Modul Praktikum Prestasi Mesin (KKE)

8/17/2019 Modul Praktikum Prestasi Mesin (KKE)

1/94

UKUPENUNTUN

PR ESTASI

MESIN

c u•u c t o

ol

v

i w

Gen

era

tor

Power

•plll

devico

/ Motor

/ High oxpansfon

ra

tio cyc le

. / ·

/ .. ..

enventlonal

cycle


2/94

e ~ b a r engesahan

Buku Panduan Praktikum Prestasi Mesin inl disusun berdasarkan kurikulum

2004 yang berlaku sebagai panduan melakukan praktikum dalam mata kuliah

Mesln Konversi Energi M S 32036.

Seluruh materi disusun berdasarkan referensi manual peralatan dan materi

mata kuliah tersebut serta terlaksana atas kerjasama dosen pengampunya.

Buku panduan ini hanya digunakan terbatas dalam llngkungan Departemen

Teknik Mesin Universitas Indonesia sebagai penunjang Tri Dharma Perguruan

Tlnggi.


3/94

•

•••

•

•••

•

•

•••

•

•••

•

PENUNTUN

PR KTIKUM

PREST SI MESIN

M D U

L

MOTOR DIESEL

MOTOR OTTO

TURBIN PELTON

KOMPRESOR

POMP KSI L

REFRIGER TION TR INING

UNIT

Halaman

1 1

2 1

3 1

4 1

5 1

6 1


4/94

Praktikum

Prestasi Mesin

M 0 T 0 R D I E·S E L

1. TUJUAN PENGUJIAN

Tujuan Pengujian Motor Diesel adalah untuk mengetahui karakter istik dari

motor diesel yang

diuji

1

kemudian hasilnya digambarkan dalam bentuk grafik

karateristik. Beberapa grafik karakteristik yang dapat dipergunakan untuk

menilai performance atau kemampuan suatu

motor

diesel antara lain:

1 1 Karakteristik motor diesel pada berbagai kecepatan putaran n)

Grafiknya :

IHP

1

BHP

1

BMEP

1

Brake Torque, BSFC dan effisiensi

vs

kecepatan putaran.

1.2 Karakteristik

motor

diesel pada berbagai putaran· konstan

1

untuk

berbagai pembebanan .

grafiknya: BFC

1

BSFC

1

heat balance Vs

BHP

a au

BMEP

1.3

Komposisi gas asap: 02

1

C02

1

CO pada putaran konstan untuk

berbagai pembebanan

2. TEORI

2.1 Notasi


5/94

Praktikum

Prestasi Mesin

2

1

Engine Dimensions

SIMBOL

SATUAN

Cylinder diameter d

mm

Piston stroke

s

mm

Number of cylinders N

Constant 2 stroke

K2

1

4 stroke

K2

2

Swept volume

Vs

l

Clearance volume

Vc

Compression ratio

r

2.1 4 Engine Performance

DISKRIPSI

SIMBOL

SATUAN

lndikated power I Kw

Mechanical

Losses

M Kw

Brake mean effective pressure

p

KN/m

2

Friction mean effective pressure m

KN /m

2

Mechanical efficiency

llmech

Air standard efficiency

lla

Thermal efficiency

th


6/94

Praktikum Prest

asi

Mes in

Other heat losses

Exhaust temperature

Engin

e cooling

water flow

Cooling water

inlet

temperature

Cooling

water outlet

temperature

2 2 Fisilitas

Pen

gujian dan Analisa

Q

Te

qw

T1

T2

Fasilltas pengujian merupakan faktor utama

yang

mempen

ga

ruhi relevannya

data-data hasil pengujian dan analisa-analisa terhadap karakteristik pengujian

yang didapat. Fasilitas-fasilitas pengujian yang terpenting dalam pengujian

motor bakar adalah sebagai berikut:

1. Measurement

of

output torque and power

2 Measurement

of

speed

3. Measurement

of

fuel consumption

4. Measurement

of

air mechanical

losses

in engine

5. Measurement

of

air consumption

6. Measurement of heat losses

7.

Exhaust

gas

analisys

2.2.1 Measurement of Output torque and Power.


7/94

7

6 10

27 L

b). Hydraulic Dynamometers

Dynamometer Constant

Khusus

untuk Hydrolic dynamometer ini, balance reading

dan

aoa ec

weight dinyatakan langsung dalam satuan torque Nm )

Mak

a:

BHP

=

T

n

Kw)

Kt

Dari rumus diatas dapat dianalisa karakteristik motor pada berbagai kecepatan

putaran.

Grafiknya : BHP, Brake Torque Vs Kecepatan putaran.

2 2 2 Pengukuran Kecepatan putar

untuk menggambarkan karakteristik Torque-speed, diperlukan

tachometer.

Dalam

pengukuran karakteristik-karakteristik lainnya seperti power

output

dan fuel consumption dipergunakan stopwatch.

Pada

Electrical

Dynamometer biasanya dilengkapi dengan counter

yang

dapat dipasang dan

dilepaskan secara manual.

Cara mengukur speed dengan memasang counter untuk periode waktu


8/94


9/94

maka

Electrical Dynamometers :

Hydraulic dynamometers :

Brake thermal efficiency :

th =

6

3 6.10

v p f H1

Praktikum Prestasi Mesin


10/94

Praktikum

Prestasi Mesin

yang dipergunakan untuk penghisapan udara mixture ke dalam silinder dan

pendorong gas

bekas

keluar dari silinder.

Beberapa pengukuran kerugian mekanis :

- Measurement of mechanical losses by motorirtg.

- Measurement

of

mechanical losses from indicator diagram.

- Measurement

of

mechanical

losses

by extrapolation

of

william line.

- Estimation of

mechanical losses

by

meansof morse test.

a. Measurement

of

Mechanical losses by Motoring

Prinsipnya adalah mengukur besar daya yang diperlukan untuk memutar

engine tanpa terjadi pembakaran didalam silinder . Metode ini hanya dapat

dijalankan bila engine di kopel dengan electric dynamometer yang sekaligus

berfungsi sebagai penggeruk.

aranya

• Menghidupkan mesin sampai engine steady .

• Memutuskan perapian atau stop bahan bakar sehingga tidak

terjadi

pembakaran dalam silinder.

• Mengukur daya yang diperlukan untuk memutar engine sampai ke

putaran penuh, pengukuran harus dilakukan sebelum engine

menjadi dingin.

• Mempergunakan dead we ight pada dynamometer, karena torque


11/94


12/94


FMEP

=

IM P (kN/m

2

)

7mek

Dar

i rumus-rumus tersebut diatas dapat dianalisa karakteristik

eng

ine

pada

berbagai kecepatan putaran .

Grafiknya : imep, fmep, bmep,bhp Vs putaran.

b. Measurement of mechanical losses from indicator diagram

Prinsipnya adalah pengukuran indicated power

output

langsung dari

indicator diagram dan pada saat yang bersamaan juga diadakan pengukuran

terhadap brake power output sehingga besarnya mechanical power dapat

dihitung. Metode ini hanya berlaku bila tersedia fasilitas untuk pengambilan

indicator diagram secara teliti

Diagram yang d

ih

asilkan dengan mempergunakan uoscilloscope kurang

sesuai untuk tujuan ini

seba

ikn

ya

dipergunakan Maihak-lndicator .

Caranya

:

Hitung luas diagram

yang

dihasilkan oleh indicator diagram dengan

menggunakan planimeter, kemudian dibagi dengan panjang (absis) dari diagram.


13/94

Praktikum

Prestasi Mesin

Caranya :

- Dari g

r fik

BFC

vs

BMEP

diketahui bahwa garis consumption atau Williams

Line merupakan garis lurus dari not sampai rated power output 7

- Apabila garis tersebut diteruskan/extrapolasi sampai fuel consumption

0

maka perpotongannya dengan sumbu BMEP merupakan mechanical power (n)

-

Sedangkan

BMEP dihitung pada maksimum power output (p)

Mechanical Efficiency

fuel comsumption

spesifik

fuel consumption

spesific fuel consumption

in

0

100 200 300 400 500 600 bmep : KN/m2


14/94

Prak t ikum Prestasi Mesin

Caranya

• Jalankan/hidup

kan

engine sampai berja l

an

normal pada maksimum

power out

put

dan kem

ud

ian

he

ntikan/ matikan pembakaran pada

sa

lah

sa

tu silinder de

ngan

cara sebagai be rikut. :

*

Mo

tor

Diesel : buka sambun

gan

pada pipa

bahan

bakar antara fuel

pump dengan in

jektor

Selanjutnya uur torque

output

engine pada

putaran konstan.

RUMUS :

•

Indicated power output

of

individual cy

lind

er .

Dimana

p - p1

=11

p - p2=

h

p - p) = 3

p - p =14

l1 12 .....

=

Indicated Power Output of Individual Cylinder.

P1

P

2, ...... .= Measured Power Out put

with

Combustion Suppressed

in each Cylinder 1 2 3 4

- Indicated Power u t

put n

gine


15/94

Praktikum

Prestasi Mesin

2.1 .5 Measurement

of Air Consumption.

Efficiency volumetris sangat mempengaruhi performance dari suatu motor

bakar karena power

output yang

dihasilkan tergantung sekali besarnya terhadap

jumlah

udara/mixture

yangh dapat dihisap · oleh piston dalam silin

der

.

Pengukuran jumlah udara yang dihisap dilaksanakan dengan Air Consumption

Motor, TE40 dengan prinsip mengukur pr

essure

drey dari aliran udara yang

melalui suatu orifice yang te l

ah

diketahui diameter dan coeffisien of

dischargenya dan kemudian menghitung. Pengukuran pressure drey dilaksanakan

dengan inclined manomete

r

.

RUMUS RUMUS :

a. Hubungan antara beda tekanan dan kecepatan dari ekspansi bebas

gas

Pa·Ul

p

= ; ___

2

dimana : a = density

of

air, kg / m

3

U =velocity, m/s

p = pressure difference, N/m

2

Beda tekanan diukur dalam

em

of water. 1 em

H20

= 98 1 N/m

2


16/94


c. Volumetric rate of flow melalui orifice.

dimana : Va =volumetric rate

of

flow l/sec

D orifice diameter

mm

K

3

= coefficient of discharge of orifice

d.

