Pengujian Kompresor Torak [PDF]

Citation preview

Pengujian Kompresor Torak



1



Tujuan: 1. Mencari diagram tekanan terhadap volume langkah (diagram PV) pada beberapa kecepatan poros. 2. Mendapatkan karakteristik kompresor: • Kurva V vs P • Kurva hv vs rP • Kurva hIso vs rP 2



Instalasi Pengujian: Orifice



Compressor



Valve



3



Rumus-rumus: 1. Laju aliran massa udara (ma) m a  6,574 10



-3



P.P3 (kg / s ) T3



Dimana:  P = Perbedaan tekanan orifice (mm H2O) • P3 = Tekanan pada stasiun-3 (atm abs) • T3 = Temperatur pada stasiun-3 (K) 4



Rumus-rumus: 2. Laju aliran massa uap air (mv)



γ m v  .m a (kg/s) γ 1



Dimana:  g = Kelembaban mutlak (kg uap air / kg udara kering) dari diagram psikometrik. • ma = Laju aliran massa udara (m) 5



Rumus-rumus: 3. Kerja Politropik (WPol)



WPol



n 1 n   n   ma .R.T1.rp  1 (kW) n-1  



Dimana:  n = Indeks politropik • R = Konstanta gas = 0,2871 (kJ/kg.K) • T1= Tempratur di stasiun-1 (K) • rp = Rasio kompresi = P2/P1 6



Rumus-rumus: 4. Kerja Isotermal (WIso)



WIso  m a .R.T1. ln (rP ) (kW) Dimana:  ma = Laju aliran massa udara (kg/s) • R = Konstanta gas = 0,2871 (kJ/kg.K) • T1 = Tempratur di stasiun-1 (K) • rp = Rasio kompresi = P2/P1 7



Rumus-rumus: 5. Kerja mekanis (WMek) 5



WMek  5,9110 .nKomp .F (kW) Dimana: nKomp = Putaran kompresor (rpm)  • F = Gaya pada dinamometer (N)



8



Rumus-rumus: 6. Efisiensi politropik (hpol)



h Pol



WPol  100% WMek



Dimana:  WPol = Kerja politropik (kW) • WMek = Kerja mekanik (kW) 9



Rumus-rumus: 7. Efisiensi Isotermal (hIso)



h Iso



WIso  100% WMek



Dimana:  WIso = Kerja isotermal (kW) • WMek = Kerja mekanik (kW) 10



Rumus-rumus: 8. Efisiensi volumetrik (hV)



ηVol



m a   100% 6 9,110 .nKomp



Dimana: ma = Laju aliran massa udara (kg/s)   nKomp = Putaran kompresor (rpm)



11



Konversi Satuan P1  P0  9,678 10 P1 (atm abs.) 5



P2  P0  9,869 10 1 P2 (atm abs.)



P3  P0  9,678 10 5 P3 (atm abs.) 0 Ti  ti( C)  273 (K) Dimana: P0 = Tekanan atmosfir (atm)   Pi’ = Tekanan hasil pengukuran (mm H2O, Bar)  ti = Temperatur hasil pengukuran (0C) i = 1 2  3 



12



Penentuan Harga n Untuk kompresi politropik: Misalkan:  T2   P2  n 1 yi  ln ; xi  ln ; n  T2   P2   T1   P1        T1   P1  n 1 a n Harga logaritmenya: Maka:



 T2  n  1  P2  ln   ln  n  T1   P1 



yi  a.xi



Dengan metoda least square dicari harga a 13



Metode Least-Square NO.



P2 P1



T2 T1



P  xi  ln 2   P1 



T  yi  ln 2   T1 



 xi  2



 xi  yi 



1 2 3 4 5 6 7 8 



a



n.  xi . yi    xi . yi n. x i   xi  2



2



14



Tabel Hasil Pengamatan No.



P1’



P2’



P3’



t1



t2



t3



P



Mm H2O



Bar



Mm H2O



0C



0C



0C



mm H2O



1



1



2



2



3



3



4



4



5



5



6



6



7



7



8



8



Inlet twb 0C



tdb 0C



Outlet twb 0C



tdb 0C



F N



15



Tabel Hasil Konversi No



P1 (Atm abs)



P2 (Atm abs)



P3 (Atm abs)



T1 (K)



T2 (K)



T3 (K)



gin (Kg/kg)



gout (Kg/kg)



rp



1 2 3 4 5 6 7 8



16



Tabel Hasil Perhitungan No



rp



ma



Wpol



Wiso



(kg/s) (kW)



(kW)



Wmek hpol hiso (kW) (%) (%)



hvol (%)



mv-in



mv-out



(kg/s)



(kg/s)



1 2 3 4 5 6 7 8 17



Kurva-kurva Hasil Pengujian 1. 2. 3. 4. 5.



Kurva ma vs rp Kurva Wpol vs rp Kurva Wiso vs rp Kurva Wmek vs rp Kurva hpol vs rp



6. 7. 8. 9.



Kurva hiso vs rp Kurva hmek vs rp Kurva mv-in vs rp Kurva mv-out vs rp



18



Diagram Psikrometrik



19