Analisis Aliran Fluida Refrigeran 134a Pada Single Blade Rotor Radial Berbasis Computational Fluid Dynamics

Abstract

Pemusnahan eksergi pada turbin gas terjadi karena adanya gesekan antara fluida kerja dengan sudu – sudu turbin yang menyebabkan terjadinya pembangkitan entropi pada fluida kerja. Untuk sistem turbin gas dengan fluida kerja yang bertekanan dan temperature rendah, jenis radial turbin tepat diaplikasikan karena mampu beroperasi pada kecepatan tinggi. Dalam penelitian ini dilakukan studi desain geometri rotor turbin tipe radial dengan menggunakan fluida kerja bantu R-134a untuk meningkatkan daya keluaran turbin. Perancangan geometri blade rotor turbin radial menggunakan dua cara yaitu dengan pendekatan numerik dan simulasi CFD. Perancangan dengan pendekatan numerik dan simulasi 3D menggunakan metode yang disarankan oleh Aungier dan Baines. Dari hasil perhitungan Baines, diperoleh daya output rotor turbin hasil perancangan sebesar 10,497 kW. Selain prediksi performansi daya output, dalam perancangan diperoleh penampang meridional dan segitiga kecepatan rotor yang digunakan sebagai input perancangan 3D blade rotor radial.  Dengan variasi sudut inlet rotor 0^o dan 70^o diperoleh perbedaan profil aliran. Pada sudut inlet 70^o menghasilkan performa yang lebih baik berdasarkan profil aliran kecepatan dan distribusi tekanan. Karakteristik aliran yang terjadi pada area blade dan sekitarnya yang dibatasi oleh penampang hub dan shroud menyebabkan terjadi aliran turbulen karena nilai densitas dan viskositas fluida kerja yang rendah.

CC Licencing

Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).