Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Gas Turbin GT 13 E 1 ABB 130 Mw beroperasi pada temperatur tinggi dimana dalam analisa operasi dan kerusakan pada komponen Gas Turbin diperlukan data yang akurat, sedangkan kondisi di lapangan, data yang ada sangal terbatas. Dengan bantuan teknologi CFD (Computerized Fluid Dynamic ) diharapkan dapat diketahui distribusi aliran pada combustor dan hot gas casing Turbin Gas. Permodelan dilakukan dengan melakukan penggambaran geometri ruang bakar (Combustor) dan hot gas casing dllanjutkan dengan meshing. Program fluent versi5.3 digunakan untuk menjalankan hasil meshing geometri dengan langkah mendifinisikan model, material dan kondisi batas serta memberikan data input pada kondisi batas serta aliran adalah coldflow dapat dilakukan iterasi sehingga dihasilkan visualisasi aliran fluida didalam kombuslor dan hot gas casing. Dengan visualisasi yang dihasilkan, analisa dapat dilakukan terhadap sifat aliran fluida terhadap temperature, kecepatan, turbulent, densitas dan fraksi ch4.

Abstrak :
Simulasi penguapan yang terjadi pada udara yang diinjeksi oleh pancaran air berupa butiran-butiran air dengan suhu 297°K di dalam saluran berbentuk L-bow dua dimensi dengan ukuran 8,6 x 3,8 meter. Butiran-butiran air dengan laju aliran 0,17 liter/menit akan menguap dan mendinginkan udara masuk kompresor pada laju massa 510 kg/s, kemudian berubah fase menjadi uap air. Temperatur aliran udara masuk sebesar 300K dan juga mengalami perpindahan panas secara konveksi dengan dinding saluran yang bertemperatur 305 K Simulasi dengan mempergunakan software CFD Fluent versi 4.4.8 untuk memprediksi prosesnya. Karena aliran fluida lurbulen dengan Rezr1,3 x 104, makes untuk kasus ini dipilih model turbulen k-Epsilon. Suhu rata-rata dari gas pada sisi keluar saluran tersebut tercapai 297,6 K dan butiran air yang disemprotkan pada udara tersebut hanya mencapai sekitar 76,9% dari total massa yang berhasil menguap sedangkan sisanya akan masuk kedalam kompresor.

---

The simulation of evaporating water spray of water droplets at temperature 297°K injected into air flowing in a 2D L-bow duct which dimension 8,6 x 3,8 m. The wafer droplet is 0,17 liter/minute will evaporate and cool the air flow, and the water vapor will enter the gas phase. The inlet air flow is 510 kg/s at temperature 300K and also exchanges heat by convection with the duct walls, which are at 305 Kelvin. The simulation by CFD software FLUENT 4.4.8 to predict the phenomena of process. Cause of fluid flow in duct at Re =1,3 x 104, so turbulence models k-epsilon is selected. The results that average temperature of gas at the duct outlet is 297,6 K and the droplet evaporate only reach 76,9% of the total mass flow so the rest enter the compressor.

Abstrak :
Turbin Gas Mikro (Micro Gas Turbine, MGT) telah banyak digunakan sebagai pembangkit daya alternatif. Kapasitas daya hingga 200 kW, dimensi yang mini, effisiensi yang baik serta sistem kerjanya yang dapat berdiri sendiri merupakan beberapa kelebihannya sehingga banyak diaplikasikan di berbagai aspek kehidupan, seperti gedung bertingkat, perkantoran dan perumahan. Melalui aplikasi MGT, bangunan tersebut dapat menyediakan kebutuhan energinya secara swadaya, yang sejalan dengan konsep Zero Energy Building (ZEB). Keunggulan lain dari Turbin Gas Mikro adalah Turbin Gas Mikro dapat menggunakan bahan bakar yang variatif,terutama bahan bakar yang bisa diperbaharui seperti minyak jarak dan bio-ethanol sebagai pengganti atau campuran dari bahan bakar Solar yang harganya semakin tinggi dan kandungannya di bumi semakin sedikit. Dengan demikian bahan bakar bio energi menjadi alternatif utama untuk Turbin Gas Mikro pada penelitian ini. Pada Penelitian yang sudah dilakukan, energi hasil pembakaran (entalpi pembakaran) telah menghasilkan putaran maksimum pada kisaran 60000 RPM dengan bahan bakar Solar. Pada penelitian ini turbin gas mikro di kombinasikan dengan heat exchanger, dimana panas sisa dari turbin dimanfaatkan untuk memproduksi uap, dan dengan nozzle yang dirancang khusus dengan menggunakan pemodelan CFD maka potensi daya teoritis produksi uap dapat tercapai sampai 1,95 kW. ......Micro Gas Turbine (MGT) recently has been widely used as an alternative power generator. Beside the capacity up to 200 kW, mini dimensions, well efficiency, and the system works that can stand alone, are some advantages so widely applied in various aspects of life, such as buildings, offices and home. Through the application of MGT, the building could provide energy needs independently, which is in line with the concept of Zero Energy Building (ZEB). Another advantage of the Micro Gas Turbine,This packages is able to use a variety of fuel, especially renewable fuels such as castor oil and bio-ethanol as a substitute or a mixture of oil fuel that continues higher in prize and reserve in earth continues lower, with thus bio energy fuels become the main alternative for Micro Gas Turbine in this research. Research has been done on the combustion energy (enthalpy of combustion) has produced maximum rotation in the range of 60000 RPM with Solar fuel, in this research the micro gas turbine combined with a heat exchanger, where the fue gas heat from gas turbines outlet used to produce steam, and with the nozzle specially designed using CFD modeling, the potential theoretical power steam production can be achieved up to 1.95 kW.