Massa

rate

of flow

.

10

·6

1t.Dl 8 h ).PD .1

03

ma = . K

3

0, 27. r-=:..._ .._-

4 . I;

bila dipergunakan orifice dengan sisi tajam

maka

K

3

=0 6 dan rumus c dan

dapat disederhanakan

sebagai

berikut :

. .

V,

= 0 003536

0

2

Lisee

2


17/94

Praktikum

Prestasi Mesin

2

2 6

Measurement

of

Heat Losses

Persamaan umum kesetimbangan energy dalam motor baker dapat

ditujukkan sebagai berikut :

Dimana: P

=powe

r output of engine.

H =heat of combution of fuel

H2

= enthalpy

of

exhaust

gas

H3 = enthalpy

of inlet

air

Q =heat

to cooling water

=

other

heat losses

Semua harga tersebut diatas dinyatakan dalam :

watt

Joule/sec). Sedangkan

masing-masing harga pada ruas kanan persamaan diatas adalah :

a

H

Dimana:

HL

= lower calorific value

of

fuel, J/kg

Pt = density

of

fuel, kg/ltr


18/94

Pr

k t k

um Prestasi Mesin

Methode ini

dapat

dilaksanakan dengan mempergunakan Exhaust Indicato r

a

nd

Thermocou

ple

RE2-3 . Untuk perhitungan yang lebih

teliti

dipergunakan

Exhaust Calori

meter

TE

9

,

dimana

gas

buang didinginkan sampai

temperatur

e

tertentu dengan cara mengal

irkan air

kedalam kalorimeter.

d ~

Q

1 = 4187 qw T

2

- T

1

Dimana:

qw = rate

of

flow engine cooling water 1 sec.

T2 = cooling water outlet temp. °C

T1 =cooling water

inlet

temp. °C

Da

ri perhitungan dengan rumus-rumus diatas akan dapat diketahui

karateristik

heat balance) engine pada suatu putaran tertentu.

Grafik : Heat balance vs BHP

3. I

NSTA

L

AS

I.

3.1 Skema lnstalasi

ENGINE TEST

BED

100

HP

/75 Kw -TE. 18

B


19/94


Sebelum pengujian dimulai, lakukanlah hal-hal

sebagai berikut

a

Mencatat kondisi udara dalam ruangan laboratorium.

b Mengatur dynamometer

pada

kedudukan not (static balance).

c. Mengatur manometer pada air flow meter pada kedudukan nol

3.2 Prosedur menjalankan motor Diesel

a Menjalankan sirkulasi air pendingin ke mesin dan atur jumlah aliran flow

rate dari pada air pendingin yang masuk ke

mesin

4 llmenit dengan

memutar katup pengatur.

b Mengatur dynamometer pada beban minimum dengan memutar loss

control hand wheel dan juga atur tekanan air yang masuk ke

dynamometer minimum sebesar 1 atm untuk putaran

mesin

tidak

melebihi 4500 rpm.

c Buka

saluran bahan bakar dari tanki

bahan

bakar

sampai

ke

mesin

.

d.

Mengecek

level

bahan

pelumas dalam karter, mengencangkan semua

baut-baut yang kendor dan meyakinkan bahwa motor akan kerja

dengan

aman

e Memasang kabel accu untuk start dan

memanaskan

glow plug selama


20/94

Praktjkum Prestas Mesin

- Mengamati putaran motor pada revolution counter atau

tachometer serta melaksanakn consumption dengan stop

watch.

Praktikan 2 : Mengamati manometer pada. air flow meter, inlet air

temperatur

dan

exhaust gas temperature.

Praktikan 3 : Menjalankan motor sesuai denan percobaan dan mencatat

niali torque rata-rata.

Praktikan 4 : Mengamati

flow

rate dari

air

pendingin, termasuk

temperatur masuk dan temperature keluar

OT E

- Pengamatan dilakukan sedapat mungkin secara serentak pada saat motor

sudah cukup steady.

- Pada setiap set pengamatan, variasi kecepatan putaran hendaknya dijaga

tidak lebih dari 0,5 atau 10 rpm.

- Perubahan beban hendaknya dilakukan perlahan-lahan dengan memutar load

control hand wheel pada dinamometer.

- Untuk setiap kecepatan putaran dan pembebanan, catatlah secara serentak:


21/94

Praktjkum Prestas Mesin

3 4 Prosedur menghentikan motor diesel

- Mengurangi beban

seca ra

perlahan-lahan sampai pada beban minimum sambil

mengurangi kecepatan putaran motor.

Membiarkan motor berjalan pada putaran · dan beban minimum sampai

temperatur gas asap menjadi kira-kira 150

C

- Mematikan

motor

dengan menarik stopping device pada bahan bakar.

- Membiarkan air pendingin bersikulasi 15 menit lagi untuk mendinginkan

motor secara perlahan-lahan.

- Menutup semua katup-katup bahan bakar, air pendingin, air

ke

dinamometer,

dan melepas kabel start dari accu serta membuka drainase valve pada

dinamometer.

4.

SPESIFIKASI

ALAT PERCOBAAN

DAN

PENGUKURAN

Equipment : Hydraulic dynamometer

test

bed 75 kW ( 100

HP

)

Serial no. : 18 /3970

Date : 21 mei 1976

Supplied to : Gilbert, Gilkos N.Gordon ( Indonesia )


22/94


Type

: DPX 1

: 9000 rpmax. Speed

Power Equ ation

Centre Height

: (Newton x rpm)/9645,305 Watts

: 381 mm

: 1

FUEL

GAUG E

Number

Capacity :

5

- 100 - 200 cc

WATER

FLOWMETER

Capacity

: 5 to 50 l imen

AIR

BOX

Drum Size

Orifice Size

: 0,61 m

dia.

x 0,91 m long

: 56,00 mm

Coef. of Discharge

:

9 6

ADDITIONAL INSTRUMENTS


23/94

Praktikum Prestos; Mes;n

OTOR

OTTO

1

TUJUAN PENGUJIAN

Tujuan pengujian motor

otto

adalah mengetahui

karakteristik dari

pada

motor

otto yang

diuji,

dan kemudian hasilnya digambarkan dalam

bentu

k

grafik-karakteristik .

Beberapa

grafik

karakteristik yang dapat dipergunakan untuk menilai

performance atau prestasi suatu

motor

otto

antara lain :

1 Karakteristi k motor otto pad a kecepatan putaran

Grafiknya:

lhp ; bhp ; effisiensi ; hmep ; braketorque terhadap kecepatan

putaran.

2 Karakteristik

motor otto

pada putaran konstan,

untuk

berbagai

pembebanan.

Grafiknya

:

Bfc, bsfc heat - balance terhadap bhp atau bmep.

3.

Komposisi

gas

asap : 02 ; C0

2

;

CO

)

untuk

suatu kecepatan

putar

an

pada berbagai beban.


24/94

Praktikum Prestasi esin

2 1

3

Enggine Dimension

Dtskripsi

SIMBOL

SATUAN

Cylinder

diameter

d

mm

Piston stroke

.s

mm

Number

of

cylinders N

Constant 2 - stroke

K2 =1

4 - stroke

K2 =

2

Swept volume

Vs

L

Clearance volume

Vc

1

Compression ratio r

2 1 4 Engine Performance

Diskripsi

SIMBOL

SATUAN

Diameter of mean suring orifice I

kW

Mechanical losses M kW

Brake mean effective pressure

Pressure

-

kN m

2

p

Indicated mean

effective

pressure

l

kN m

2

Friction mean effective pressure

m

kN m

2

Mechanical efficiency

llmech

Air standard efficiency

lla

Thermal efficiency

llth


25/94

Other heat losses

Exhaust temperature

Engine

cooling

water flow

Cooling water inlet temperature

Cooling water outlet temperature

Calorimeter cooling water flow

Cooling water inlet temperature

Cooling water

outlet

temperature

Temperature

of

Exhaust leaving

calorimeter

2 2

ANALISA

DAN FASILITAS P

ENGUJIAN


U J / s

Te °C

qw

1/s

T, °

· T2 °

qwc 1/s

T1c °

T2c °C

To °C

Fasilitas pengujian merupakan faktor utama yang mempengaruhi relevasi

data hasH pengujian dan analisa-analisa terhadap karateristik pengujian yang

didapat. Fasilitas-fasilitas pengujian yang terpenting dalam pengujian motor

bakar adalah sebagai berikut :

1.

Measurement

of

ouput torque and power

2. Measurement of speed.

3. Measurement of fuel consumption.

4. Measurement of air mechanical

losses

in engine.

5. Measurement of air consumption.


26/94

Dari

kedua persamaan diatas didapat

p

=

tr

n .

F. L kW).

6 .

1

7

A au : P

=

F x n

kW)

l

Dimana:

K _ 6xl0

7

1

-

2trxL

=Dynamometer constant.

b Hydraulic Dynamometers


Khusus untuk Hydrolic dynamometer dimana balance reading and added

weight dinyatakan langsung dalam satuan torque ( N . m ), maka :

RUMUS :

Txn

P

= K l k W )

Dari rumus diatas dapat dianalisa karakteristik motor pada berbagai kecepatan

putaran.

Grafik : Bhp Brake Torque vs Kecepatan putaran.


27/94


28/94


dimana

maka

d = diameter cylinder mm)

= piston stroke mm)

= jumlah cylinder

P = 6 x 1

o

4

x K

2

x P

n x V

5

a Electrical dimanometer

p

= 6x10

4

xK2 xF

K

1

xV

5

b Hydraulic dinamometers

p

=

6

X

1

4

X

K2

X

T

K

1

xV

5

Brake thermal efficiency dapat dihitung dengan mempergunakan rumus sebagai

berikut :

3x

6 x lOa

t = -

VX f xHL


29/94


Kerugian pemompaan atau pumping losses kadangkala

ikut

terhitung

dalam kerugian mekanis, hal ini tergantung pada methode pengukuran kerugian

mekanis yang diperlukan. Pumping

losses

adalah kerugian daya yang

dipergunakan untuk penghisapan udara/mixture kedalam silinder dan pendorong

gas

bekas keluar dari silinder.

