Nama: Zakaa Aidan Ahmad
NPM: 2306225041
Kelas: Sistem Konversi Energi – 1
Bagian I: Definisi mesin jet
Gambar 1.1. Mesin jet tipe GE90-115B yang dipakai di pesawat berjenis Boeing 777, sumber: https://elfc.com/engines/ge90-115bl/
Mesin jet – atau dapat juga disebut mesin turbin/turbo – merupakan perangkat yang memanfaatkan aliran fluida (jet) untuk menghasilkan propulsi. Jenis mesin tersebut mulai ditemukan pada tahun 1930, dan diaplikasikan pada pesawat Heinkel He-134 buatan Jerman, menggantikan mesin piston konvensional yang telah digunakan sebelumnya.
Bagian II: Korelasi mesin jet dengan turbin gas
Pada dasarnya, mesin jet merupakan salah satu aplikasi dari sistem turbin gas. Mesin jet bekerja berdasarkan konsep siklus termodinamika Brayton, yang mana diilustrasikan pada diagram T-S (temperatur terhadap entropi) sebagai berikut:
Gambar 2.1. Diagram T-S dari siklus Brayton, sumber: https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/brayton.html
Serupa dengan sistem turbin gas, mesin jet beroperasi dengan memompa udara ke dalam ruang bakar menggunakan kompresor. Kompresor kemudian menaikkan tekanan udara sebelum memasuki ruang pembakaran (combustion chamber). Udara bertekanan tinggi tersebut akan dipadukan dengan bahan bakar hingga tingkat energinya meningkat seiring dengan kenaikan temperatur.
Saat melewati turbin, energi kinetiknya dikonversi menjadi rotasi pada propeller turbin. Namun, perbedaan sistem turbin gas dengan mesin jet ada pada pemanfaatan energinya, yang mana sebagian besar panas yang terdapat pada gas kerja diejeksikan untuk menghasilkan gaya dorong (thrust). Sebagiannya lagi dipakai untuk memutar kompresor melalui poros yang terhubung dengan turbin
Bagian III: Komponen-komponen pada mesin jet
Berikut merupakan komponen-komponen dasar yang terdapat pada mesin turbin pesawat terbang:
- Inlet (bagian depan mesin): berbentuk menyerupai corong dengan diameter penampang mengecil seiring dengan posisinya yang semakin memasuki mesin. Hal tersebut mengakomodir udara dengan jumlah besar untuk memasuki mesin dalam satu siklus
- Kompresor (bagian 1 dan 2): terdiri dari beberapa propeller dengan jumlah bilah tertentu, yang mana fungsinya untuk menghasilkan udara bertekanan untuk disuplai ke ruang bakar. Kompresor ini terbagi menjadi 2 set sesuai dengan tekanan operasionalnya, yakni kompresor bertekanan rendah (LPC) dan tinggi (HPC)
- Ruang pembakaran (bagian 4): tempat terjadinya reaksi kombusi antara udara bertekanan dari kompresor. Di area tersebut terdapat beberapa nozel penyuplai bahan bakar yang laju volumetriknya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan tenaga mesin
- Turbin (bagian 5 dan 6): berada di bagian belakang mesin, berfungsi menyerap sebagian energi dari gas bertekanan dan suhu tinggi keluaran dari ruang bakar. Sama seperti kompresor, turbin terbagi menjadi tekanan rendah (LPT) dan tinggi (HPT)