Abstrak :
Kebutuhan akan energi yang semakin meningkat menjadikan turbin gas mikro berkembang menjadi alternatif pembangkit daya yang dapat digunakan. Turbin gas Mikro Proto X-2a merupakan turbin gas mikro dengan satu-tingkat kompresor-turbin dimana pembangkitan daya dilakukan melalui aplikasi sebuah runner cross-flow yang dihubungkan ke generator. Runner cross-flow ini digerakkan oleh udara pada sisi masuk kompresor. Pada operasinya, vorteks resirkulasi terbentuk pada bagian dalam runner cross-flow. Karena besaran vorteks ini mempengaruhi unjuk kerja dari runner cross-flow, analisis yang lebih baik diperlukan, yang juga dapat digunakan dan sebagai dasar pengembangan. Perilaku vorteks resirkulasi direpresentasikan lebih detail, dengan menggunakan metode CFD dengan menggunakan model turbulen RNG k-ε. Karakteristik vorteks resirkulasi yang diiringi dengan penurunan temperatur pada bagian dalam runner cross-flow tersebut sesuai untuk penggunaan model turbulen RNG k-ε. Perubahan temperatur tersebut mempengaruhi aliran resirkulasi yang terjadi secara molekular, selain secara konvektif. Pada kondisi ini, analogi Reynolds tidak lagi sesuai untuk digunakan. Oleh karena itu, pemilihan bilangan turbulen Prandtl turbulen ? inverse (α) yang mampu merepresentasikan fenomena aliran tersebut menjadi penting. Berdasarkan konsep difusivitas pada aliran turbulen, konsep rasio viskositas molekukar dan turbulen pada model turbulen RNG k-ε, pada penelitian ini, nilai α divariasikan menjadi 1; 1,1; 1,2 dan 1;3. Simulasi CFD pada runner cross-flow dilakukan secara tiga-dimensi dengan menggunakan CFDSOF. Jumlah mesh optimum 300 x 147 x 3 dari hasil uji ketergantungan mesh digunakan dengan jenis mesh Body-fitted-coordinate (curved-linear). Eksperimen dilakukan pada sistem turbin gas mikro Bioenergi Proto X-2a yang telah dihubungkan dengan runner cross-flow dan sebuah alternator DC. Parameter karakteristik turbin gas mikro didapatkan, bersama dengan kecepatan poros dan beda temperatur pada casing runner cross-flow. Data hasil eksperimen (data_1, data_2 dan data_3) secara berturut-turut menghasilkan kecepatan poros runner (N3) dan beda temperatur pada sisi masuk dan keluar (ΔTCR) sebesar 1330 rpm (ΔTCR1 = 0,424oC) , 604 rpm (ΔTCR2 = 0,874oC) dan 659 rpm (ΔTCR3 = 0,936oC). Ketiga data ini dianalisis secara lebih detail dengan CFD. Hasil eksperimen dengan data_3 dengan ΔTCR paling besar menunjukkan bahwa pada kondisi tersebut runner sudah terbebani oleh generator listrik, sistem turbin gas mikro sudah menghasilkan daya listrik 0,54 kWh. Kondisi ini dicapai pada kecepatan kompresor (N1) 78.890 rpm dengan rasio tekanan 1,4 pada efisiensi kompresor 67% dan laju bahan bakar Diesel 2,314 g/s, dengan daya termal yang dihasilkan runner cross-flow sebesar 230 Watt. Secara umum, hasil simulasi CFD menunujukkan bahwa vorteks resirkulasi terbentuk di bagian dalam runner cross-flow pada zona VI hingga VIII (dari sudu jalan ke-14 hingga ke-18).Variasi nilai α yang divariasikan menjadi 1; 1,1; 1,2 dan 1,3 efektif pada beda temperatur runner ΔTCR yang paling besar (ΔTCR3 = 0,936oC) dengan parameter hasil simulasi kecepatan-w dan temperatur statik pada zona resirkulasi (zona VI ? VIII) koordinat (i,j,k = 37-100; 57; 2), pada daerah dekat dinding sudu arah radial pada sudu ke-14 hingga sudu ke-18. Pada data hasil eksperimen lain, variasi nilai α tidak signifikan pada koordinat tersebut. Dari berbagai analisis yang telah dilakukan pada runner cross-flow, terutama pada aliran resirkulasi, besaran bilangan Prandtl turbulen - inverse (α) dapat direkomendasikan nilai optimum α = 1,1. Bilangan α tersebut menjadikan rasio viskositas molekular dan viskositas turbulen sebesar 𝜈0𝜈𝑇=0,8394, yang paling optimum dalam merepresentasikan aliran resirkulasi yang terjadi pada bagian dalam runner cross-flow dengan menggunakan model turbulen RNG k-ε. Hasil ini dapat digunakan untuk analisis dan pengembangan perancangan runner cross-flow. Increasing of energy needs has lead the development of micro gas turbine as an alternative power generator. The Proto X-2a