際際滷

際際滷Share a Scribd company logo
KULIAH PERDANA
       TEKNIK MESIN
    MESIN KONVERSI ENERGI

             6 Agustus 2010

         Cokorda Prapti Mahandari
http://coki.staff.gunadarma.ac.id/download
TEKNIK MESIN
VISI : Jurusan Teknik Mesin terdepan
lulusan yang handal, siap bersaing di pasar
global
MISI:
keahlian mekanik, bahan, thermal, fluida
dan    mekatronika      berbasis   teknologi
informasi, beretika, beriman dan bertaqwa,
mampu bersaing di pasar lokal dan global
KOMPETENSI

   Ilmu-ilmu dasar dan terapan
   KOMUNIKASI
   Bahasa Asing
   Perangkat lunak komputer
   Standar Teknis dan standar
    manajemen
ILMU BAHAN/MATERIAL
Mata kuliah:
Material Teknik
Teknik Pembentukan Material
Metalurgi Fisik,
Mekanika Kekuatan Material,
Pemilihan Bahan dan Proses.
DESIGN
   Menggambar Teknik,
   Menggambar Mesin,
   Statika Struktur,
   Kinematika dan Dinamika Teknik,
   Elemen Mesin,
   Getaran Mekanik,
   Metode Elemen Hingga
MANUFAKTUR
   Proses Produksi,
   Perawatan Mesin-mesin,
   Pengukuran Teknik,
   CNC
   Mekatronika dan praktikum,
   Sistem Informasi Manufaktur
KONVERSI ENERGI
   Termodinamika
   Perpindahan Kalor
   Mekanika fluida Dasar
   Mesin Konversi Energi
   Mesin Fluida
   Teknik Pendingin & Tata Udara
   Energi Alternatif dan Terbaharukan
Mesin Konversi Energi
Definisi Energi, Jenis Konversi Energi
 Mesin Konversi Energi dan
pengelompokannya
Bahan bakar dan Pembakaran
Turbin Uap, Siklus dan Unjuk kerja
Mesin Konversi energi
Motor Bakar siklus dan Unjuk kerja



Pompa, karakteristik dan aplikasi



Kompresor, karakteristik dan aplikasi



Turbin Gas, siklus dan unjuk kerja



Sistem Pendingin siklus dan unjuk kerja



Sistem Propulsi & aplikasi perangkat lunak
Energi
Definisi energi:
   tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu
   kemampuan untuk melakukan kerja
Satuan energi : Joule, BTU, therm, quad, kalori, eV,
  ton batubara, barrel minyak, dll
Bentuk-Bentuk Energi:Energi Kinetik.Energi
    Potensial, Pegas,Gravitasi, Kimia, Energi
    Massa
Bentuk-bentuk energi
6 Klasifikasi utama energi :
energi mekanik,
energi listrik,
energi elektromagnetik,
energi kimia,
energi nuklir
energi thermal
Sumber Energi dan Konversi Dasarnya

   Kayu: Kimia panas, listrik
   Angin: Kinetikmekanika, listrik
   Air:   Potensialkinetikmekanikal,
                         listrik
   Batubara: Kimiapanas, listrik
   Minyak Bumi: Kimia panas, listrik
   Gas Alam: Kimiapanas, listrik
Sumber Energi dan Konversi Dasarnya

   Panas bumi: Panaspanas, listrik
   Nuklir: Kimiapanas, listrik
   Hidrogen:    Kimiapanas, listrik
   Pasang surut: Kinetiklistrik
   Panas Laut: Panaslistrik (OTEC)
   Ombak Laut: Kinetiklistrik
   Arus Pancar:Kinetiklistrik
Mesin Konversi Energi
   Mesin atau gabungan mesin untuk
    mengubah suatu bentuk energi ke
    bentuk energi yang lain yang dapat
    dimanfaatkan oleh manusia.
   Ruang lingkup : Motor pembakaran
    dalam, turbin, pompa dan kompresor,
    mesin pendingin dan mesin propulsi.
   Aplikasi pembangkit tenaga listrik,
    membantu proses industri, transportasi,
    penerangan, dll
Klasifikasi Mesin Konversi Energi

Berdasarkan fungsinya :
 Sebagai Penggerak : motor (motor listrik dan

  motor bakar, turbin (turbin air, turbin uap,
  turbin gas) dan mesin propulsi (turbo jet,
  turbo fan turbo prop, ram jet, roket)
 Sebagai yang digerakkan: pompa ( torak dan

  pompa kinetik) kompresor (aksial dan radial),
  mesin pendingin( kompresi uap, refrigerasi
  udara dan refrigerasi absorbsi) dll.
Bahan Bakar
Berdasarkan wujudnya:
 Padat: kayu, batubara, sekam, biomass

  lainnya
 Cair: minyak bumi dan turunannya

 Gas: gas alam, gas bumi, gas rawa

Kategori umum bahan bakar:
Bahan bakar fossil, bahan bakar nuklir
  dan energi surya
COMBUSTION
Motor Pembakaran Dalam

