PENDAHULUAN 1 TINJAUAN PUSTAKA 9 CFD FLUENT DAN PENDEKATAN NUMERIK ANALISA TINGKAT PERTAMA TURBIN UAP 61

DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN SPESIFIKASI TUGAS KARTU BIMBINGAN TUGAS ABSTRAK i ABSTRACT ii KATA PENGANTAR iii DAFTAR ISI v DAFTAR GAMBAR ix DAFTAR TABEL xiii DAFTAR SIMBOL xiv

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang

1.2 Batasan Masalah

1.3 Tujuan

1.4 Manfaat

1.5 Metodologi Pengerjaan

1.6 Sistematika Penyajian

1.7 Kontribusi Penelitian

1 3 3 3 4 7 8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 9

2.1 Tinjauan Umum Instalasi Tenaga Uap 2.2 Siklus Tenaga Uap

2.3 Turbin Uap

9 10 12 2.3.1 Tipe Turbin Uap

2.3.2 Analisa Kecepatan Aliran Uap

2.3.3 Kerugian Energi Pada Turbin Uap

13 20 23 2.4 Dimensi Sudu

2.5 Model Matematis

28 30 Universitas Sumatera Utara 2.5.1 Persamaan Atur Aliran Fluida Governing Equation 30

BAB III CFD FLUENT DAN PENDEKATAN NUMERIK

40 3.1 Computational Fluid Dynamics CFD 40 3.1.1 Pengertian Umum CFD 3.1.2 Penggunaan CFD 3.1.3 Manfaat CFD 3.1.4 Proses Simulasi

3.1.5 Metode Diskritisasi CFD

40 41 42 42 43

3.2 Pengenalan FLUENT 44

3.2.1 Struktur Program FLUENT 3.2.2 Perencanaan Analisis CFD dan Langkah Penyelesaian Masalah Menggunakan FLUENT 44 45

3.3 Pendekatan Numerik pada CFD FLUENT 48

3.3.1 Ketentuan Matematis 3.3.2 Persamaan Kontinuitas Momentum dan Energi 3.3.3 Fisik Aliran Kompressibel 3.3.4 Model Turbulensi 3.3.5 Persamaan Umum Transport Skalar, Diskritisasi dan Solusi 3.3.6 Penyelesian Persamaan Linear 3.3.7 Dasar Penyelesaian Tekanan Pressure- Based Solver 3.3.8 Diskritisasi Metode Interpolasi 3.3.9 Pressure Velocity Coupling

3.3.10 Kompatibilitas FLUENT

48 49 51 51 53 55 55 56 58 59

BAB IV ANALISA TINGKAT PERTAMA TURBIN UAP 61

4.1 Data Turbin Uap 61

4.1.2 Data Utama Turbin Uap

4.1.3 Data Tambahan dan Besaran Teknis

61 61 Universitas Sumatera Utara

4.2 Perhitungan Termodinamik Uap pada Turbin 62

4.2.1 Perhitungan Kondisi Uap Masuk Turbin sebelum Katup Pengatur

4.2.2 Perhitungan Kondisi Uap Masuk Turbin Setelah Katup Pengatur 4.2.3 Perhitungan Kondisi Uap saat Meninggalkan Turbin

4.2.4 Perhitungan Entalpi Teoritis Uap pada Seluruh Tingkat Turbin

4.2.5 Perhitungan Laju Massa Uap

62 62 62 63 65

4.3 Perhitungan Tingkat Pertama Curtis 2 baris 66

4.3.1 Perhitungan Segitiga Kecepatan 4.3.2 Perhitungan Kerugian Kalor pada Tingkat Pertama 67 71

4.4 Dimensi Sudu Gerak dan Sudu Pengarah 74

4.4.1 Dimensi Sudu Gerak Baris Pertama 4.4.2 Dimensi Sudu Pengarah

4.4.3 Dimensi Sudu Gerak Baris Kedua

74 77 79

BAB V PROSES SIMULASI 83