Bioenergy Micro Gas Turbine is a single-stage compressor-turbine, at which the electricity power generated by application of a cross-flow runner coupled with a DC alternator. This cross-flow runner is driven by inlet compressor air ?a sub-pressure application. Recirculation vortexes which occur during operation inside the cross-flow runner affect the performance ? the cross-flow runner and the Proto X-2a in general. For performance analysis and design development reasons, this condition has triggered more detailed analysis of this type of vortex of the cross-flow runner numerically with CFD method with RNG k-ε turbulence model. Characteristics of recirculation vortexes carried with slighty-decreased temperature inside the cross-flow runner suitable with RNG k-ε turbulence model. Furthermore, the temperature difference inside the cross-flow runner affects the recirculation vortexes since the molecular transport also dominant, beside the convective transport. During this condition, selection of appropriate inverse-turbulent Prandtl number (α) is important to represent the recirculation vortexes. Inverse-turbulent Prandtl numer (α) varied to 1; 1,1; 1,2 and 1,3 in this research, based on turbulence diffusivity theory, turbulent and molecular viscosity ratio and basic concept of RNG k-ε turbulence model. The CFD simulation done three-dimensionaly with CFDSOF. The mesh-depencency test resulting the optimum mesh was 300 x 147 x 3 cells. The mesh was body-fitted-coordinate (curved-linear type). Experimental data from the Proto X-2a Bioenergy Micro Gas Turbine including the temperature difference and shaft rotational speed of the cross-flow runner is used to CFD simulation. Electricity power generated by a DC alternator coupled to the cross-flow runner is also used to analyzed as a part of the system and temperature difference effect to the runner. Three experimental data (data_1, data_2 anda data_3) were detailed-numerically analyze. The datas generated the cross-flow runner shaft speed (N3) and temperature difference at cross-flow runner casing; N3 = 1330 rpm (ΔTCR1 = 0,424oC) , N3 = 604 rpm (ΔTCR2 = 0,874oC) dan N3 = 659 rpm (ΔTCR3 = 0,936oC) respectively. Data_3 shows the optimal condition of the system, at which the compressor shaft velocity (N1) was 78.890 rpm, pressure ratio at 1,4, efficiency of 67%, and generated 0,54 kW electricity power with 2,314 g/s Diesel fuel flow rate. At this condition, the cross-flow runner generated 230 W. Recirculation vortexed shows by CFD simulation occur at the inner side of the cross-flow runner, at VIth ? VIIIth zones (14th ? 18th blade) in general for all data. The CFD simulation shows that variation of α effective at data_3, where the temperature difference is the largest (ΔTCR3 = 0,936oC), while the others data shows almost no difference at α variations. More detailed analysis done at recirculating vortexed ? dominated area at i;j;k = 37-100; 57; 2 for data_3, near the radial blade wall with two most affective parameters; w-velocity and static temperature to represent the recirculation flow at recirculation zone. The optimum α is 1,1 since this α variation shows the most logic results compared to the other variation of α. Therefore, for CFD simulation with RNG k-ε turbulence model to a cross-flow runner, is is recomended to use α that represent better recirculation flow, and the optimum ratio between molecular and turbulent viscosity is now 𝜈0𝜈𝑇=0,8394. This result is can be used for both analysis and future design development of cross-flow runner.>/i>

Abstrak :
