya terbatas pada langkah intinya.
Simulasi turbin diawali dengan membuat model turbin serta mesh yang akan digunakan sebagai domain komputasi di dalam AutoCAD, CATIA dan
GAMBIT. Setelah itu simulasi dilanjutkan dengan mensimulasikan aliran fluida disekitar turbin dengan CFD FLUENT. Parameter yang dimasukkan bersumber
dari data operasional turbin.
5.2 Data Awal
Adapun analisa turbin uap dalam Tugas Akhir ini adalah tipe Multi Stage Condensing Turbine. Turbin ini merupakan turbin tipe impuls Curtis dengan dua
tingkat kecepatan pada tingkat pertama. Dalam Tugas Akhir ini, simulasi yang diberikan hanya untuk tingkat
pertama saja dari konfigurasi turbin lengkap, dan ditampilkan dalam bentuk bidang dua dimensi 2D. Data yang diperlukan untuk simulasi adalah data
geometri turbin serta kondisi operasionalnya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 5.1 Profil sudu gerak baris pertama
Gambar 5.2 Profil sudu pengarah stator
Gambar 5.3 Profil sudu gerak baris kedua rotor
Universitas Sumatera Utara
Pada tingkat pertama turbin, sudu gerak baris pertama mempunyai tinggi rata-rata 18 mm, dengan lebar sudu 30 mm, jumlahnya dalam satu lingkaran
penuh adalah 87 sudu. Untuk sudu pengarah mempunyai tinggi rata-rata 24 mm, dengan lebar sudu 26 mm, dan jumlahnya dalam satu lingkaran penuh adalah 117
sudu. Dan untuk sudu gerak baris kedua mempunyai tinggi rata-rata 29,5 mm, dengan lebar sudu 20 mm, dan jumlahnya dalam satu lingkaran penuh adalah 152
sudu. Tabel 5.1 Dimensi, jumlah dan panjang sudu
Sudu Tinggi mm
Lebar mm Pitch mm
Jumlah
Gerak I 18
30 19,5
87 Pengarah
24 26
14,5 117
Gerak II 19,5
20 11,16
152
Untuk data kondisi operasional diambil beberapa data yang diperlukan saja. Yaitu data yang digunakan untuk simulasi sudu pengarah dengan sudu gerak
baris kedua. Data tersebut meliputi temperatur masuk 368,9 C, tekanan masuk
23,75 bar, tekanan keluar sudu gerak sebesar 8 bar. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat ditabel berikut.
Tabel 5.2 Data operasional yang digunakan Temperatur inlet
C 368,9
Tekanan total inlet bar 23,75
Tekanan Outlet bar 8
Sedangkan untuk proses simulasi pada masing-masing profil sudu, data operasional yang digunakan adalah data yang diperoleh pada hasil analisa di bab
sebelumnya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 5.3 Hubungan kecepatan aliran uap dengan sudut masuk
Sudu w
in
[ms] β [
] P
out
[bar]
Baris I 560,99
25 8
Pengarah 460,01
32 8
Baris II 157,06
58 8
Universitas Sumatera Utara
5.3 Kondisi Batas Boundary Condition