Beberapa methode pengukuran kerugian mekanis adalah

4.1

Measurement

of

mechanical

losses

by motoring.

4.2 Measurement

of

~ c h n i c l l o s s e s

by

from indikator diagram.

4.3 Estimation of mechanical losses by meansof morse test.

4

1 Measurement ofMechanical losses by Motodng

Prinsipnya adalah mengukur besarnya daya yang diperlukan untuk

memutar engine tanpa terjadi pembakaran didalam silinder. Metode ini hanya

dapat dilaksanakan apabila engine di kopel dengan electric dynamometer yang

sekaligus berfungsi sebagai penggera (electric motor).

Caranya :

• Hidupkan atau jalankan mesin

sampai

engine cukup steady

dan

fully

warmed up.

• Putuskan perapian atau stop

bahan

bakar sehingga tidak

terjadi

pembakaran didalam silinder.


30/94


p p

7m

=

p

+

m

1

dimana :

-1 = 6 X 10

4

X K2 X I

=

Indicated

Mean eff

.

Pressure

(kN/m

2

(i, m, e, p)

n x V

5

_

6x10

4

x K

2

xi

m

=

..

Priction mean

eff.

Pressure

kN/m

2

(f, m, e p)

n

X

V

5

X

7]ffi

Dari rumus -rumus tersebut diatas dapat dianalisa karakteristik engine

pada berbagai kecepatan putaran •

Grafik : i.m.e.p, f.m.e.p b.m.e.p, terhadap putaran.

4 2 Measurement

of

mechanical losses from

indikator

diagram

Prinsipnya adalah pengukuran/perhitungan indikated power output

langsung dari indikator diagram dan pada saat yang bersamaan juga diadakan

pengukuran terhadap brake power output sehingga besarnya mechanical power

dapat dihitung. Methode ini hanya dapat dilaksanakan apabila tersedia fasilitas

untuk pengambilan/pembuatan indikator diagram secara teliti. Diagram

ya

ng

dihasilkan dengan mempergunakan ftOscilloscope kurang sesuai untuk tujuan in i


31/94


2 lndfkated power output engine .

3. Mechanical Losses.

4. Mechanical Efficiency

p p

mech =

I

4p • PJ + p2 +p3 + p4

Rumus diatas dapat juga diperhitungkan dalam bentuk persamaan dari :

- - -

bmep P P

1

P2 P3 P

4

, pada putaran konstan sehingga didapat persamaan

sebagai berikut :

sedangkan dari pengukuran power output dapat dihitung beasrnya : b.m.e.p

=

P

jadi : 7mech =

1


32/94

Praktikum

Prestasi Mes;n

2.2.5Measurement

of

Air Consumpt ion.

Efficiency volumetris sangat mempengaruh i performance dari suatu motor

bakar karena power

output

yang dihasilkan tergantung sekali besarnya terhadap

jumlah udara/ mixture yang dapat dihisap oleh piston dalam silinder. Pengukuran

jumlah udara

yang

dihisap dilaksanakan dengan Air Consumption Motor,

TE

40

dengan prinsip mengukur pressure drop dari aliran udara yang melalui suatu

orifice yang telah diketahui diameter dan coeffisien of dischargenya dan

kemudian menghitung. Pengukuran pressure drop dilaksanakan dengan inclined

manometer .

RUMUS :

a Hubungan

antara

beda tekanan dan kecepatan dad ekspansi bebas gas.

dimana:

Po

u

p

= density

of

air, kg/m

2

=

Velocity, m/sec

= Pressure difference, N/ m

2

Bed

a tekanan diukur dalam centimeters

of

water dimana

1

em

H

2

0

=

98 1

ho

maka rumus a menjadi :


33/94

c.

Volumetric rate o low melalui

orifice

dimana

Va

= Volumetric rate of

flow

Ltr/sec.

D = orifice diameter mm

K3 = coefficient

of

discharge of orifice.

d.

Massa

rate

of

flow

rna =

to•a

.1l D

2

X K

3

X 0 827

~ o

Pa X 10

3

4 Ta

bila dipergunakan orifice dengan sisi tajam maka k

3

;

{hOTa

m• =0 0001232 D

2

v n; kg I

ec

e. Volumetric Efficiency

Praktikum Prestasi Mes in


34/94

Praktikum Prestos; Mesin

dengan pengikat zat seperti : KOH Pyrogalol, CaCL

2

atau zat-zat pengikat

lainnya.

Misalnya banyaknya

gas

buang setelah diadakan pengikatan menunjukan skala

sbb;

C02 larut skala = a

02 larut

skala

=

b

C02 larut

skala = c

RUMUS-RUMUS :

X -

a

2

=

x

100

X

X - b

xlOO

X

X - C

CO

= - - - X

100

X

Analisa gas buang dapat dilaksanakan baik pada putaran engine constant

dengan berbagai pembebanan ataupun pada berbagai putaran .

Grafik:

dari C02 02 CO terhadap n maupun terhadap bhp.

2.2. 7 Measurement of Heat Losses


35/94


b). H = ma Cp . Ta watt)

Dimana:

ma

=

massa

rate

of

flow air

at

engine

inlet

kg/sec

Cp

= specific heat of air at constan pressure J/kg

T = emperature of air

at

inlet, °C :

_

pfxV

c . H2 - mo

+

X Cp X Te watt).

3600

Dimana: Te

=

exhause

gas

temperature,

0

C

Perhitungan H2dengan mempergunakan rumus diatas adalah merupakan

pendekatan saja dengan beberapa assumsi bahwa specific heat dari asap yang

mempunyai massa sama dengan jumlah

massa

udara dan bahan bakar yang

diisap ke dalam sHinder adalah sama specific heat dari udara masuk. Methode

ini dapat

dHak

sanakan dengan mempergunakan Exhaust Indicator and

Thermocouple RE - 3 . Untuk perhitungan yang lebih

te l

i

ti

dipergunakan

Exhaust

Calorimeter

TE

90 , dimana gas

buang

didinginkan sampai temperature

tertentu dengan cara mengalirkan air kedalam calorimeter.

Dimana:

Gw

= rate of flow engine cooling water 1 sec.

T2 = cooling water outlet temp. °C


36/94


3. INSTALASI.

3.1

SKEMA

INSTALASI.

ENGINE TEST BED 75 Kw 100 Hp)

TE.

18/D

8

F

±

c

A

D


37/94

Praktik

um Prestasi esin

Sebelum pen

gu

j ian dimulai, lakukanlah hal-ha l sebagai berikut :

a.

Catatlah kondisi udara dalam ruangan laboratorium.

b. Aturlah dynamometer pada kedudukan

nol

(static balance) .

c. Aturl

ah

manometer pada

air flow

meter pada ·kedudukan nol

3.2 PROSEDUR MENJALANKAN

MOTO

R O

TT

O.

1. Jalankan si rkulasi air pendingin ke mesin dan atur jumlah aliran flow rate

dari pada air pendingin yang masuk ke mes in

40

l/menit dengan memutar

katup pengatur .

2. Aturlah dynamometer pada beban minimum dengan memutar load

controle hand wheel dan juga atur tekanan air yang masuk ke

dynamometer minimum sebesar 1 atm untuk putaran mesin tidak melebihi

4500

rpm.

3. Buka saluran bahan bakar dari tanki

bahan

bakar sampai ke mesin.

4.

Periksa

permukaan pelumas dalam karte, kencangkan semua baut-baut

yang

kendor dan yakinkanlah bahwa motor akan kerja dengan aman.

5.

Pasanglah

kabel

accu

untuk start

dan

perikasalah sambungan-sambungan

secara te lii, supaya tidak ada yang kendor.

6. Motor di start sampai jalan dan kemudian biarkan motor berjalan

beberapa waktu ( min 15 menit ) pada idling speed untuk pemanasan.

7.

Periksa

tekanan minyak pelumas ( min

300

kN/m

2

dan dengarkan apakah


38/94

Prakt ikum Prestas Mesin

NOTE

• Pengamatan dilakukan secepat mungkin secara serentak pada waktu

motor sudah cukup Steady.

•

Pada

setiap set pengamatan, variasi kecepatan putaran hendaknya

dijaga tidak lebih dari 0,5 %atau

10

rpm.

• Perubahan beban hendaknya dilakukan secara perlahan-lahan dengan

memutar balance hand wheel pada dynamometer.

• Untuk setiap kecepatan putaran dan pembebanan catatlah secara

serentak :

1

Kecepatan putaran (rpm)

2. Gaya dari torque pada balance reading atau balance reading +

added weight (N)

3.

Waktu setiap pemakaian bahan bakar misalnya : 50 - 100- 200

cc

sec)

4. Temperatur gas

buang

(

0

C)

5.

Pemperatur

air

pendingin yang masuk dan keluar dari

motor

(

0

C)

6. Flow- rate air pendingin / men).

7.

Pressure drop pada dynamometer dari air air flow meter (bar)

8.

Presentase o2, C02 dan Co dalam gas buang.

9 Pembuatan P - V diagram dengan indikator diagram

• Sedang untuk mengetahui karakteristik motor

otto

pada kecepatan


39/94


9. SPESIFIKASI ALAT

PERCOBAAN

DAN PENGUKURAN

Equitment

Serial

Date

Supliet to

ENGINE

Type

Engine No

Bore

Sroke

Swept Volume

Compression

Ratio maksimum speed

H

yd

raulic dynamometer test bed

75

kW

100 h.p)

TE. 18/3968

27.5.76

Gilbert Gilkes Gordon (Indonesia)

BLMC 1622 c.c

16V/860E/2549

76.2

mm

88.9 mm

1522c.c

7.2

to 1

5000 rev/min

lndikator Tappings : In No: 4 sylinder

Diameter

of

Exhaust pipe 38

mm

1

Y2


40/94


WATER FLOWMETER

Rotameter 2000

Capacity

Serial No

AIR BOX :

Drum

Size

Oriffice

Size

Cooficient of Discharge

ANDITIONAL

INSTRUMENTS

:

Oil pressure Gauge

Oil temperature Gauge

Tachometer

Revolution Counter

5 to 50 1/min

RA

123164

0.61 m diameter x 0.

