Post on 11-Apr-2019
TUGAS AKHIR
ANALISA NUMERIK DUA DIMENSI PADA SUDU
GERAK TURBIN UAP ORGANIK RANKINE CYCLE (
ORC ) UNTUK FLUIDA KERJA R – 123 DENGAN
VARIASI SUDUT NOZEL (α=160,180)
Oleh : Ardyan Agun Mardhanu 2107100130 Dosen Pembimbing : Dr. Eng. Ir. Prabowo, M. Eng
Low steam temperature and pressure ( <120̊ C and 3 bar )
inovation
ORGANIC RANKINE CYCLE ( ORC )
need
FLUID WORK ( REFRIGERANT )
Tujuan
1. Mengetahui pengaruh distribusi tekanan dengan variasi sudut α pada sudu gerak pertama menggunakan program fluent.
2. Membandingkan antara perhitungan manual dengan persamaan momentum dan analisa numerik
Batasan masalah
Fluida kerja R123
Tersusun Secara Sejajar terdiri dari
Tiga sudu
α = 16̊ and α = 18̊
No heat transfer
No metallurgy,economics analysis
Menggunakan software fluent
Data awal yang digunakan
- Laju alir massa : 0,4026 kg/s. - Massa jenis : 29,158 kg/m³. - Luas nozel maksimum : 70,6 m². - Jumlah nozel : 4 buah. - Viscosity r123 : 0,00012838 g/cm.
Segitiga kecepatan pada turbin
C : kecepatan absolut W : kecepatan relatif U : kecepatan keliling α : sudut absolut Β : sudut relatif
Andrian Hadi, 2010
dilakukan analisa komputasi menggunakan software fluent pada sudu gerak turbin impuls satu tingkat menggunakan fluida kerja R-134a dengan variasi sudut α = 14 ̊ dan α. = 17 ̊
Pada penelitian ini α = 14 ̊ memiliki tekanan yang lebih tinggi dari α. = 17 ̊
α = 17 ̊ α = 14 ̊
Momentum equation
Assumtions : 1. Flow is steady 2. Maqnitude of relative
velocity a is constan V1=V2=V-U
3. Properties are uniform 4. Fbx = 0
Θ2= 71
β= 21
α= 18
Hasil perhitungan gaya dari persamaan momentum untuk masing – masing sudut alpha Sudut alpha 16 derajat
komponen nilai satuan
laju alir massa 0,4026 kg/s
massa jenis 29,1580 kg/m3
luas maksimum nozel 0,0000706 m2
jumlah nozel 4 buah
α 16 derajat
β1 21 derajat
β2 19 derajat
θ1 53 derajat
θ2 71 derajat
kecepatan ( V ) 48,894 m/s
Mach Number ( M ) 0,143804484
Vrb 22,394
u1 17,88455051
u2 21,17374561
A yang diperhatikan 0,025789 m²
Rx 1436,008 N
Sudut alpha 18 derajat komponen nilai satuan
laju alir massa 0,4026 kg/s
massa jenis 29,1580 kg/m3
luas maksimum nozel 0,0000706 m2
jumlah nozel 4 buah
α 18 derajat
β1 21 derajat
β2 19 derajat
θ1 51 derajat
θ2 71 derajat
kecepatan ( V ) 48,894 m/s
Mach Number ( M ) 0,1438045
Vrb 24,009 m/s
u1 18,658265
u2 22,700589
A yang diperhatikan 0,025789 m²
Rx 1520,590 N
Analisa numerik sudut alpha 16 derajat
Domain
- Input - Dinding perhatian 1 - Dinding perhatian 2 - Dinding - Interior - output
Analisa numerik sudut alpha 16 derajat
Domain
- Input - Dinding perhatian 1 - Dinding perhatian 2 - Dinding - Interior - output
Torsi yang Dihasilkan dengan Menggunakan Analisa Numerik
Sudut alpha 16 derajat
Sudut alpha 18 derajat
F ( N ) R ( m ) T ( Nm )
1438,6522 0,195 280,5372
F ( N ) R ( m ) T ( Nm )
1937,685 0,195 377,8486
kesimpulan
Dari dua analisa gaya, baik mengguanakan persamaan momentum, maupun analisa numerik didapatkan gaya dengan variasi sudut alpha ( α ) = 18 ̊ lebih besar dibandingkan gaya dengan variasi sudut alpha ( α ) = 16 ̊.
Dari masing – masing hasil perhitungan torsi baik dengan
menggunakan perhitungan dengan persamaan momentum
dan analisa numerik dengan sudut α = 16 ̊ serta α = 18 ̊
dihasilkan bahwa nilai torsi dengan sudut α = 16 ̊ lebih
rendah dibanding dengan nilai torsi dengan sudut α = 18 ̊.