Berdasarkan sistem pembakarannya:
 Motor Bakar SI (Spark Ignition)

 Siklus Otto

 Bahan bakar : Bensin

 Motor Bakar CI (Compression Ignition)

 Siklus Diesel

 Bahan Bakar: Solar
Internal Combustion Engine
      (Ideal Otto Cycle)
PARTS OF ENGINE
Sistem Turbin Gas

   Sistem turbin gas terbuka: bahan bakar
    bercampur dengan udara dan keluar
    sebagai gas hasil pembakaran. Bahan
    bakar harus bersih supaya tidak korosi
   Sistem turbin gas tertutup: bahan bakar
    tidak ikut dalam fluida kerja. Fluida kerja
    adalah udara murni atau gas murni yang
    sudah bersih. Fluida kerja didinginkan
    sebelum dipergunakan kembali.
Aplikasi Turbin Gas
 Penggerak sistem Propulsi (pesawat
  terbang, kapal laut)
 Pembangkit tenaga listrik

 Penyedia panas di industri

Dibandingkan dengan motor bakar, turbin
  gas:
Penghasil daya yang lebih besar
konsumsi bahan bakar yang lebih boros
berat dan ukuran yang jauh lebih kecil
Gas Turbine Schematic
Siklus Turbin Gas: Ideal Brayton
              Cycle
          (T-s diagram)
Ideal Brayton Cycle
     p-V diagram
Compressors
Axial Compressor
Centrifugal Compressor
Compressor Thermodynamics
Burner Thermodynamics
Turbine Thermodynamics
Compressor-Turbine Matching
Fuel Mass Flow Rate
(Fuel/Air Ratio)
Turbine Nozzle Performance
Pressure Variation -EPR
Temperature Variation - ETR
Sistem Propulsi (Definisi)

Propulsi dari bahasa Latin Pro  maju
                 Peller menggerakkan
Sistem Propulsi : sistem yang menggerakkan
benda ke depan, mempunyai gaya dorong atau
Thrust ( Hukum III Newton: aksi-reaksi)
Saat Menjelajah: Thrust = gaya hambat
Saat Dipercepat:Thrust >Gaya hambat 
                 excess Thrust
What is Thrust ?
Cruise-Balanced Forces
Simplified Aircraft Motion
Thrust Weight-Ratio
Excess Thrust   (Thrust-Drag)
4 Prinsip Sistem Propulsi
 Turbin atau Jetturbojet, turboprop, turbofan
 Propeler Thrust rendah, subsonic

 Ramjet Thrust tinggi hypersonic

 Roket solid, cair Thrust sangat tinggi

  hypersonic ruang angkasa
Turbo jet+afterburning  excess Thrust tinggi
Excess Thrust tinggi untuk mengatasi drag pada
  kecepatan tinggi
Turbojet Thrust
Afterburning Jet Thrust
Turboprop Thrust
Turbofan Thrust
Propeller Analysis
Ramjet
Ramjet Parts
Ramjet/Scramjet Thrust
Rocket
Solid Rocket
Rocket Thrust
TERIMA KASIH