91

m long

56.03

0.6

Rotameter 0

to

700

kN m

2

Rotameter 50

to

200 °C

Cendela

ln

truments

TTC

105

Serial o.004

Cooling Water Thermometer :


41/94

_

_

Praktikum Prest si Mesin

Dimana: nt

T

=

Kecapatan putaran turbin (rpm)

= Torsi

Turbin

(N.m)

D Efiseinsi

Turbin

:

BHP

Jt

= X

100

WHP

D Kapasitas Air Teoritis :

Dimana: l l

= 0,8 + 0,88

Tergantung dari sudut \1 dan q (datam perhitungan l l = 0,88)

a = 67,5° = 67°30

d1 = 0,75 inch = 0,01905 meter

d2

=

(1-k) . d1

met

er)

k =Prosentase bukaan katup

g = Percepatan grafitasi

=

9,81 mls

2

Ha = Head actuallsebenarnya (m)

(6)

7)

Gam bar Potongan penampang nozzle selengkapnya dapat

dilihat

sebagai

berikut:


42/94

raktikum r

estasi esin

Effisiensi turbin yang tinggi dapat dicapai jika turbin bekerja pada kondisi

yang optimum. Un

tuk

menentukan jenis turbin yang sesuai dengan kondisi

kerjanya, dasar yang dipakai adalah kecepatan spesifik .

Kecepatan

spes

i

fik

:

Dimana:

n JN

ns

=

----s/4 (rpm)

a

n = Kecepatan putar turbin (rpm)

N = daya input turbin = BHP HP)

Ha

=

ti

n

ggi

jau

h sebenarnya (meter)

NS

JENISTURBIN

4 - 35 Turbin Pelton dengan 1 Nozzle

17 50 Turbin Pelton dengan 2 Nozzle

24

-

70

Turbin Pelton dengan 4 Nozzle

80 - 120

Turbin Francis Putaran Rendah

120 -

22

Turbin Francis Putaran normal/sedang

220

350 Turbin Francis Putaran Tinggi

350 430

Turbin Francis Putaran sangat Tinggi

300

1000 Turbin Propeller atau kapl

an

(9)

Turbin pe l ton dapat dikatakan turbin air dengan

ns

yang paling rendah

dan

be

kerja H yang paling tinggi. Turbin Francis dapat digolongkan sebagai


43/94

Prak kum Prest

asj

Mesjn

9.

Tacahometer untuk mengukur kecepatan putar turbin.

10. Aparat pengujian turbin pelton

yang

telah terpasang lengkap dengan

nozzle dan spear valvenya.

Skema un t percobaan Turbin Pelton :

pengukur

spear a l v e ; : : :

~ ~ ¥ . ? l L ~

_ . . . . c : : : : : : : _ : _

~ = = -

~ a a : : : _

.

=iD

it

i € ~

.,

: · ~ : : - ~

- - - - ~ . ._

T

- - - - - - - - - - -

: : : ~

vari

able

speed mo

tor

_ _____ _

: - : : ~ : : : - : = : - : - = - : = ~ = ~ ~ ~ = ~

drain


44/94

raktikumPrestasi Mesin

Percobaan dilakukan dengan cara:

1. Putar rotary speed regulator sampai tekanan discharge pompa

menunjukkan head

teoritis

tertentu

2. Atur spear valve sampai menunjukkan bukaan katup tertentu.

3. Putaran turbin diatur (diamati dengan tachomet er) dengan cara

mengencangkan mengerem prony brake sampai menunjukkan putaran

tertentu.

4

Pada

saat putaran yang diinginkan tercapai, catatlah data-data

yang

diperlukan : Ha, Ft, Fp Qa

V

I.

5.

Lakukan langkah

3

s/d

4

diatas untuk beberapa macam putaran turbin

ffnt dari putaran 1600 rpm sampa i putaran 1200 rpm dengan interval 100 .

6 Lakukan langkah 2

s/

d 3 diatas untuk beberapa varia bel bukaan diffuser

tertentu k, yaitu bukaan katup 75

%

dan 50

%

7

Lakukan langkah

1

s/ d

6

diatas untuk beberapa variabel head teoritis

turbin Ht yaitu untuk head 8 m dan

10

m

5.

TUGAS

-TUGAS

1. Buat suatu contoh perhitungan dari variabel-variabel yang diperlukan


45/94


Grafik-grafik supaya dibuat dengan menggunakan mal serta setiap kurvanya

dibedakan dengan tint warna.

6.

TUGAS

TAM

BAHAN

Mintalah tanyakan pada asisten anda· bila tugas pendahuluan grup anda

telah betul dan disetujui oleh asisten anda.

H. DAFTAR PUSTAKA

1.

Streeter V.L. Fluid Mechanics Mc.Graw Hil l

Book

Company Tokyo 1981.

2.

Ramamrutham Hidraulics Fluid Mechanics and Fluid Mechines h a n p ~ t Rai .

sons New delhi

1982.

3. Norrie D.H. An Introduction to incompressible Flow Machines American

Elsevier New York 1963.

4. Willicenus G. F. Fluid Mechanics of Turbomachinery Me. Graw Hill 1947.


46/94


KOMPRESSOR

1. TUJUAN

PENGUJfAN

Pengujian terhadap sebuah Reciprocating Air Compresor

RAC)

dimaksudkan untuk membantu memberi pelajaran kepada praktikan untuk dapat

mendalami teori-teori termodinamika. P

eng

ujian ini bertujuan untuk menyelidiki

sifat-sifat dari kompresor Udara Bertingkat Ganda atau lebih.

2.

TEORI

Kompresor udara Bertingkat Ganda terdiri dari GT

102

(tingkat pertama)

dan GT 10212 (tingkat kedua) yang masing-masingnya terpasang pada sebuah Lori

yang terpi

sah

.

Tingkat pertama dapat digunakan

secara

terpisah atau tersendiri tanpa

tingkat kedua, sedangkan bila diinginkan

sebuah

kompressor bertingkat ganda,

maka dengan pipa udara hoses) tingkat pertama dapat dihubungkan pada

tingkat kedua secara tepat. Sehingga akan terbentuk sebuah kompressor

bertingkat ganda lengkap dengan intercooling.

TINGKAT

PERTAMA GT

102)

Tingkat pertama ini mempunyai dua sHinder dengan sistem pendinginan

udara. Digerakkan oleh

DC

Dynamometer Motor yang kecepatannya dapat diatur


47/94

c


Pada tingkat kedua

ini

dipasang

sebuah

intercooler dengan pendingin air.

Udara bertekan dari tingkat pertama dilewatkan melalui intercooler sebelum

memasuki tingkat kedua atau dapat langsung memakai tingkat kedua tanpa harus

melewati intercooler.

Sebuah

instrument dipasang untuk mengukur flowrate dari

air pendingin serta temperatur

masuk

dan keluar udara dan air.

Sebagai alat

tambahan pada tiap tingkat dipasang penunjuk tekanan

Maihak Indicator

yang

berguna untuk pembuatan

P V

diagram . Alat ini

dipasang df kepala silinder dari setiap kompressor dan digerakan oleh suatu

mekanisme

yang

dihubungkan

pada

bagian crnk case.

Setiap motor dilengkapi dengan panel kontrol

yang

berisi variable

transformer dan rectifier serta dilengkapi pula dengan alat pengatur putaran.

Kontrol unit kabinet hanya dapat dihubungkan dengan arus listrik satu phase

pada

tegangan

220-240 Volt frekwensi

50 60 Hz

. Pemakaian daya maksimum

pada setiap tingkat tidak akan melebihi 2.2

Kw.

2.1 DATA TEORI

Instrument yang dibutuhkan sebagai berikut :

Tingkat Pertama GT.120)

Motor:

a.

Spring

balance untuk menghitung momen.

b Voltmeter


48/94


nngk t Kedua GT 10212)

Motor:

a. Spring balance untuk menghitung momen.

b

Voltmeter. ·

c

Ammeter.

Kompressor : Electr

ica

l Tachometer.

Tekanan udara : Bourdan gauge untuk

inlet

stage delivery pressure.

Intercooler : Rotameter untuk

water

flow.

Temperatur

Thermometer dengan

multi

point indicator

yang

berfungsi sebagai

pemungut:

• Terperatur udara masuk intercooler.

• Temperatur udara keluar intercooler.

• Temperatur air masuk

• Temperatur air keluar intercooler.

• Temperatur udara masuk kompressor.

• Temperatur udara keluar kompressor.


49/94


Motor power

Motor speed range

Free

air

delivery

Intercooler water

flow

:2,2 kW

: 0 - 3000 rpm

: 106 ltr/menit up

to 4 3

ft

/menit

:

200

ltr/jam

44 gph)

GABUNGAN

TINGKAT PERTAMA KEDUA TINGKAT GANDA)

Dimension : long =1450 mm (55 )

wide = 610 (24 )

hight = 1780 mm (70 )

Electrical supply : 220 - 240 volt, 50-60 Hz

Single

phase

2.2

kW for

cash stage

Weight : GT 102/2 = 182 400 lb)

Dalam operasinya reciprocating

air

compressor RAC) ataupun

sebuah

kompressor adalah mengisap sejumlah

uara

dengan volume tertentu masuk

ked

a am silinder. Udara yang diisap ini did a am silinder ditekan

secara

politropis, sehingga mengakibatkan suatu kenaikan tekanan dan temperatur.

Dara tekanan ini mengalir melalui Spring loaded out disc valve ke discharge

system:

Udara akan keluar secara kontinu sampai piston mencapai titik mati

bawah TMB), sejumlah udara berikutnya akan terhisap melalui Spring loaded

disc valve

dan

proses

akan

berulang kembali.