Pemakaian Turbin Gas dewasa ini sudah semakin banyak digunakan terutama untuk pembangkit daya (power plant). Hal ini didorong oleh semakin meningkatnya prestasi turbin gas dalam hal daya output yang dihasilkan maupun etisiensi siklus dari sistem turbin gas tersebut. Prestasi suatu sistem turbin gas cenderung akan menurun dengan usia pemakaian turbin gas itu sendiri. Untuk menentukan kebutuhan pemeliharaan atau overhaul maupun pertimbangan penggantian turbin gas maka perlu dilakukan perhitungan yang cermat terhadap prestasi suatu turbin gas pada suatu periode waktu tertentu. Turbin gas yang digunakan untuk membangkitkan energi poros dengan daya 2 x 17 MW. Daya Iistrik ini disuplai untuk sumber energi bagi operasi produksi minyak dari China National Offshore Oil Corporation (CNOOC) Southeast Sumatera Limited yang berlokasi di area Widuri, lepas pantai, Laut Jawa. Energi yang dikandung gas yang diambil dari sisa produksi minyak, dlgunakan untuk bahan bakar bagi turbin gas. Tugas Akhir ini akan mencoba menganalisis salah satu turbin gas bertipe MS 5001 PA secara temwdlnamika dengan memakai data-data lapangan yang diukur kemudian membandlngkan unjuk kerja turbin gas terhadap kondisi desainnya.

Abstrak :
Studi eksperimen ini membandingkan performa perpindahan panas dari bermacam design augmentasi dan menemukan karakteristik pergerakan fluida diatas dinding permukaan lekukan kipas turbin. Untuk menreplikasi ujung lekukan didalam kipas turbin, sebuah model eksperimen dengan lekukan tajam 180derajat telah dibuat. Dalam eksperimen ini Particle Image Velocimetry(PIV) di letakan disamping dasar dinding lekukan augmentasi untuk mendapatkan dinamika fluida diatas permukaan dinding lekukan model eksperimen. Sebelum eksperimen dilakukan, metode lain untuk menganalisa permorma perpindahan panas didalam lekukan kipas juga telah dilakukan. Dengan hampir semua eksperimen serupa mengunakan korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold yang berdasarkan hidrolik diameter, korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold yang berdsarkan posisi sepanjang permukaan lekukan dipergunakan untuk memberikan pandangan yang lebih baik untuk menganalisa pergerakan fluida diatas dinding lekukan kipas turbin Studi korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold adalah berdasarkan hasil eksperimen yang dibuat oleh Wang dan rekan-rekan(2013) yang dipublikasikan pada artikel berjudul An Experimental Study of Heat Transfer In a U-Bend Duct With and Without Ribs[1] dan Ronald S. Bunker (20080 dipublikasikan pada artikel berjudul The Augmentation of Internal Blade Tip-Cap Cooling by Arrays of Shaped Pins[2]. Berfokus pada observasi perpindahan panas didalam lekukan saluran mengunakan Liquid Crystal Technique. Dengan didapatkannya temperature dan koefisien perpindahan panas pada dinding, informasi yang signifikan pada karakteristik perpindahan panas didalam pergerakan fluida pada lekukan dapat ditemukan Pada fase selanjutnya dalam studi ekperimen, dinamika fluida dari bermacam permukaan lekukan dengan berbeda tinggi, bentuk dan pengaturan telah didapatkan oleh Particle Image Velocimetry dan kemudian dianalisa dalam bentuk korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold yang berdasarkan posisi sepanjang permukaan dinding lekukan. Studi eksperimen ini membandingkan performa perpindahan panas dari bermacam design augmentasi dan menemukan karakteristik pergerakan fluida diatas dinding permukaan lekukan kipas turbin. Untuk menreplikasi ujung lekukan didalam kipas turbin, sebuah model eksperimen dengan lekukan tajam 180derajat telah dibuat. Dalam eksperimen ini Particle Image Velocimetry(PIV) di letakan disamping dasar dinding lekukan augmentasi untuk mendapatkan dinamika fluida diatas permukaan dinding lekukan model eksperimen. Sebelum eksperimen dilakukan, metode lain untuk menganalisa permorma perpindahan panas didalam lekukan kipas juga telah dilakukan. Dengan hampir semua eksperimen serupa mengunakan korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold yang berdasarkan hidrolik diameter, korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold yang berdsarkan posisi sepanjang permukaan lekukan dipergunakan untuk memberikan pandangan yang lebih baik untuk menganalisa pergerakan fluida diatas dinding lekukan kipas turbin. Studi korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold adalah berdasarkan hasil eksperimen yang dibuat oleh Wang dan rekan-rekan(2013) yang dipublikasikan pada artikel berjudul An Experimental Study of Heat Transfer In a U-Bend Duct With and Without