Post on 04-Jan-2016
description
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aSimple Ideal Gas Refrigeration CycleSimple Ideal Gas Refrigeration Cycle10-9
(Fig. 10-16)
Reversed Brayton Cycle
Dapatkah turbin diganti dengan katup ekspansi?
Proses 1-2:
Kompresi isentropic
Proses 2-3:
Pelepasaan Kalor @ P konstan
Proses 4-1:
Pengambilan kalor @ P konstan
Proses 3-4:
Ekspansi isentropic
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aActual Gas Refrigeration CycleActual Gas Refrigeration Cycle10-9
T
s
QH
QL
1
2
3
44s
2s
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aAn Open Aircraft cooling sistemAn Open Aircraft cooling sistem
Warm Airin
QH
Win
HE
Compressor
Turbine
3 2
4
1Cool Air
out
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aGas Refrigeration Cycle With RegenerationGas Refrigeration Cycle With Regeneration10-10
(Fig. 10-19)
COLDrefrigerated space
WARMenvironment
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aGas Ideal : Isentropik (specific heats constans)Gas Ideal : Isentropik (specific heats constans)
konstan 1-kvT
konstank)/k-(1 TP
konstan kvP
Proses Isentropik (specific heats constans) pada gas ideal berlaku :
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aGas ideal : Isentropik (variable specific heats)Gas ideal : Isentropik (variable specific heats)
)/(s exp =P 02r R
P
P2
1
s=konstan
r2
r1
= P
P
= T / Pr rv
r1
r2
konstan=s1
2 = v
v
v
v
Tekanan relatif
Volume jenis relatif
Proses Isentropik (specific heats variable) pada gas ideal berlaku :
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aEfisiensi Adiabatik TurbinEfisiensi Adiabatik Turbin
Perbandingan antara kerja output aktual turbin dengan kerja output turbin jika prosesnya isentropik
= Kerja aktual turbin
tropik turbin =
= h
h
Ta
s
T1
1
Kerja isen
h
ha
s
w
w
2
2
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aEfisiensi Adiabatik KompresorEfisiensi Adiabatik Kompresor
Perbandingan antara kerja yang dibutuhkan oleh kompresor jika prosesnya isentropik dengan kerja aktual compresor
= Kerja isentropik kompresor
ual kompresor =
= h
h
Cs
a
C2s
2a
Kerja akt
h
h
w
w
1
1
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aTugasTugas
1. Sebuah sistem pendingin beroperasi berdasarkan siklus gas ideal dengan fluida kerja udara. Udara masuk kompresor pada temperatur 12 oC dan tekanan 50 kPa. Udara masuk ke turbin pada temperatur 47 oC dan tekanan 250 kPa. Laju aliran masa udara adalah 0,08 kg/s. Dengan menggunakan asumsi panas jenis udara adalah fungsi temperatur tentukan a. Laju pendinginanb. Kebutuhan daya kompresorc. COP
2. Selesaikan soal no 1 dengan menggunakan asumsi panas jenis konstan.
3. Ulangi soal no 1dengan kompresor dan turbin mempunyai efisiensi adiabatic 80%
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aNo.1PenyelesaianNo.1Penyelesaian
47 oC 250 kPa
0,08 kg/s. 12 oC 50 kPa
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aPenyelesaianPenyelesaian
T
s
QH
QL
1
4
3
2
12 oC 50 kPa
47 oC 250 kPa
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aAsumsi udara gas ideal dg panas jenis variableAsumsi udara gas ideal dg panas jenis variable
1584,1
285,14 285 27312
1
1
17 o
1
r
Atabel
P
kJ/kghKCT
KT
kJ/kghPP
PP
Atabel
rr
36,450
17,452 5,792 1,1584 x 50
250
2
2
17
11
22
7375,1
320,29 320 27347
3
3
17 o
3
r
Atabel
P
kJ/kghKCT
KT
kJ/kghPP
PP
Atabel
rr
84,200
200,81 3475,0 1,7375 x 250
50
4
4
17
33
44
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aAsumsi panas jenis variableAsumsi panas jenis variable
skJhhmQL / 7461,641
skJhhmWcomp / 3624,1312
skJhhmWTurbin / 5581,943
skJWWW turbincompinnet / 8043,3,
773,1,
innet
L
W
QCOP
Laju Pendinginan
Kebutuhan Daya Kompresor
Daya output Turbin
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aNo. 2 Asumsi panas jenis konstanNo. 2 Asumsi panas jenis konstan
Prose 1-2 : Isentropik
v
P
C
Ck
k)/k-(122
k)/k-(111
k)/k-(1 konstan PTPTTP k)/k-(1
2
11k)/k-(1
2
k)/k-(111
2
P
PT
P
PTT
1,4)/1,4-(1
2 250
50285
T
KT 4,451 2
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aAsumsi panas jenis konstanAsumsi panas jenis konstan
Prose 3-4 : Isentropik
k)/k-(144
k)/k-(133
k)/k-(1 konstan PTPTTP k)/k-(1
4
33k)/k-(1
4
k)/k-(133
4
P
PT
P
PTT
1,4)/1,4-(1
4 50
250320
T
KT 202 4
Term
odin
am
ika II FS
T U
SD
Yogyakart
aAsumsi panas jenis konstanAsumsi panas jenis konstan
4141 TTCmhhmQ pL
1212 TTCmhhmW Pcomp
4343 TTCmhhmW PTurbin
turbincompinnet WWW ,
innet
L
W
QCOP
,
Laju Pendinginan
Kebutuhan Daya Kompresor
Daya output Turbin