Bagi sebagian orang, mungkin turbin gas sudah tidak asing lagi bagi mereka. Namun tentu tidak bagi sebagian yang lain, mereka mungkin tidak menyadari bahwa pada saat mereka naik pesawat terbang, mesin yang digunakan kendaraan ini adalah turbin gas. Atau mungkin listrik yang mereka nikmati, tidak disadari bahwa salah satu pemasoknya adalah generator berpenggerak turbin gas. Bahkan bisa jadi kendaraan masa depan akan menggunakan turbin gas berbahan bakar ramah lingkungan (baca: WAVE: truk trailer masa depan).

20140308-091922 AM.jpg
Mobil Konsep Jaguar Berpenggerak Dua Gas Turbin dan Empat Motor Listrik
(Sumber)

Turbin adalah suatu mesin rotari yang berfungsi untuk mengubah energi potensial aliran fluida menjadi energi gerak yang bermanfaat. Fluida yang digunakan untuk menggerakkan turbin antara lain adalah gas, air, uap air, dan angin. Perbedaan jenis fluida inilah yang membedakan tipe-tipe dari turbin, dimana salah satunya adalah turbin gas.

20140309-114628 AM.jpg
Rotor Turbin Gas
(Sumber)

Prinsip kerja dari turbin gas tidak jauh berbeda dengan turbin-turbin yang lain. Putaran dari rotor turbin, diakibatkan oleh adanya gas bertekanan yang melewati sudu-sudu turbin. Gas dengan tekanan tinggi didapatkan dari pembakaran bahan bakar dengan udara, sesaat sebelum masuk turbin. Ekspansi udara hasil proses pembakaran inilah yang digunakan untuk menggerakkan sudu-sudu turbin.

20140310-113831 AM.jpg
Aliran Fluida Kerja Turbin Gas

Turbin gas menggunakan udara atmosfer sebagai media kerjanya. Udara masuk melalui sisi inlet akibat terhisap oleh kompresor. Kompresor ini berfungsi untuk memampatkan udara hingga mencapai tekanan tertentu. Biasanya, tekanan di akhir sudu kompresor mencapai 30 kali tekanan inlet kompresor. Pada sisi akhir kompresor udara bertekanan akan melewati difuser. Difuser ini berfungsi untuk mendukung kompresor meningkatkan tekanan udara.

20140310-115746 AM.jpg
Area Pembakaran Turbin Gas
(Udara bertekanan mengalir dari kanan ke kiri)

Proses selanjutnya adalah masuknya udara bertekanan yang keluar dari kompresor untuk menuju area pembakaran (biasa disebut combustion chamber). Di area ini, dilakukan injeksi bahan bakar diikuti dengan proses pembakaran bahan bakar tersebut di dalam udara. Pembakaran ini mengakibatkan terjadinya ekspansi dari udara sehingga volume udara hasil pembakaran meningkat, dan tentu saja temperaturnya yang juga meningkat. Proses pembakaran di dalam chamber tidak akan meningkatkan tekanan udara, karena peningkatan volume udara akibat pemanasan cepat mengakibatkan udara berekspansi ke sisi turbin. Sedangkan kenaikan suhu udara hasil pembakaran, mengindikasikan kandungan energi dalam udara (entalpi) yang naik pula. Energi inilah yang akan dikonversikan menjadi tenaga putaran poros oleh turbin gas.

Udara hasil pembakaran selanjutnya masuk ke sisi turbin. Turbin gas terdiri atas beberapa stage sudu. Stage pertama yang dilewati oleh udara pembakaran disebut sisi high pressure stage (tekanan tinggi), sedangkan sudu yang paling akhir disebut dengan sisi low pressure stage (tekanan rendah). Sudu-sudu dari tiap stage turbin uap berfungsi sebagai nozzle, yang akan mengubah energi panas yang terkandung di dalam udara hasil pembakaran untuk menjadi energi gerak. Selain sisi rotor, sudu turbin juga terdapat pada sisi stator. Untuk lebih memahami bagaimana proses perubahan energi panas menjadi energi gerak putaran pada poros turbin, baca artikel berikut.

20140310-020410 PM.jpg
Kompresor dan Turbin Gas Berada Pada Satu Shaft

Kompresor pada sistem turbin gas, berada pada satu poros (shaft) dengan turbin. Sebagian energi mekanis berupa rotasi poros yang dihasilkan oleh turbin, digunakan untuk memutar rotor kompresor. Pada pembangkit listrik, sebagian energi mekanis digunakan untuk memutar generator yang juga berada satu poros dengan turbin dan kompresor.

Animasi Mesin Turbojet Pesawat Terbang
(Sumber)

Berbeda dengan mesin turbojet pesawat terbang, sebagian kecil energi panas udara hasil pembakaran digunakan untuk memutar turbin, yang selanjutnya energi putaran tersebut digunakan untuk memutar kompresor. Sebagian besar energi panas pada udara hasil pembakaran mesin jet digunakan untuk mendorong pesawat, dimana pada sisi keluaran turbin berbentuk nozzle. Nozzle ini berfungsi untuk meningkatkan kecepatan dorong gas buang, sehingga mendapatkan gaya dorong yang lebih besar bagi pesawat.

20140310-030923 PM.jpg
Mesin Turbojet Pesawat Terbang
(Sumber)


Referensi:

Artikel-Teknologi.com didukung oleh Pusat Pakaian Dalam

8 Comments

joe · February 12, 2018 at 9:52 am

terima kasih
sangat membantu
salam

ardani · March 30, 2017 at 3:40 am

sangat membantu.
terima kasih

rembrantrofi · March 26, 2017 at 9:35 am

Kereeeennn artikelnya.. makassiihh .. sangat membantu

rohmat syafi'i · January 27, 2017 at 12:24 pm

bang proses api nya gimana bang kok dapat membakar baha bakar
apinya dari mana.,.,?
apa tidak menggunakan busi
mohon infonya mas

    Sahriwan · March 22, 2017 at 3:02 am

    prinsip simple terjadinya api seperti yang kita tau adalah metode segitiga api, yaitu ada bahan bakar, udara dan heat, begitu juga dengan gas turbin, pembakaran terjadi di ruang combution chamber akibat pencampuran udara yg bertekenan yg dihasilkan oleh compressor dengan injeksi bahan bakar dan heat yg di hasilkan oleh spark plug (Busi) sehingga terjadilah proses pembakaran di ruang tersebut, sehingga gas panas yg betekanan di alirkan ke sudu2 turbin sehingga menghasilkan energi mekanik untuk memutar turbin yang powernya di terusankan untuk memutar compressor sebesar 2/3 dan 1/3 untuk memutar generator (drive end). untuk mencegah pemuaian bahan (block engine) mesin tubin dilakukan proses pendingan dengan menggunakan udara bertekenan yg dihasilkan compressor yang dialirkan ke ruang pendingin sebesar 80% dan untuk proses pembakaran 20%.

      rembrantrofi · March 26, 2017 at 9:35 am

      inii keren ngomentnya … jadi pahaamm beud.. haha

    ucup · November 5, 2017 at 9:47 pm

    ada bro businya, ignitor namanya, untuk penyalaan awal menggunakan gas propane stelah itu baru menggunakan natural gas atau HSD.

imam maulana · May 15, 2015 at 2:12 pm

Bagaimana cara perhitungan dari CNG ke gas engine sehingga boiler dapat bekerja menjadi pembangkit listrik

Leave a Reply to Sahriwan Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *