2 .
. 4
2
+ =
m
tg β
φ ψ
2 .
. 4
3
− =
m
tg β
φ ψ
Dimana, φ = Koefisien aliran gas
β
1
= Sudut relative kecepatan gas masuk sudu ˚
β = Sudut relative kecepatan gas keluar sudu
˚
4.2. Perhitungan Jumlah Tingkat Turbin 1. Penurunan temperatur tiap tingkat turbin
S
To ∆
Penurunan temperatur tiap tingkat turbin ini masih merupakan nilai yang diperoleh dari penentuan harga
m
U , setelah itu akan disubtitusikan kembali untuk mendapatkan nilai yang sebenarnya.
K To
To x
x U
To c
S s
m s
p
g
675958 ,
188 380
10 148
, 1
2 3
2
2 3
2
= ∆
× ∆
= ∆
= ψ
2. Total penurunan temperatur gas To
∆ Total penurunan temperatur ini merupakan selisih dari temperatur masuk
dan keluar turbin.
K T
T To
86 ,
542 14
, 705
1248
4 3
= −
= −
= ∆
3. Jumlah tingkat turbin yang dibutuhkan n
s
To To
n ∆
∆ =
675 ,
188 86
, 542
= 88
, 2
= tingkat
≈ 3 tingkat
Universitas Sumatera Utara
Hasil ini disubstitusikan kembali untuk mendapatkan harga
s
To ∆
dan
m
U yang sebenarnya.
K To
To
s s
9533 ,
180 86
, 542
3 =
∆ ∆
=
Maka,
s m
U U
x x
U To
c
m m
m s
p
g
14 ,
372 9533
, 180
1148 2
3 2
3
2 2
= =
∆ =
4.3. Kondisi Gas Dan Dimensi Sudu Tiap Tingkat
Untuk merancang sudu turbin dibutuhkan kondisi gas baik dalam keadaan statis maupun stagnasi pada setiap tingkat. Baik pada saat gas masuk sudu diam,
keluar sudu diam dan masuk sudu gerak, serta keluar sudu gerak dan masuk sudu diam lagi.
Gambar 4.5. Penampang annulus turbin aksial
Dalam rancangan ini akan dibahas analisis data kondisi gas meliputi perhitungan temperatur dan tekanan juga massa jenis aliran untuk setiap tingkat
turbin.
Universitas Sumatera Utara
A. TINGKAT SATU 1. Gas masuk sudu diam
Dari gambar 4.2 diatas yaitu pada titik 1. • Kondisi pada keadaan stagnasi
• Kondisi pada keadaan statik
K x
x Cp
C To
T
g
2003 ,
123 10
148 ,
1 2
150 1248
2
3 2
2 1
1
= −
= −
=
bar To
T Po
P
43 ,
11 1248
2003 ,
1238 8
, 11
33 ,
1 1
33 ,
1 1
1 1
1 1
=
=
=
− −
γ γ
3 1
1 1
216 ,
3 2
, 1238
287 ,
43 ,
11 100
. .
100
m kg
x x
T Rg
P
= =
= ρ
2. Gas keluar sudu diam dan masuk sudu gerak
Pada gambar 4.2 yaitu pada titik 2. • Kondisi pada keadaan stagnasi
1 1
1 2
. .
1
−
∆
− =
γ γ
η To R
To Po
Po
st R
S
bar Po
K To
8 ,
11 1248
1 1
= =
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
st
η = Effisinsi statik direncanakan 0,9
R
R = Derajat reaksi 0,5 Sehingga :
K x
R To
To To
bar Po
x Po
Po Po
x x
Po Po
R S
523 ,
1157 5
, 9533
, 180
1248 .
411 ,
8 8
, 11
73 ,
7128 ,
1248 9
, 5
, 9533
, 180
1
1 2
2 2
1 2
1 33
, 1
33 ,
1 1
2
= −
= ∆
− =
= =
=
−
=
−
• Kondisi pada keadaan statik
3 2
2 2
33 ,
1 1
33 ,
1 1
2 2
2 2
3 2
2 2
2
46 ,
2 723
, 1147
287 ,
127 ,
8 100
. 100
127 ,
8 523
, 1157
723 ,
1147 411
, 8
723 ,
1147 10
148 ,
1 2
150 523
, 1157
2
m kg
x x
T R
P bar
To T
Po P
K x
x Cp
C To
T
g g
= =
= =
=
=
= −
= −
=
− −
ρ
γ γ
Universitas Sumatera Utara
3. Gas keluar sudu gerak dan masuk sudu diam
