114
o
s m
w 8
, 44
sin 58
, 212
3
= =
3
w 301,69 ms
4.1.3 Temperatur dan tekanan gas keluar turbin
Untuk keadaan suhu dan tekanan gas keluar turbin pada keadaan statik T
3
dapat dicari dari rumus :
Cp C
T T
2
2 3
03 3
− =
1147 2
07 ,
214 954
, 706
2 3
kgK J
s m
T −
=
97 ,
686
3
= T
K Sehingga diperoleh keadaan temperatur gas keluar turbin dalam keadaan statik
87 ,
686
3
= T
K Sedangkan untuk keadaan tekanan keluar turbin dalam keadaan statik adalah :
γ γ
1 03
3 03
3 −
= T
T P
P
333 ,
1 1
333 ,
1 5
3
17 ,
790 97
, 686
10 01325
, 1
−
× =
K K
Pa P
5 3
10 923
, ×
= P
Pa
Universitas Sumatera Utara
115
4.1.4 Perhitungan Dimensi Turbin
a Diameter Impeler pada sisi Masuk dan sisi Keluar
Untuk mencari diameter impeler pada sisi masuk dapat dihitung dengan rumus :
n u
D ×
× =
π
60
2 2
Keterangan D
2
= Diameter impeler pada sisi masuk m u
2
= Kecepatan masuk tangensial ms = 303,71 ms N = Putaran turbin rpm = 90000 rpm
Maka dimeter impeler pada sisi masuk adalah
90000 14
, 3
60 71
, 303
2
rpm s
m D
=
06448 ,
2
= D
m 48
, 64
2
= D
mm 64
2
= D
mm direncanakan Sedangkan diameter sisi impeler pada sisi keluar dapat dicari dengan rumus :
2 2
3 3
D r
r D
=
64 7
,
3
mm D
= 8
, 44
3
= D
mm 45
3
= D
mm direncanakan
Universitas Sumatera Utara
116
b Jumlah Sudu Turbin
Jumlah rotor turbin gas yaitu hubungan antara sudut masuk pada rotor
2
α dengan jumlah sudu rotor turbin gas dapat digambarkan sebagai berikut ini :
Gambar 4.4 Hubungan antara sudut masuk pada rotor
2
α dengan jumlah sudu rotor turbin gas
Adapun menurut Glassman, hubungan antara sudut masuk pada rotor
2
α dengan jumlah sudu rotor mempunyai hubungan seperti rumus berikut ini :
2 2
tan 110
30
α α
π
− =
z
dimana diperoleh 43
, 71
2
= α
sehingga jumlah sudu turbin yang diperoleh adalah
43 ,
71 tan
43 ,
71 110
30 −
=
π
z
01 ,
12 =
z Sehingga dalam hal ini direncanakan jumlah sudu turbin sebanyak 12 sudu
Universitas Sumatera Utara
117
c Nosel Turbin
Untuk menentukan luas nosel turbin dapat ditentukan dari persamaan yaitu :
2 2
2
C A
m
eg
ρ
=
dimana ρ = massa jenis gas = 1
υ dari rumus gas ideal,
RT p
= υ
2 2
2
P RT
= υ
= =
2
υ Pa
K kgK
J
5
10 55
, 1
28 ,
744 287
× kg
m 38
, 1
3 2
= υ
Sehingga massa jenis masuk nosel adalah :
2 2
1 ν
ρ =
kg m
38 ,
1 1
3 2
= ρ
3
724 ,
m kg
= ρ
Laju aliran gas masuk turbin
eg
m
= 0,184 kgs Maka,
s m
kg m
s kg
A 39
, 320
724 ,
184 ,
3 2
=
4 2
10 15
, 4
−
= x
A m
2
Universitas Sumatera Utara
118
d Bahan Sudu Turbin
Bahan sudu turbin direncanakan terbuat dari bahan INCONEL Alloy 718, yang dapat tahan terhadap temperatur sampai 1336
o
C. Adapun data-data material properties dari Inconel Alloy 718 dapat dilihat seperti pada Lampiran 2.
4.1.5 Pemeriksaan kekuatan sudu turbin
Kategori