Dari

P-V diagram yang ideal untuk

kompressor satu tungkat dibawah ini dapat dilihat siklus

yang

dijalani oleh udara


50/94


Dari suatu siklus kompressor, proses penekanan dan pengembangan tidak

mengikuti proses adiabatis ataupun isoterma, ini berarti index politropis untuk

proses penekanan dan pengembangan n) terletak diantara 1.0 dan 1.4 dimana

PV

=

konstan.

Kerja politropis

Vp

1

= yang ditunjukan oleh luas diagram P-V adalah :

VP

1

= Pdw

= ~ l = P

2

V

2

- P

1

V

1

n -

persamaan tersebut dapat juga ditulis :

n) n -1

Wp

1

m

2

RT

1

rp

- -

2)

n -1 n

1)

Diagram dibawah ini memperlihatkan sebuah bentuk dari diagram P-V

yang sebenarnya yang berbeda dengan diagram P-V yang ideal, yang mana

seperti terlihat pada gambar terlihat titik titik ujung mempunyai bentuk yang

membulat.

External

De i v e ~

receiver)

Pressure

p

Gambar 2


51/94

.

raktjkum Prestasj Mesin

yang mana akan ada suatu tekanan perantara (P1) yang

terletak

diantara

P dan

P

2

• Dalam

hal

ini dianggap tidak tekanan yang hilang diantara tingkat

tersebut

.

P2

C B

PI

PRE55URE

P1

leotherm81Compreeelon

Adisbstlc Compreeeslon

Area

repreeent

p

owe

r

~ t v e

t

wo e t ~ t g g

VOLU

ME

)

Dengan Menggunakan persamaan 1) untuk siklus penekanan didapatkan :

Wp

=

m a

RT,

(n/n -1)

(Pt

11

n

-1)

+rna

RT

(n/n-1)

-1)

Wp m a RT, (n / n - 1) rpt

n -1) +T, rpf -

11

n-1 ) 3)

Suatu .yang tidak boleh dilupakan dalam pembahasan kompressor adalah

mengenai efesiensi, yang mana efesiensi volumetris praktis sebuah kompressor.

Efisiensi

volumetris

adalah perbandingan antara besarnya massa udara yang


52/94


53/94


Q

Pv

(Pv) sat (mv) sat Vv

mv (Vv)sat

=

7)

Dengan menggunakan sistim thermometer tabung kering dan tabung basah

pengurangan relative dari temperatur tabung .

basah

terhadap tabung kering bisa

didapatkan. Dan dari tabel yang diberikan nilai relative Humidity dapat

ditemukan.

3.4

PEMBAHASAN

INTERCOOLER

Intercooler adalah tabung perpindahan panas, dimana temperatur udara

yang keluar dari t ingkat pertama didinginkan

sampai

mencapai harga terendah.

Panas yang diambil oleh air :

Q'w = mw. Qpw Tz6- T z . o ~

(8)

Panas yang diberikan oleh udara:

Q'a

=

m'a.

Qpa

(T23-

T z . o ~ (9)

Karena thermocouple yang digunakan untuk mendapatkan harga-harga dari Tz3 -

T z o ~ dipasang dekat intercooler, maka akibatnya terdapat kehilangan

panas

yang

sangat kecil dan tidak dapat dihitung. Secara Umum :

Q'a

= Q'w + Losses

10)


54/94


4. RUMUS

-

RUMUS

UNTUK PERHITUNGAN

4.1 Analisa

Massa

Udara kg/s)

25.4 mm

m a = 6 5 7 4 l ~ p

· p

3

T3

kg/s)

dimana: ~ = Orifice Diferential Head mmH20)

P =

Orifice plate down stream pressure Bar abs)

=

918

•

1

o·S

P

+

p

P

= Penunjukkan pada manometer mmH20)

Po

=

Tekanan Atmosfir Pa abs)

T

3

= T + 73 K)

4.

2

Kompresi Ratio

{yP)

Tingkat

Pertama:

y I Pt2 P{ Po

P P11 P{I Po

Tingkat

Kedua :

13)

14)


55/94


4.5 Kerja Politrop

is

(Wp 1)

Dari Persamaan (1) :

W l =

m a

Rt

1

(

) r /;; l -1) (kW)

P n 1

dimana: m'a

=

Aliran massa udara (kg/s)

R

=

Konstanta gas = 0.2871 (kJ/kg/K)

T1

=

Temperatur udara masuk (


56/94


4. 7 Kerja Isothermal Wls)

Untuk tingkat pertama :

Wis

=

rna

. RT,, .

In

.

P

Untuk tingkat kedua :

Wis = ma . RT21 .

In

•

y

P2

4 8

KE

RJA

IND I

CATED

Wf)

Untuk tingkat pertama :

Untuk tingkat kedua :

P

I

d

. d

d p k. Ad

m

=

n 1cate steam pressure,

1mana

m

=

Dengan:

k

Ad

Xs

Xs

=

Konstanta

pegas

=39.1

kPa/mm

= Luas indicator

diagram mm

2

)

= Jangka/stroke dari diagram indicator mm)

23)

24)

25)

26)


57/94

raktikum

restasi

Mesin

V.

A 220.0,4

=- - + _

____; _

1000

1000

Field power mempunyai nilai tetap, pada 220 Volt DC dan arus 0.4 Ampere.

4.11

Harga-Harga Efisiensi

Efisiensi thermal

Wis

11

is= - -

Wi

29)

Efisiensi Isothermal

overall

11 is.o =

Wis

30)

Wmech

Efiisi

ens

i Mekanis

11

mech =

Wi

3

1)

Wmech

4.

12 Analisa Psikrometris

Dari tabel dapat dicari harga relative humidity pada bagian masuk Q

1

dan

bagian , berdasarkan selisih temperatur tabung kering dengan temperatur

tabung

basah

: To - Tw) pada temperatur To. Dan berdasarkan harga ~ dari

tabel tersebut juga dapat dicari tekanan uap

air

jenuh Pv sat) pada temperatur

TD1.

Maka

dan

Pv

= Q . Pv set)

W = 0.622.Pv

Po- Pv)

32)

33)

m v

Dim ana spesifik humidity adalah = - Sehingga ali ran rata-rata dari


58/94

Prakt ikum r stasi Mesin

T BEL KELEMB B N

REL T

IF

D N

TE

K N N U P

J

NUH

To

WET BULB DEPRESSION T

0

• Tw uc

VAPOUR PRESSURE

OC

2

4 6 8

10

12

14 16

18

20

RIBUAN)

• Pa)

15

80

61 44 27

13

. . . . .

1,704

16 81 63 46

30

15

.

.

. .

.

1,817

17.

81 64 47 32

18

. . . . .

1,936

18. 82

65

49

34 20

. . . .

-

2,063

19.

82

65

50 36 22 10

.

.

-

.

2 200

20

.

83

66

51

37 24

12

. . . .

2,337

21. 83 67

53

39

26

14

. . . .

2,486

22. 83 68 54 40 28

17 6

-

.

.

2,642

23.

84 69

55

42

30

19

8

. . .

2,808

24. 84

69 56 43 31 20 10

. . .

,982

25. 84

70

57 44

33 22 12

. . .

3,166

26.

85

71

58 46

34

24 14 5

.

.

3,360

27.

85

71

58

47

36

26 16 7

. .

3,564

28. 85 72 59 48 37 27 18 9

. .

3,779

29.

86 72

60 49

38

28

19

11

- -

4,004

30. 86 73 61 50 39 30 2 13

. .

4,212

31.

86 73 61 5

40

31

22

14 9

-

4,491


59/94

·'

4.13 Analisa Intercooler

Thermal·Ratio:

Praktikum

Prestasi

Mesin

34)

4.14. Analisa lndikator Diagram dari Operasi Tingkat Ganda

Dengan menggunakan analisa indikator diagram akan dapat dihasilkan

suatu grafik tekanan vs volume

yang

telah dikoreksi, disamping

itu

dapat pula

dihasilkan suatu diagram kombinasi dari tekanan

vs

volume untuk tingkat ganda.

Dari grafik

P-

T akan dapat dihasilkan suatu indeks politropis (n). Dari

diagram

P-V

yang sebenarnya akan naik oleh karena adanya clearance volume

yang

dapat dilihat

pada

tabel berikut

ini

Tabel ini diberikan untuk menghitung

clearance volume terhadap tekanan untuk kompressor tingkat tunggal

dan

tingkat

ganda.

Pressure (Bar)

Tingkat Pertama

Tingkat Kedua

Vc.10

5

m

3

Vc.10

5

m

3

0 2,294

1,691

1 2,307

1,704

2 2,319

1,717

3 2,331 1,730

4

2,345 1,743


60/94

raktikumPrestasi M in

5. JALANNYA PENGUJIAN

5 1

Kompressor T

ingkat

Pertama

5 1 1 Sebelum Menjalankan

Unit

• Periksa semua peralatan/instrumen pengukuran

• Buang dan bersihkan air kondensat

yang

terjadi dalam receiver dan

intercooler melalui saluran pembuangan

yang

ada .

• Pasang kertas Maihak (Maihak Indicator) pada peralatan pembuat

diagram P-V (jarum penggambar P-V diagram).

• Tutup katup pengatur aliran pendingin pada panel dengan jalan memutar

kr.

an

secara penuh dengan jarumjam.

• Kondisi air pendingin yang dibutuhkan adalah : Debit

=

3

liter menit 40

ghp)

• Buka katup suplai air pendingin dan periksa kalau-kalau terjadi kebocoran.

5 1 2 Menjalankan

Unit

•

Buka

katup pengatur aliran

massa

udara pada panel instrumen dan

pastikan bahwa tekanan udara pada receiver not.

• Nyalakan swich ON/OFF pada panel kontrol dan perhatikan bahwa tombol

pengatur putaran harus diset pada kedudukan nol.

• Putar tombol pengatur putaran perlahan-lahan pada posisi speed

500

rpm.

• Tutup katup pengatur aliran massa udara, sehingga tekanan dalam


61/94


2;2,5;3;3,5;4;4,5;5;5,5;6; 6,5;7; 7,5; 8 bar), catat

semua

penunjukan alat

ukur pada panel instrumen.

