Sejarah Perkembangan Mesin Berputar (Rotating Machinery History)

Gas Turbine Engine

Gas Turbine General Description

 Gas turbine Engine disebut juga mesin jet/ mesin putar (rotary engine) yang termasuk dalam internal combustion Engine ( motor bakar dalam ). Udara masuk melalui inlet duck lalu udara tersebut dinaikan tekanannya oleh compressor, lalu udara masuk ke dalam diffuser, pada diffuser udara terbagi menjadi dua, 25% udara masuk ke combution chamber, 75% udara untuk cooling engine, udara yang masuk ke combution chamber lalu di bakar hingga memiliki tekanan gas yang tinggi hingga memutar turbine yang digunakan untuk memutar compressor melalui poros (shaft), lalu udara tersebut keluar dengan menghasilkan gaya thrush yang tinggi.

Sejarah Gas Turbine Engine

Prinsip jet pertama kali ditemukan kira – kira 150 tahun SM, oleh ilmuwan Mesir kuno ( Alexandria ) bernama Heron, alat tersebut dinamakan Aeolipile. Aeolipile yaitu bejana yang diisi dengan air dan bejana tersebut dihubungkan dengan bejana sperical yang bebas bergerak melalui penopang pipa, bila bejana air dipanaskan maka uap akan mengalir melalui pipa penyangga dan masuk ke bejana sperical dan memancar melalui dua buah nozzle, pancaran tersebut menghasilkan gaya dorong dan timbul reaksi gaya gerak sperical berputar dengan arah yang berlawanan.

Leonardo Da Vinci tahun 1500 memperkenalkan alat yang bekerja menyerupai turbine yang berputar karena arus panas conntion, selanjutnya dihubungkan dengan poros untuk memutar mekanisme pemanggangan daging. Sir Isaac Newton tahun 1687 mengilustrikan kendaraan yang bergerak karna reaksi gaya dorong pancar gas uap yang dapat dikontrol.

Picture

Sir Frank Whittle 1791- 1930, has idea aircraft gas turbine and first experiment engine 1937 dibantu oleh Stanford Moss dan sukses terbang dengan pesawat Gloster G-40 pada 15 may 1941.

Picture
Ernst Heinkel Aircraft Company berhasil membuat pesawat jet heinkel HE 178 dan pada 27 agustus 1939, diterbangkan oleh capt. Erich Wahrsitz. Pesawat tersebut bermesin tunggal dengan thrust sebesar 1100 lbs dan kecepatan 400 mph. Demikian pula pesawat tempur jerman bermesin jet ME 262dengan kecepatan 500 mph.
Pada tahun 1947 pilot amerika Chuck Yeager berhasil menerbangkan pesawat melebihi kecepatan suara (BELL X-1).

Picture

Machine and Engine
Machine : Rangkaian mekanisme yang berfungsi sebagai system yang merubah energi menjadi energi lain yang bernilai guna.
Engine in ——>  Machine ——> Engine Out
Panas
Kinetik                                           Energi
Electric                                        Mekanis
Human Power
Engine : Machine konversy energi panas
Gas Turbine Engine and Jet Engine

Jet Engine : Engine yang merubah energi panas menjadi tenaga dorong (propulsi)
percepatan massa udara melalui proses pembakaran, yang termasuk jet engine : Ramjet, Pulsejet, Rocket.

Gas Turbine Engine : jet engine yang dilengkapi turbine sebagai penggerak kompresssor, yg termasuk GTE : Turbo jet, Turbo shaft, Turbo prop, Turbo fan, Turbo prop fan.

Jet Engine
A. Rocket
Rocket (non air breathing engine) adalah mesin jet yang tidak memerlukan udara dari luar. rocket dibagi menjadi dua type yaitu:

  • Solid rocket : rocket berbahan bakar padat (solid monopropellant)
  • Liquid rocket : rocket berbahan bakar cair (liquid monopropellant and oksigen)
B. Ramjet
      adalah mesin jet yang paling sederhana,untuk memasukan massa udara ramjet harus diluncurkan dahulu dengan rocket, ramjet terdiri atas :
1. diffuser inlet duct yang dapat menurunkan kecepatan aliran massa udara pada kecepatan udara subsonic.
   2. combution chamber.
   3. exhaust nozzle.
      Ramjet terbagi atas dua macam, yaitu :
  •                 Subsonic Ramjet
  • Supersonic Ramjet
                                     
C. Pulsejet
    sama seperti ramjet tetapi berbeda proses pembakarannya pada pulsejet proses pembakarannya dilaksanakan secara intermitten (periodik), dengan menambah konstruksi diffuser inlet duct dengan shutter valve, yaitu membuka saat intake, menutup saat pembakaran dan ekspansi.
MAIN COMPONENT OF GAS TURBINE ENGINE
Gas Turbine Engine
A. Engine Turbo Jet
      adalah engine dengan penampang pemasukan (inlet duct) yang kecil hingga aliran udara yang masuk ke engine juga kecil agar diperoleh gaya dorong yang besar.
     Biasanya digunakan untuk terbang tinggi dan mempunyai kecepatan yang tinggi pula, bagian utama engine turbojet :
  • air intake duct
  • compressor
  • combution chamber
  • turbine
  • exhaust duct
  • accecories
  • system : system fuel, starting, oil, anti ice, cooling
compressor engine turbojet terdapat dua macam, yaitu :
1. engine turbo jet dengan compressor centrifugal
    Udara dimampatkan dengan gaya centrifugal, udara masuk melalui air intake lalu ke titik tengah impeller dari compressor, udara dilemparkan ke diffuser (merubah kecepatan udara menjadi udara bertekanan), lalu udara tersebut ke combution chamber, kecepatan tinggi dari gas hasil pembakaran untuk memutar turbine, poros shaft berputar menggerakan compressor.
2. engine turbojet dengan compressor axial
   Udara mengalir secara axial kira-kira tegak lurus dengan sumbu dari engine. Bentuk dari engine panjang prinsip kerjanya sama dengan centrifugal. Aliran axial mempunyai keuntungan sbb :
  • udara mengalir ke engine lurus dengan engine sehingga engine yang hilang untuk merubah arah aliran akan berkurang
  • tekanan udara sesudah keluar compressor dangen sebelum compressor akan lebih besar karena compressor dibuat bertingkat.
  • penampang dari engine dibuat lebih kecil untuk membuat volume udara yang sama.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s