KOMPRESSOR SENTRIFUGAL (CENTRIFUGAL COMPRESSOR)

Kompressor memiliki fungsi mengompresi/memampatkan fluida gas menjadi volume yang kecil sehingga temperatur dan tekanan fluida gas bertambah. Dengan kata lain, kompressor menerima aliran massa gas dengan temperatur dan tekanan rendah lalu menaikkan temperatur dan tekanan massa gas tersebut.

Prinsip kerja kompressor sentrifugal hampir sama seperti pompa sentrifugal. Kompressor ini juga memanfaatkan gaya sentrifugal untuk menambah tekanan dan debit aliran fluida dari inlet menuju outlet.

Putaran impeller kompressor dapat menghasilkan momen gaya (torque) ke fluida cair yang masuk sehingga menciptakan gaya sentrifugal menuju outlet. Momen gaya adalah gaya luar yang menyebabkan benda bergerak melingkar mengelilingi sumbu putarnya.

Pada kasus kompressor sentrifugal, momen gaya adalah perkalian cross product antara jari-jari impeller dan perubahan momentum sudut impeller. Karena perubahan momentum sudut impeller arahnya tegak lurus dengan jari-jari, arah momen gaya akan menuju impeller (90 derajat). Perlu diingat bahwa kompressor sentrifugal memiliki dua impeller yang berputar bersama yaitu di inlet dan outlet. Jadi total momen gaya kompressor adalah pengurangan momen gaya outlet dengan inlet.

Total momen gaya (torsi) pada kompressor sentrifugal dirumuskan oleh euler dalam rumus euler’s turbine formula menjadi:

T shaft = [r₂.(m₂.V₂)]-[r₁.(m₁.V₁)], karena fluida yang dipakai di outlet dan inlet sama, m₁ = m₂ = m. lalu menjadi….
T shaft = m.[(r₂.V₂) – (r₂.V₂)]

• T = Total momen gaya (Nm)
• m = laju aliran massa fluida kerja (kg/s)
• r1,r2 = Jari-jari impeller inlet (1) dan outlet (2) (m)
• V1,V2 = kecepatan linear yang tegak lurus impeller inlet dan outlet (m/s)

Namun perhitungan analisis kompressor sentrifugal di lapangan tidak sesederhana itu. Kompleksitas gaya-gaya yang muncul sangat rumit jika dimodelkan ke rumus matematika. Metode yang biasa digunakan untuk menganalisis aliran-alira gaya kompressor adalah metode CFD. CFD adalah metode simulasi aliran fluida pada rancangan menggunakan komputer.

>> PELAJARI SELENGKAPNYA MENGENAI SIMULASI CFD PADA KOMPRESSOR SENTRIFUGAL!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

aeroengineering services merupakan jasa layanan dibawah CV. Markom dengan berbagai jenis solusi, mulai dari drafting CAD, pembuatan animasi, simulasi aliran dengan CFD dan simulasi struktur dengan FEA.

Sumber:

Cengel, Yunus A dan John M Cimbala. 2006. Fluid Mechanics: Fundamental and Application. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.

https://www.aiche.org/sites/default/files/cep/20130644.pdf (diakses pada tanggal 5 April 2021)

https://www.airbestpractices.com/technology/air-compressors/centrifugal-air-compressor-controls-and-sizing-basics (diakses pada tanggal 5 April 2021)

Author: admin