• Ulangi pengujian untuk putaran yang lain.

5 2 Kompressor Tingkat Ganda

Hentikan tingkat pertama terlebih dahulu sebelum kedua unit digabung

menjadi compressor bertingkat ganda

5 2 1 Sebelum Menjalankan

Unit

• Hubungkan sisi keluar dari kompressor tingkat pertama dengan sisi masuk

dari kedua kompressor tingkat kedua.

• Hubungkan sisi keluar dari kompressor tingkat kedua dengan sisi masuk

receiver pada tingkat pertama.

• Hubungkan pipa suplai air pendingin dan pipa untuk saluran pembuangan

dari intercooler.

• Tutup katup pengatur aliran air pendingin pada panel instrumen dengan

memutar kran secara searah dengan jarum jam.

• Kondisi

air

pendingin

yang

dibutuhkan :

debit=

3

1/mln

40

gph) dan in

=

1 bar.

• Buka katup suplai air pendingin dan periksa kalau-kalau terjadi kebocoran

• Periksa bahwa intercooler selection valve pada sisi sebelah kanan bekerja

dengan baik dengan cara menggerakan tuas

yang

tersedia.


62/94

Praktikum

Prestasi Mesin

6.TUGASPENDAHULUAN

1.

Sebutkan jenis atau

tipe

kompressor yang saudara ketahu

2. Sebutkan kerugian dan keuntungan dari masing-masing jenis tersebut

diatas

1 .

3. Apakah yng disebut dengan efesiensi volunietris dari sebuah kompressor ?,

4. Mengapa efesiensi volumetris amat penting bagi sebuah kompressor ?

5. Bagaimana pengaruh perbandingan tekanan (pressure ratio) teradap

efesiensi dan daya yang dibutuhkan dari sebuah kompressor? .

6. Apakah

ya

ng menyebabkan perbedaan bentuk

an

tara diagram P V ideal

dengan diagram

P V

yang sesungguhnya

?.

7. Apa yang dimaksud dengan clearance volume dari sebuah kompressor.

8. Apakah fungsi intercoo

ler

pada kompressor bertingkat ganda a au lebih ?

9. Apakah yang mempengaruhi jumlah kandungan uap

air

dalam udara

?.

10.Bagaimana cara mengurangi jumlah kandungan uap

air

dalam udara dari

sebuah

kompressor

?•

7.

TUGAS AKHIR

7. 1 Perhitungan Lengkap

dari

Has

t

Percobaan

7.2 Gambarkan Pada Kertas Grafik

7.2.1 Diagram antara

p Yr

7.2.2 Diagram P V

7.2.3 Diagram antara lvol • Yp

7.2.4 Diagram antara liso

Yp


63/94

·Praktikum Prestasi

esin

POMPA AKSIAL

1

TUJUAN PENGUJIAN.

Pengujian dilakukan dengan tujuan · supaya praktikan dapat lebih

memahami karakteristik pampa aksial pada berbagai posisi runner blades

dan diffuser blades

yang

berbeda, serta putaran poros

yang

berbeda pula. Dan

mampu menggambarkan dalam grafik serta mampu menganalisa hubungan

antara teori dengan praktek, sehingga dapat lebih memahami arti fisik dari

proses

kerja pampa aksial.

2 TEORI

Pompa

aksial adalah

salah

satu alat

yang

berfungsi untuk mengalirkan

fluida dari potensial rendah ke potensial

yang

lebih tinggi dengan menggunakan

gerak putaran dari bledas dan mempunyai arah aliran

yang

sejajar dengan

sumbu

porosnya.

Persamaan-persamaan dasar teoritis dalam menganalisa Karakteristik pampa

aksial adalah

1

persamaan kontinuitas

2. persamaan energi

3. persamaan momentum

4 persamaan sirkulasi


64/94


SJ fon

Gambar 1

Pompa

Aksial

3. CARA

KERJA

POMPA

AKSIAL.

Karena adanya perputaran dari blade

yang

mempunyai kedudukan sudut

tertentu sehingga tekanan dari sisi hisap blades pada daerah suction menjadi

lebih rendah, akibatnya fluida mengalir ke

sisi

hisap, blades tersebut

yang

selanjutnya masuk ke

sisi

tekan blades,

pada

daerah discharge yang bertekanan

lebih tinggi,

dan

dari sini fluida bergerak atau mengalir ke tempat

yang


65/94


p

Gambar 2

Perbedaan Tekanan pad a Manometer

3.2. Kapasitas

Aliran Q) :


66/94


67/94


Gambar 4

Sudut

li

ran Fluida pada Blades

4. SPESIFIKASI

UNI

T PENGUJIAN

Pompa

Jenis

Tinggi kenaikan (head)

Pompa

air

axial dari Gilbert Gilkers

ft

Gordon Ltd

3,05 m

Kapasitas

Putaran

Daya motor

Panjang lengan

Stroboscope

:

1,7 m

/menit

3000 rpm (maksimum)

3 kW, 970/1180 rpm,

50/60Hz 200-

240

volt

238,1 mm

Untuk mengukur kecepatan putaran dari propeler pampa yang mana


68/94


10

Manometer air raksa

a

untuk

n g u ~ u r

selisih tekanan pada venturi

b

untuk mengukur selisih tekanan isap dan tekan

c. untuk mengukur selisih tekan isap terhadap atmosfir

11 Pompa

sentrifugal

12

Motor penggerak pompa sentrifugal

13 Stroboskop

.14 Pengatur sudut runner blades

9

2

5

Gambar 5

lnstalasi Pengujian Pompa Asial


69/94

•


Untuk mengetahui putaran yang diinginkan dipergunakan

alat

tachometer

dan Stroboskope.

Perhatian I I I

Untuk merubah

input

voltage

controller

harus perlahan lahan.

6 P R METERY NG DIUKUR

Dalam percobaan

ini

parameteryang diukur adalah Hv,

Ht

p pada putaran

dan kedudukan yang runner blades (Qr) dan diffuser blades ( Qd )

tert

entu.

7

D F

T

R

PUST K

1

V M

. Cherhasshy, Pump Fans Compressors, Mir Publisher, Moscow, 1980.


70/94


71/94

Praktjkum Prestos; Mes;n

e. Rumus yang dipergunakan :

Cp. 6T [watt]

Dimana :

me =

massa

refrigerant

yang

mengalir melalui evaporator.

kg/

menit)

Cp = kalor jenis R-12 J/kg

0

C

6T = t1ref

-

:oref

·

0

C

t ref .. temperature refrigerant di dalam evaporator dan kondensor

0

C}.

toref

= temperature refrigerant keluar evaporator dan kondensator

0

C}.

t

= temperature rangan·

0

C .

t

1

u = temperature udara masuk pada evaporator dan kondensator.

0

C

tou

= temperature udara keluar pada evaporator dan kondensator.

0

C}.

Qe = perpindahan kalor evaporator. watt)

O C = perpindahan kalor kondensor. watt)

Qc =me . Cp .

6T

watt)

v" Hukum

I

thermodinamika ,

W

= Qe Qc

W=Q

v"

Kerja kopresor :

W _r

P i . V s l ) [

p ~ ) r ; •

- ]

y - 1 z

dimana : W

=

kerja spesifik J/kg)

r

= 1,4 + 1

s


72/94

dimana:

Untuk kondensor :

6

T ;. ti - to

6

T

=

.6.

tc

Untuk evaporator: .6.T = ti - to

6

T = £\te


SCHEMATIC

REFRIGERATION

TRAINING

UNIT

,

L @ i ~ ~ H S 1 W

t

1

·:

v

~ P g

TXV

I

•

p

Out


73/94


Keterangan :

/

TSC

=

Thermostat swtch control

/

CTV

=

Capitallary tube valve

/

AXV =

Automatic expansion valve

/

TXV

=

Thermal expansion valve

/

Pg

=

Pressure gauge

/

Tin

=

Temperatur in

/

To

c

Temperatur out

/

FMB

=

Flow meter bulb

/

ISG

=

Indicator sight

glass

/

V

=

Expansion

float

valve

/

RCB

=

Receiver control By

Pass

/

RCV

=

Receiver control valve

/

HP

= High

pressure first

/

HP2

=

High pressure second

/

HPJ =

High pressure third

/

HP4

=

High pressure fourth

/

ACB

=

Accumulator control by pass

/

ACI

=

Accumulator control in

/

ACO

=

Accumultor contol out

3.

URAIAN DAN

DATA

DARI

UNIT

3.1 Kompresor

Kompresor adalah bagian

yang

terpenting dari suatu proses refrigerasi


74/94


b.

Bentuknya kecil, kompak dan harganya lebih murah.

c.

Tidak memakai tenaga penggerak dari luar, suaranya lebih tenang,

getarann

ya

kecil.

Data

-

data:

/

Kompresor model JRL 4-0050 IM Ecopeland.

. / B/M, Volt 115i50 Hz, 1

Phase.

3. Kondensor

Kondensor gunanya untuk membuang kalor

dan

mengubah wujud

bahan

pendingin dari gas menjadi cair dan juga suatu alat untuk membuat kondensasi

bahan

pendingin gas dari kompresor dengan temperature tinggi dan tekanan

tinggi. Bahan pendingin di dalam kondensor dapat mengeluarkan kalor

yang

diserap dari evaporator dan panas

yang

ditambahkanoleh kompresor dan alat

peng.atur bahan pendingin, jadi pada sisi tekan tinggi dari system.

Unit tersebut memakai udara yang mendinginkan kondensor dengan

memakai fan motor

yang

dapat meniupkan udara ke arah kondensor dalam

jumlah

yang

lebih besar, sehingga kapasitas kondensor bertambah, bentuk

kondensor

ini

disebut Air cooled condenser, serta dengan memakai system pipa

dengan system sirip-sirip tube and fin condenser) sebagai pendinginan dengan

luas permukaan untuk terjadinya perpindahan kalor yang baik.

Kondensor ini juga dilengkap dengan alat pengukuran temperature

thermometer) dan tekanan pressure gauge).

Data-data : Preses aliran refrigerant dalam pipa condensor adalah single series

refrigerant circuit.


