beban puncak. Penggunaan turbin gas pada saat ini sudah mempunyai arti yang sangat luas dan sangat besar, dimana untuk penggerak pesawat
terbang dengan daya yang besar harus memakai turbin gas, tidak bisa disaingi atau digantikan oleh penggerak mula jenis lainnya seperti motor
bakar. Sekarang perkembangan penggunaan turbin gas sudah sangat maju,
dimana para ilmuan telah menemukan penggunaan turbin gas dan turbin uap sekaligus dalam satu siklus yang kita kenal dengan siklus gabungan
Combine Cycle . Tujuannya tidak lain adalah untuk meningkatkan efisiensi dari siklus tunggal siklus Brayton sederhana dengan
memanfatkan kalor dari sisa gas buang turbin gas yang bertemperatur cukup tinggi untuk kebutuhan ketel uap penghasil uap untuk
menggerakkan turbin uap, sehingga lebih menghemat penggunaan bahan bakar pada instalasi ketel uap.
Dalam instalasi turbin gas untuk PLTG di butuhkan perhitungan yang analisa termodinamika dan ukuran turbin yang rumit, perhitungan ini
digunakan untuk meningkatkan effisiensi perancangan. Untuk meminimalisir kegagalan yang ditimbulkan oleh pengaruh aliran fluida
kerja pada tekanan dan temperatur yang tinggi, maka perlu dilakukan simulasi aliran fluida dengan bantuan sebuah perangkat lunak sebagai
media untuk pengujian terhadap hasil perancangan.
1.2. Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan skripsi ini adalah : 1.
Merancang sebuah kompresor dalam instalasi turbin gas dengan daya keluaran generator listrik 141,9 MW dan putaran 3000 rpm.
2. Menyimulasikan aliran fluida pada sudu gerak dan sudu tetap tingkat
pertama kompresor
Universitas Sumatera Utara
1.3. Batasan Masalah
Pada penulisan tugas sarjana skripsi ini, penulis hanya membahas tentang :
1. Analisa termodinamika pada siklus brayton aktual, dengan bahan bakar
gas alam LNG, udara masuk kompresor 30
o
C, udara masuk turbin 970
o
C, tekanan barometer 1,013 bar, dan dengan analisa pembakaran 400 udara teoritis
2. Kondisi perencanaan adalah tunak steady state
3. Perhitungan temperatur dan tekanan serta rancangan sudu untuk tingkat
pertama kompresor dalam sebuah sistem instalasi turbin gas. 4.
Melakukan analisis CFD dengan menggunakan salah satu commercial code untuk mengetahui simulasi vektor kecepatan, simulasi kontur tekanan
dan perbandingan koefisien angkat lift dan drag pada tingkat pertama kompresor .
5. Parameter-parameter yang akan dianalisa menggunakan CFD diambil dari
data hasil analisa termodinamika berupa temperatur dan tekanan.
1.4. Metodologi Penulisan
Dalam metodologi penulisan skripsi ini menggunakan tahapan-tahapan sebagai berikut:
a. Identifikasi
Tahap identifikasi dilakukan dengan melakukan pencarian data awal seperti spesifikasi turbin gas dan kondisi operasinya, serta penentuan nilai-nilai
variabel yang diperlukan dalam melakukan perhitungan dan analisis masalah.
b. Analisis Sistem
Tahap ini dilakukan untuk menganalisis kondisi kerja turbin gas, perhitungan geometri sudu dan aliran fluida khususnya pada sudu tingkat pertama,
berdasarkan kondisi operasi yang diperoleh.
c. Simulasi Sistem
Tahap simulasi sistem meliputi proses sebagai berikut : -
Pembuatan model geometri profil sudu dan domain sudu stator dan rotor beserta meshnya. Perangkat lunak yang digunakan untuk membuat model
Universitas Sumatera Utara
adalah AutoCAD sedangkan mesh dibuat dengan GAMBIT. Pembuatan model dilakukan dengan membuat geometri masing-masing sudu serta
domain sudu stator dan rotor terlebih dahulu, batas-batas permukaan yang lain seperti inlet, outlet dan permukaan wall didefinisikan
selanjutnya. Mesh dibuat di GAMBIT secara otomatis, dilakukan dengan pembuatan geometri face terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan
penetuan jumlah dan distribusi titik yang membentuk mesh. -
Simulasi dilakukan terhadap model profil sudu, hubungan interface
sudu stator dan rotor dalam kondisi steady.
d. Analisis Hasil
