Halaman - 34 -
BAB IV PROSES SIMULASI
4.1. Pendahuluan
Di 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, data lain yang tidak diperlukan tidak ditulis. Selain itu penggunaan perangkat lunak yang dipakai
tidak akan terlalu detail dibahas, hanya terbatas pada langkah langkah intinya. Simulasi turbin diawali dengan membuat model turbin serta mesh yang
akan digunakan sebagai domain komputasi di dalam CATIA dan ANSYS ICEM CFD. Setelah itu simulasi dilanjutkan dengan mensimulasikan aliran udara di
sekitar turbin dengan ANSYS CFX. Parameter yang dimasukkan bersumber dari data operasional turbin. Beberapa macam simulasi yang dilakukan akan dibahas di
bab selanjutnya.
4.2. Data Awal
Turbin uap dalam Tugas Akhir ini adalah tipe Double Flow Impulse Reaction Condensing Turbine. Turbin ini merupakan gabungan turbin tipe impuls
dan reaksi dan memiliki 2 arah aliran uap yang berkebalikan. Dua tingkat pertama turbin merupakan bilah tipe impuls, sedangkan 3 tingkat terakhir merupakan tipe
reaksi Simulasi dalam tugas akhir ini hanya untuk tingkat pertama saja dari
konfigurasi turbin lengkap. Data yang diperlukan untuk simulasi adalah data geometri turbin serta kondisi operasionalnya.
Gambar 4.1 Profil bilah stator
Halaman - 35 -
Gambar 4.2 Profil bilah rotor awal impuls
Gambar 4.3 Profil bilah rotor pengganti 50 reaksi
Bilah stator turbin mempunyai tinggi 52 mm, dengan panjang chord airfoilnya 50 mm. Jumlahnya dalam satu lingkaran penuh adalah 100 buah.
Sedangkan bilah rotor turbin mempunyai panjang chord 40 mm. Tinggi bilah 60 mm dengan jumlah 178 bilah dalam 1 lingkaran penuh. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat di tabel berikut.
Tabel 4.1 Dimensi, jumlah bilah dan panjang bilah
Chord length mm Jumlah bilah Hub-shroud mm Stator
50 100
52 Rotor
40 178
60 Untuk data kondisi operasi diambil hanya beberapa data yang seperlunya
saja. Data tersebut meliputi temperatur masuk stator sebesar 161.9 °C, tekanan masuk stator 6.31 bar, tekanan keluar rotor sebesar 2.53 bar. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat di tabel berikut.
Tabel 4.2 Data operasional yang dipakai
Temperatur inlet C 161.9
Tekanan total inlet bar 6.31
Tekanan outlet bar 2.53
Halaman - 36 -
Kondisi batas inlet dan outlet : • Inlet : Pressure inlet ; kondisi batas ini memberikan harga besar tekanan di
daerah masuk aliran • Outlet : Pressure outlet ; kondisi batas ini mmberikan harga besar tekanan
di daerah keluar aliran Kondisi batas yang lain :
• Periodic ; kondisi batas ini mendefinisikan bahwa terjadi daerah yang berulang untuk bilah-bilah di sebelahnya sehingga tidak perlu membuat
domani komputasi untuk keseluruhan model 1 lingkaran penuh. • Wall ; kondisi batas ini diberikan pada semua permukaan bilah, hub dan
shroud.
Gambar 4.4 Kondisi batas pada domain komputasi
4.3 Berbagai kasus yang Disimulasikan [9, 10]