75/94


AXV disebut juga katup ekspansi tekanan

konstan

yang

mana

dapat

mempertahankan tekanan evaporator konstan pada beban

evaporator

yang

berubah-ubah.

Katup ekspansi

ini dapat mengatur

jumlah refrigerant

yang masuk ke

evaporator dalam batas yang

sama dengan kapasitas hisap kompresor. Selama system

sedang

bekerja, katup tersebut dapat mempertahankan tekanan

evaporator dan tekanan saluran hisap tetap konstan,

se

hingga

beban kompresor juga menjadi konstan. Jadi katup tersebut akan

membuat kapasitas

yang

konstan pada beban berubah-ubah, katup

tersebut bekerja hanya dipengaruhi oleh tekanan refrigerant di

evaporator 0,7 bar, dengan kapasitas katutersebut direncanakan

untuk temperature evaporator 5

°C dan

temperature cairan masuk

ke

evaporator

40 ° .

TXV : Katup ekspansi tersebut dapat mengatur jumlah refrigerant yang

mengalir ke evaporator sesuai

dengan

beban evaporator dan

mempertahankan efisiensi evaporator yang

maksimum pada

setiap

keadaan beban evaporator yang berubah-ubah, serta dapat

mempertahankan gas panas lanjut yan g

konstan

yang tidak

mengatur tekanan dan temperature dalam evaporator, tetapi

mengotrol jumlah refrigerant yang mengalir masuk

ke

evaporator,

selain dikontrol oleh tekanan rendah dalam evaporator juga oleh

temperature dan tekanan akhir evaporator. Katup ekspansi ini

mempunyai batas temperature evaporator yang besar dan super

heat yang mudah disetel. Waktu kompresor

sedang

bekerja

menghisap refrigerant dari evaporator, maka tekanan evaporator


76/94


dapat

diatur

untuk membuka adalah 8 - 17 bar, untuk diferensial

yang

masih

dapt

diatur

adalah 3 bar sedangkan batas maksimum adalah 23,5 bar.

3.5.2

LPC

(Low Pressure Control)

Saklar pemutus tekanan rendah dapat mencegah terjadinya pembekuan pada

evaporator, juga dapat mencegah udara

dan

uap air masuk kedalam

system

apabila terjadi kebocoran pada sisi tekanan rendah. Sklar ini pipanya harus

dihubungkan denngan saluran hisap kompresor.

Saklar pemutus tekanan rendah mempunyai batas pengaturan tekanan atau

dapat

diatur

untuk menutup : 300 mm

Hg

- 4 bar

dan

diferensial tekanan rendah

: 0,7 bar 2,5 bar.

3.

5.3

TSC

(Thermostat Switch Control)

Suatu alat untuk mengontrol temp erature atau mempertahankan

temperature kon stan, alat ini dilengkapi pula dengan pipa kapiler yang terdiri

dari tiga bagian : bulb (tabung sensor terrnal) , pipa kapiler (penghubung), below

dan

saklar

l i

strik (penggerak mekanik). Jadi tepatnya

TSC

ini

han ya

lah suatu alat

yang

menunjukkan keadaan temperature pada saat itu

yang

mengatur

temperature udara dalam ruangan pada batas temperature tertentu dengan

membuka dan menutup kontak listrik secara automatic.

3.5.4 Accumulator

Berguna untuk menampung sementara bahan pendingin cair dan campuran


77/94

Praktikum Presta

s

esin

Simbol-simbol yang digunakan.:

mr : Massa refrigerant yang mengalir melalui pipa evaportor dan

kondensor. kg/men).

Cp : Kaler jenis

R-12.

J/kg oC .

to

: Temperatur refrigerant yang keluar evaporator dan kondensor.

C .

t , : Temperatur refrigerant yang masuk evaporator dan kondensor {

C .

t

: Temperatur udara keluar evaporator

dan

kondensor. C .

to

:

Temperatur udara keluar evaporator dan kondensor C).

e

: Laju perpindahan kalor di evaporator. watt ).

O C

:

Laju perpindahan kalor di kondensor. watt).

P, : Tekanan yang keluar dari kondensor. bar).

e : Tekanan

yang

masuk evaporator. bar).

a

: Tekanan di dalam ruangan. bar).

P, : Tekanan

yang

masuk kompresor. bar).

Po : Tekanan yang keluar kompresor. bar).

tik : Temperatur yang masuk kompresor C .

tok: Temperatur yang keluar kompresor. C .


78/94

raktikumPrestasi esin

POMPA

SENTRIFUGAL

1. MAKSUD DAN TUJUAN

Setiap pompa mempunyai karakteristik tersendiri,

sesuai

dengan

apa yang

telah direncanakan oleh pabrik pembuat atau siperencananya designer).

Praktikum ini bertujuan mengetahui karakteristik dari pompa air sentrifugal,

sehingga

para praktikan dapat langsung membandingkan antara hasil pengujian

dengan teori

yang

pernah di dapat. Praktikum pengujian ini juga bertujuan

memberikan pengalaman praktis kepada setiap praktikan bagaimana

mengoperasikan dan melakukan pengukuran terhadap parameter-parameter dari

suatu pompa air sentrifugal.

Pengujian dilakukan untuk mengetahui :

1 Karakteristik pompa pada putaran motor yang konstan.

2 Karakteristik

pompa

dengan perubahan putaran motor.

2

TEORI

Pompa adalah suatu alat

yang

dipakai untuk memberikan atau menambah

tenaga dinamis kinetis)

dan

tenaga potensial pada cairan. Cairan diisap melalui

tengah impeller

dan ke

luar secara radial dengan kecepatan absolute)

yang

merupakan kecepatan putar tangensial) dan kecepatan air

yang

meluncur

inengikuti impeller relative).

Di dalam volute rumah pompa), kecepaan air berkurang karena luas bidang

yang


79/94

raktikum

Prestasi Mesin

Perubahan-perubahan momentum sudut atau momentum per-unit

masa

cai

ran

/ fluida yang melalui rotor/impeller adalah :

M = V

2

R

1

Berdasarkan Hukum Newton II, besaran tersebut akan sama dengan tors pada

impeller untuk stedy flow, maka :

Dimana : E = energi transfer per-

unit

berat cairan

g percepatan gravitasi

Jika R U pheripheral velocity dari impeller , maka :

Persamaan

ini bias a disebut sebgai Euler £quat; on , untuk pampa

yang

menggambarkan besarnya energi yang ditransfer dari impeller ke cairan/fluida.

Persamaan

ideal di atas didasarkan atas

asumsi

-

asumsi

tertentu, yakni tidak

terjadi aliran

yang

turbulen, tidak terjadi

gesekan

dan aliran fluida mengalir

dengan

arah

yang

sempurna.

Energi maksimum yang dapat dirubah adalah saat momentum sudut pada inlet

0,

sehingga V1t

0,

persamaannya menjadi :


80/94


Pertama akibat pengaruh aliran sirkulasi, maka besarnya he

ad

akan

berkurang seperti dapat

dilih t

pada gambar di bawah .

.Kerugian akibat gesekan yang terjadi

pada

laluan sisi masuk, bagian dalam

dari impeller dan pada bagian laluan ke luar

pada

volute keong) . Kerugian

akibat turbulensi aliran, akan mengakibatkan

head

yang dicapai menjadi semakin

berkurang. Turbutensi

terj di

karena fluida

yang

masuk impe

ll

er t idak

mempunyai sudut yang sam a dengan sudut

sudu sisi

masuk

p

1

Head yang terj di setelah dikurangi oteh beberapa kerugian di atas digambarkan

dalam garis H.

NPSH

Net Positive Suction Head)

lstialah ini mempunyai hubungan dengan kondisi aliran pampa agar pampa

dapat bekerja dengan baik, antara flensa

pemasukan

pampa dengan pemutaan

sudu harus terdapat perbedaan tekanan

yang

cukup besar, supaya ir dapt masuk

ke

sudu.

G

. .

vr

g

--

---

- <

ooo

...

---

L ____

_


81/94


' '--

-

- -

- ----..4----

·

Gambar 3 Kurva kapasitas-tinggi tekan actual

Tekanan statis terendah dalam instalasi tercapai sedikit sebelum

permukaan

sudu

kipas, karena

sesudah

itu tekanan meningkat kembali.

Yang

harus diusahakan adalah agar tekanan terendah

ini tidak

menjadi rendah dari

tekanan di mana air yang dipompakan mulai mendidih pada suhu kerja atau

tekanan uap jenuh. Bila keadaan demikian maka akan

terjadi

kavitasi.

Berhubung dengan masalah tersebut di atas, maka daiam

teknik

pompa di

masukkan pengertian NPSH Disini diadakan perbedaan antara :

/ NPSHA (available), yang berhubungan dengan tekanan yang tersedia

pada flensa siap pompa.

/ NPSHR (required), yang berhubungan dengan tekanan yang disyaratkan.


82/94


83/94

Praktikum

Prestasi esin

2. Matikan switch penggerak motor

"off"

3. Switch utama

pad

a panel listrik dimatikan off , dapat dilihat bahwa

lampu ikut mati.

4.

Hubungan

panellistrik ke jaringan listrik tetap diputuskan.

Perhatian I I

Bila terdapat hal yang meragunakan atau mencurigakan dalam mengopersikan

alat, maka segera lapor ke asisten

aau

penanggung jawab praktikum.

6.KEPUSTAKAAN

1.

Pompa

dan Blower Centrifugal, Church, A. H.

2. Pompa dan Kompresor, Tahara, Haruo

3.

Pump

Handbook, Karassik, Igor

J

4. Pompa, Bianchi, L.W.P. lr.

5.

Pompa jilid

2 lng. A. Nouwen

7. KESAN DAN PESAN

Kesan -

kesan apa

yang saudara dapatkan selama praktikum

dan pesan

apa yang

ingin saudara sampaikan mengenai praktikum ini.


84/94

.. Praktikum

restasi

Mesin

PENGUJIAN HEAT PUMP

I. TUJUAN PERCOBAAN

;> Memahami prinsip-prinsip

te r

modinamika dari mesin pendingin/heat pump

;>

Mengetahui prinsip kerja pampa kalor .