Ribs[1] dan Ronald S. Bunker (20080 dipublikasikan pada artikel berjudul The Augmentation of Internal Blade Tip-Cap Cooling by Arrays of Shaped Pins[2]. Berfokus pada observasi perpindahan panas didalam lekukan saluran mengunakan Liquid Crystal Technique. Dengan didapatkannya temperature dan koefisien perpindahan panas pada dinding, informasi yang signifikan pada karakteristik perpindahan panas didalam pergerakan fluida pada lekukan dapat ditemukan Pada fase selanjutnya dalam studi ekperimen, dinamika fluida dari bermacam permukaan lekukan dengan berbeda tinggi, bentuk dan pengaturan telah didapatkan oleh Particle Image Velocimetry dan kemudian dianalisa dalam bentuk korelasi angka Nusselt dengan angka Reynold yang berdasarkan posisi sepanjang permukaan dinding lekukan. Dengna harapan informasi yang didapatkan dari eksperimen ini dapat memberikan penjelasan yang lebih untuk karakteristik pergerakan fluida dan juga untuk untuk mendesain augmentasi ujung lekukan turbin yang lebih baik. ...... This thesis report concludes the experimental study conducted to identifies the fluid flow characteristic over the tip wall surface of a turbine blade, it provide the background of the conceptual line and key elements on the enhancement of internal blade tip cap cooling of gas turbine blade. Divided into 3 main parts; the augmentation techniques contains information about the recent development and literature review relevant to the research, the experimental study to simulate the fluid dynamics inside the U-bend model, and finally the analysis of the results on how the fluid dynamics correlate to the heat transfer performance and relevant CFD model The experimental model simulates the turning channel flow effect using a testing frame with U- bend turn and aluminum foam heat sink augmented to the base of the model to emulate the enhancement on the tip-wall surface of a turbine blade. In the experiment the impingement flow and secondary flow of the model are obtained using the Particle Image Velocimetry(PIV) After the experiment several results from relevant literature were also analysed and compared regarding the heat transfer performance of various design of tip cap augmentations. It is concluded from the literature review, that the heat transfer performance along tip-wall of various augmentation designs shown similar heat transfer profiles, these heat transfer data later analysed using the Nusselts number (Nu) to Reynolds number (Re) correlation calculation model to gives a better perspective on how to analyse the fluid flow characteristics on the tip wall surface of a turbine blade tip-cap.

Abstrak :
Listrik merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam kehidupan manusia pada abad ke-21. Adapun upaya untuk memenuhi kebutuhan energi listrik tersebut adalah teknologi turbin gas. Salah satu faktor yang mempengaruhi kinerja dari turbin gas adalah desain impeler dari turbin gas generator. Metode yang dapat digunakan untuk menganalisis kinerja impeler turbin gas generator adalah metode analisis segitiga kecepatan. Analisis segitiga kecepatan dilakukan dengan perhitungan komponen segitiga kecepatan menggunakan hasil pengukuran FARO Edge dan data aktual pengujian turbin gas GT85-2. Berdasarkan hasil perhitungan, daya yang dihasilkan fluida bertambah seiring dengan kenaikan kecepatan putar, sedangkan nilai efisiensi berkurang seiring dengan kenaikan kecepatan putar. ......Electricity is one of the most important needs for hummanity in 21st century. There is one technology to fulfill this need, called gas turbine. One of the factor that influence the performance of gas turbine is 1st turbine impeller design. Velocity triangle analysis method is used to analyze the performance of 1st turbine impeller. To analyze using velocity triangle, FARO Edge is used to measure the components of the velocity triangle and actual data testing of gas turbine GT85 2. The result based on the calculation is power produced by fluids is increased and the efficiency is decreased along the increase of rotational speed of the impeller.