More Related Content

Kuliah perdana teknik mesin 02

  • 1. KULIAH PERDANA TEKNIK MESIN MESIN KONVERSI ENERGI 6 Agustus 2010 Cokorda Prapti Mahandari http://coki.staff.gunadarma.ac.id/download
  • 2. TEKNIK MESIN VISI : Jurusan Teknik Mesin terdepan lulusan yang handal, siap bersaing di pasar global MISI: keahlian mekanik, bahan, thermal, fluida dan mekatronika berbasis teknologi informasi, beretika, beriman dan bertaqwa, mampu bersaing di pasar lokal dan global
  • 3. KOMPETENSI Ilmu-ilmu dasar dan terapan KOMUNIKASI Bahasa Asing Perangkat lunak komputer Standar Teknis dan standar manajemen
  • 4. ILMU BAHAN/MATERIAL Mata kuliah: Material Teknik Teknik Pembentukan Material Metalurgi Fisik, Mekanika Kekuatan Material, Pemilihan Bahan dan Proses.
  • 5. DESIGN Menggambar Teknik, Menggambar Mesin, Statika Struktur, Kinematika dan Dinamika Teknik, Elemen Mesin, Getaran Mekanik, Metode Elemen Hingga
  • 6. MANUFAKTUR Proses Produksi, Perawatan Mesin-mesin, Pengukuran Teknik, CNC Mekatronika dan praktikum, Sistem Informasi Manufaktur
  • 7. KONVERSI ENERGI Termodinamika Perpindahan Kalor Mekanika fluida Dasar Mesin Konversi Energi Mesin Fluida Teknik Pendingin & Tata Udara Energi Alternatif dan Terbaharukan
  • 8. Mesin Konversi Energi Definisi Energi, Jenis Konversi Energi Mesin Konversi Energi dan pengelompokannya Bahan bakar dan Pembakaran Turbin Uap, Siklus dan Unjuk kerja
  • 9. Mesin Konversi energi Motor Bakar siklus dan Unjuk kerja Pompa, karakteristik dan aplikasi Kompresor, karakteristik dan aplikasi Turbin Gas, siklus dan unjuk kerja Sistem Pendingin siklus dan unjuk kerja Sistem Propulsi & aplikasi perangkat lunak
  • 10. Energi Definisi energi: tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu kemampuan untuk melakukan kerja Satuan energi : Joule, BTU, therm, quad, kalori, eV, ton batubara, barrel minyak, dll Bentuk-Bentuk Energi:Energi Kinetik.Energi Potensial, Pegas,Gravitasi, Kimia, Energi Massa
  • 11. Bentuk-bentuk energi 6 Klasifikasi utama energi : energi mekanik, energi listrik, energi elektromagnetik, energi kimia, energi nuklir energi thermal
  • 12. Sumber Energi dan Konversi Dasarnya Kayu: Kimia panas, listrik Angin: Kinetikmekanika, listrik Air: Potensialkinetikmekanikal, listrik Batubara: Kimiapanas, listrik Minyak Bumi: Kimia panas, listrik Gas Alam: Kimiapanas, listrik
  • 13. Sumber Energi dan Konversi Dasarnya Panas bumi: Panaspanas, listrik Nuklir: Kimiapanas, listrik Hidrogen: Kimiapanas, listrik Pasang surut: Kinetiklistrik Panas Laut: Panaslistrik (OTEC) Ombak Laut: Kinetiklistrik Arus Pancar:Kinetiklistrik
  • 14. Mesin Konversi Energi Mesin atau gabungan mesin untuk mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi yang lain yang dapat dimanfaatkan oleh manusia. Ruang lingkup : Motor pembakaran dalam, turbin, pompa dan kompresor, mesin pendingin dan mesin propulsi. Aplikasi pembangkit tenaga listrik, membantu proses industri, transportasi, penerangan, dll
  • 15. Klasifikasi Mesin Konversi Energi Berdasarkan fungsinya : Sebagai Penggerak : motor (motor listrik dan motor bakar, turbin (turbin air, turbin uap, turbin gas) dan mesin propulsi (turbo jet, turbo fan turbo prop, ram jet, roket) Sebagai yang digerakkan: pompa ( torak dan pompa kinetik) kompresor (aksial dan radial), mesin pendingin( kompresi uap, refrigerasi udara dan refrigerasi absorbsi) dll.
  • 16. Bahan Bakar Berdasarkan wujudnya: Padat: kayu, batubara, sekam, biomass lainnya Cair: minyak bumi dan turunannya Gas: gas alam, gas bumi, gas rawa Kategori umum bahan bakar: Bahan bakar fossil, bahan bakar nuklir dan energi surya
  • 18. Motor Pembakaran Dalam Berdasarkan sistem pembakarannya: Motor Bakar SI (Spark Ignition) Siklus Otto Bahan bakar : Bensin Motor Bakar CI (Compression Ignition) Siklus Diesel Bahan Bakar: Solar
  • 19. Internal Combustion Engine (Ideal Otto Cycle)
  • 21. Sistem Turbin Gas Sistem turbin gas terbuka: bahan bakar bercampur dengan udara dan keluar sebagai gas hasil pembakaran. Bahan bakar harus bersih supaya tidak korosi Sistem turbin gas tertutup: bahan bakar tidak ikut dalam fluida kerja. Fluida kerja adalah udara murni atau gas murni yang sudah bersih. Fluida kerja didinginkan sebelum dipergunakan kembali.
  • 22. Aplikasi Turbin Gas Penggerak sistem Propulsi (pesawat terbang, kapal laut) Pembangkit tenaga listrik Penyedia panas di industri Dibandingkan dengan motor bakar, turbin gas: Penghasil daya yang lebih besar konsumsi bahan bakar yang lebih boros berat dan ukuran yang jauh lebih kecil
  • 24. Siklus Turbin Gas: Ideal Brayton Cycle (T-s diagram)
  • 25. Ideal Brayton Cycle p-V diagram
  • 33. Fuel Mass Flow Rate (Fuel/Air Ratio)
  • 37. Sistem Propulsi (Definisi) Propulsi dari bahasa Latin Pro maju Peller menggerakkan Sistem Propulsi : sistem yang menggerakkan benda ke depan, mempunyai gaya dorong atau Thrust ( Hukum III Newton: aksi-reaksi) Saat Menjelajah: Thrust = gaya hambat Saat Dipercepat:Thrust >Gaya hambat excess Thrust
  • 42. Excess Thrust (Thrust-Drag)
  • 43. 4 Prinsip Sistem Propulsi Turbin atau Jetturbojet, turboprop, turbofan Propeler Thrust rendah, subsonic Ramjet Thrust tinggi hypersonic Roket solid, cair Thrust sangat tinggi hypersonic ruang angkasa Turbo jet+afterburning excess Thrust tinggi Excess Thrust tinggi untuk mengatasi drag pada kecepatan tinggi