;> Mengetahui fungsi komponen utama mesin pendingin/pompa kalor

;>

Mengetahui hublingan antara tekanan, entalpi, entropi, dan temperatur serta

karakteristik penggunaan pampa kalor

II. MAKSUD PERCOBAAN

Setelah mengikuti pengujian ini, diharapkan praktikan mampu membaca

dan menggunakan diagram p - h dan T - s dari

siklus pampa

kalor

Ill. DASAR TEORI

Pada

um umnya refrigreasi merupakan suatu proses perpindahan kalor.

Proses

ini terjadi antara media penyerap/pel

epas

kalor dengan lingkungan.

Media ini biasa disebut refrigeran. Selama proses terjadi, refrigeran mengalami

peruba han fase, yaitu dari fase cair ke uap proses penguapan) dan dari fase uap

kembali lagi ke fase cair proses pengembunan).

Pada

proses penguapan, refrigeran membutuhkan sejumlah kalor yang


85/94

1.

Keterangan Tentang Diagram

p-

h

p [bar]

abs deerah

ca lr n

bawah

jenuh

Isobar

isoentalpl

daerah

campuran

cair

uap


•

t

lk KriUs

lsoentropl

sokhorik

uap

panas

lanjut

h (kJ/kgK]

Diagram p - h merupakan kumpulan garis-garis bantu termodinamis yang berguna

dalam memplot

titik

k

eadaan

suatu fluida.

>

Kubah

jenuh, merupakan garis tempat keadaan jenuh fluida, baik cair jenuh

(garis sebelah kiri

titik

kritis) maupun

uap

jenuh (garis sebelah kanan titik

krisis).

>

Daerah cairan bawah jenuh, merupakan daerah tempat keadaan cairan yang

temperaturnya lebih rendah dibanding temperatur cairan jenuhnya pada

tekanan yang sama.

> Daerah uap

panas

lanjut, merupakan daerah tempat keadaan uap

yang


86/94

Praktikum Prestasi

si

n

Adapun cara membuat siklus pada diagram ini adalah dengan memplot

titik

di

mana tem·peratur dan tekanannya terukur

pada

alat ukur

yang

digunakan.

Selain

itu,

diasumsikan bahwa proses yang

terjadi

pada evaporator

dan

kondenser berlangsung pad

a

tekanan tetap tidal< terjadi pressure drop .

IV.

DIAGRAM SK

EMATIK

HEAT PUMP

alat

ekspansi

kompresor

Dari gambar di atas, terlihat bahwa aliran refrigeran membentuk siklus

tertutup

dan melalui komponen utama dari siklus kompresi uap, yaitu:

kompresor, kondenser, evaporator, dan alat ekspansi.

1. Siklus Refrigeran

Fluida yang digunakan pada Unit Pengujian Heat Pump sebagai medium

kalor refrigeran) adalah d;chloro d ftuoro metana

CChF

2

R-

l 2) atau sering

disebut dengan Freon-12.

Pada

kondisi uap panas

lanjut

titik 2), refrigeran


87/94

raktikum Prestasi Mesin

ali an air ke dalam kedua tangki tersebut dapat diatur sesuai dengan kebutuhan

percobaan melalui penunjukan pada skala dari water flow meter, pengamatan

lain dilakukan terhadap temperatur

air

masuk

dan temperatur

air

pada kedua

tangki. Setelah melalui kedua tangki tersebut, air dibuang melalui pipa

·pembuangan masing-masing tangki. ·

Pada tangki kondenser aliran air berfungsi untuk menerima sebagiarl kalor

dari uap refrigeran sehingga didapat temperatur yang lebih tinggi TH). Demikian

pula sebaliknya pad a tangki evaporator,

at

ran air ·berfungsi untuk melepaskan

kalornya untuk menguapkan refrigeran sehingga didapat suhu .air yang lebih

rendah

Tc)

.

V. PROSEDUR PERCOBAAN

•. Cara menjalankan Unit Percobaan

Pompa

Kaler

1

Unit percobaan diletakkan pada permukaan yang keras dan datar serta 1ebih

tinggi dari sumber

air

yang digunakan.Tempat pembuangan

air

proses harus

lebih rendah dari letak

unit

percobaan

supaya

pembuangan

air

drajnase)

dapat berjalan dengan baik.

2. Persiapkan dan pasanglah selang karet atau plastik dia. 15 mm) pada

tempat pembuangan ai r tangki evaporator dan kondenser. Kencangkantah

selang ini dengan menggunakan kawat atau klem untuk mencegah kebocoran.

3. lsilah tangki -suplai air yang tersedia

hingga

penuh.

4. Pasangkanlah

kabel

listrik

kompresor dan pampa air pada stop kontak

yang

tersedia. Janganlah dihidupkan

unit

pada saat ini.


88/94

Praktikum

Presttisi Mesin

>

mH (kg/h),

yaitu

laju massa aliran air yang masuk ke kondenser (telah

ditentukan oleh asisten).

>

Ts (

0

C), yaitu temperatur air pada bak penampung (suplai air).

>

Tc

(

0

C),

yaitu temperatur

air pada

tangki evaporator. ·

>

TH (

0

C),

yaitu temperatur

air pada

tangki

kon

denser.

>

P

(kPa), yaitu tekanan uap refrigeran sebelum masuk kompresor

suction

pressure).

>

T

1

(

0

C), yaitu

temp

eratur cairan refrigeran setelah melewati katup

eksp

ansi

(sebelum memasuki evaporator).

>

T

2

0

C), yaitu temperatur uap refrigeran setelah melewati evaporator

(sebelum masuk ke kompresor).

> p

2

(kPa), yaitu tekanan uap refrigeran setelah ditekan oleh kompresor

(tekanan kompresor).

> T

3

0

C),

yaitu temperatur uap refrigeran setelab ditekan oleh kompresor.

>

T4 (

0

C), yaitu temperatur cairan refrigeran setelah melalui kondenser.

>

s (s/rev), yaitu waktu sekali putar dari piringan

watt hour meter.

Setiap pengambilan data dimulai dengan menunggu satu kali berputarnya

piringan meteran listrik Sejak awal menunggu, stopwatch dihidupkan, untuk

kemudian dihentikan tepat pada waktu piringan berputar satu kali . Setelah it u,

dicatat semua parameter data pada kertas pengambilan data.

•. Cara Mematikan Unit Pompa Kaler

>

Tutuplah katup refirigeran pada refrigerant flow meter. Hal ini bertujuan


89/94

- Jalur hisap (suction lines):

'

Panjang pipa lurus

=

0,60 m

' 90° Standard Elbow = 3

bua

- Jalur Tekan (Discharge lines):

'

Panjang pipa lurus =0,54 m

'90o Standard Elbow = 3 buah


- Jalur Refiigeran Cair dari Kondenser

ke

Katup Ekspansi:

' Panjang pipa lurus = 1,10 m

' 90° Standard Elbow =6 buah

'

Silica gel dryer

=

1 buah

'

Refrigerant

flow

meter

=

1 buah

- Jalur Refrigeran Cair dari Katup Ekspansi

ke

Evaporator:

'Panjang pipa lurus = 0,17 m

'90° Standard Elbow

=

2 buah

- Kompresor Single Cylinder Reciprocating, jenis hermetik:

' Daya maksimum = 0,5 HP I

2000

rpm

'Diameter piston = 35,4

mm

' Panjang langkah =15,8

mm

- Kipas pendingin kompresor. Axial flow 4 blades:

'Daya

motor

listrik

=

7 Watt/1300 rpm

' Diameter

sudu

= 0,20 m

- lnstrumen Watt-hour meter: digunakan untuk mengamati energi

yang sebenarnya digunakan untuk menggerakkan kompresor.

Standar pengukuran: 166,66 putarah sebanding dengan 1 kWh.

- Kondenser: Tipe Shell and Helitical dengan swirl flow

I


90/94

Praktikum

Prestasi Mesin

VII. KESIMPULAN DAN

SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan dan perhitungan yang telah dilakukan, maka

dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

• Berdasarkan hasil perhitungan, ternyata tid k

sesuai

dengan hukum I

termodinamika, yaitu c + lH + W dan hasH yang diperoleh lebih besar dari

0 hal ini mung kin dikarenakan rangkaian ini dalam keadaan terbuka,

sehingga memungkinkan terpengaruh oleh keadaan lingkungan, dan juga

adanya kemungkinan kerusakan

l t

atau human error. Diagram p · h dan T·s

dari percobaan I dan II cenderung sama. Efisiensi refrigerasi teoritis ternyata

lebih dari

100 ,

dikarenakan perhitungan data hasil percobaan tidak sesuai

dengan hukum I termodinamika.

• Efisiensi refrigerasi siklus yang didapat dari percobaan I dan II hampir

mendekati satu dengan yang tainnya.

B. Saran

Adapun saran-saran yang berguna untuk perbaikan dalam percobaan

in i

,

adalah:

Sebelum

percobaan, hendaknya l t dikalibrasi dan dites dahulu, agar

pengambilan data dapat dilakukan dengan akurat.

Dala·m melakukan percobaan, hendaknya lebih teliti dalam membaca alat

ukur yang ada sehingga dapat diperoleh hasil yang maksimum.


91/94



92/94

-

~

0

.......

~

.g

Oo

.......

()

--

- - --- .._ - --- .-4 ·-...

I

I " •

O •

TEMPERATURE -

ENTROPY

DIAORlloN •

IN S.

l. UIUTS-

F

OR

- -

- -

---J--:f-. , .. . . ::--r+--, ,. .--f ' ::-ir-r-r-r+-----:1

DI

CHLOROif lUORONETHAHE

. CC iz Fz)

•

.

0

(REF;R

I

OERAHT

12)

G A.HEWEn

Mof-

fVIIUSIIU

er:

.. ..

_ . ...

-. .•

. . . . . . . . . : ~ . .

........

c:wa .....

' ts

._....._.

Documents

Modul Praktikum Prestasi Mesin (KKE)