OPERATION SYSTEM

OPERATION SYSTEM

Pengoperasian mesin turbofan, untuk pertama kalinya (starting process) akan digerakkan atau diputar dengan udara bertekanan (air pressurized) yang dihasilkan oleh suatu sistem turbin gas berukuran kecil yang dikenal dengan Air Turbine Starter (ATS) atau Auxillary Power Unit (APU).  ATS atau APU tersebut akan memutarkan beberapa komponen utama mesin, seperti halnya fan, compressor, turbine dan accessories system yang mana komponen-kompenen tersebut berguna untuk mendukung keperluan operasional mesin (engine operation).
Untuk selanjutnya dapat dijelaskan disini bagaimana siklus operasional suatu mesin turbin gas berlangsung, yang akan ditampilkan ilustrasi skema rancangan dari suatu mesin turbin gas.  Dan Gambar 1.1 di bawah ini juga dapat dijadikan sebagai informasi teoritis dari suatu skema rancangan mesin turbin gas dan mesin turbofan, yang digunakan sebagai dasar pengertian siklus operasional mesin turbin gas.

Gambar 1.1 siklus operasional suatu mesin turbin gas berlangsung


Penjelasan secara teoritis proses siklus operasional suatu mesin turbin gas dapat dimulai dari berputarnya komponen fan dan atau compessor. Sesuai dengan fungsinya, kedua komponen tersebut akan menghisap udara yang ada di luar (ambient air) atau di depan mesin untuk masuk ke dalam ruang mesin melalui saluran masuk (air inlet duct). Udara yang terhisap tersebut terbagi menjadi dua aliran, yaitu pertama aliran udara yang terhisap atau melalui fan dan kedua aliran udara yang terhisap oleh compressor. Udara yang terhisap oleh fan, untuk selanjutnya akan dialirkan secara baypass (diluar engine core) ke bagian exhaust fan.  Dalam kondisi ini, aliran udara yang berfungsi sebagai media kerja tersebut akan mengalami perubahan momentum dan percepatan (acceleration), sehingga mengasilkan gaya dorong (thrust force)- sesuai dengan hukum Newton II dan Newton III. Gaya dorong yang dihasilkan oleh putaran fan ini lebih dikenal dengan fan thrust (Ffan), atau dalam istilah lainnya aliran udara langsung (fan air bypass) ini juga dikenal dengan istilah aliran udara dingin (air cold flow/stream). Sedangkan aliran udara yang dihisap oleh komponen compressors akan dialirkan ke dalam engine core, yang mana aliran udara tersebut akan melalui beberapa komponen utama engine seperti combustion chamber, turbine dan exhaust nozzle, hingga akhirnya aliran udara tersebut dapat menghasilkan gaya dorong (thrust force).  Gaya dorong yang dihasilkan oleh engine core ini dikenal dengan istilah core thrust (Fcore) atau juga dikenal dengan istilah aliran udara panas (air hot flow/stream).

Besarnya gaya dorong fan (fan thrust) yang terjadi umumnya berkisar antara 70% - 80% dari total gaya dorong (total thrust) yang dihasilkan oleh suatu mesin turbofan.  Dan untuk core thrust, gaya dorong yang terjadi biasanya berkisar antara 20% - 30% dari total thrust yang dihasilkan. Dengan berputarnya compressors, aliran udara dimampatkan atau dikompresikan untuk dapat ditingkatkan tekanannya sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan dalam proses pembakaran (burning process requiretment). Secara teoritis dapat dikatakan, bahwa proses kompresi ini merubah kondisi energi kecepatan aliran udara masuk (air intake momemtum energy) menjadi udara bertekanan (air pressure energy). Udara yang telah di kompresikan tersebut, kemudian dialirkan ke ruang bakar (combustion chamber) untuk selajutnya dicampur dengan bahan bakar (fuel) yang disemprotkan melalui fuel nozzle dengan nilai perbandingan tertentu (fuel/air-mixture ratio).  Pada saat yang bersamaan, campuran antara udara dengan bahan bakar tersebut akan diberikan pengapian atau dibakar (burning process) dengan perantara pemantik api (igniter plug), sehingga pada saat yang bersamaan terjadi proses pembakaran. Dalam ruang bakar ini energi udara bertekanan (air pressure energy), dirubah menjadi energi udara panas (air thermal energy)

DOWNLOAD | Here