Apa itu Turbin Gas?

Turbin gas adalah mesin pembakaran berputar yang mengubah energi potensial dalam gas, ditambah energi kinetik dari udara yang bergerak, menjadi sejumlah besar energi yang memutar poros keluaran, melakukan pekerjaan yang sebenarnya. Ada banyak jenis mesin turbin, beberapa di antaranya sangat familiar bagi kebanyakan orang, dan beberapa di antaranya mungkin mengejutkan. Misalnya, kincir angin adalah turbin klasik yang sangat sederhana, dan mesin uap juga merupakan mesin turbin. Di sisi lain, tank tempur utama Angkatan Darat AS, M1A1 Abrams, juga didukung oleh mesin turbin gas.

Mungkin penggunaan mesin turbin gas yang sudah familiar bagi kebanyakan orang adalah jet propulsi – mesin jet turbin gas. Mesin besar ini menggambarkan salah satu keunggulan besar mesin turbin gas – ia memiliki rasio power-to-weight yang jauh lebih unggul dari jenis mesin utama lainnya yang tersedia: mesin reciprocating, seperti mesin diesel, yang memanfaatkan energi reciprocating dari beberapa piston. Di sisi lain, mesin turbin gas jauh lebih mahal untuk dibangun dan dioperasikan daripada mesin reciprocating dengan ukuran yang sebanding, yang membuat penggunaannya mahal untuk digunakan dalam aplikasi konsumen rata-rata seperti mobil.

Sebuah mesin turbin gas terdiri dari tiga komponen utama, semua dibangun di sekitar poros tengah: kompresor, area pembakaran dan turbin itu sendiri, semua tertutup sehingga dapat membangun tekanan. Udara ditarik ke kompresor oleh bilah kipas pada poros, dan dipaksa di bawah tekanan ke area pembakaran. Bahan bakar – paling umum minyak tanah, propana atau gas alam – disuntikkan di bawah tekanan ke dalam ruang bakar dan dinyalakan, secara signifikan meningkatkan suhu, yang pada gilirannya meningkatkan tekanan di ruang bakar. Gas bertekanan ini dipaksa kembali melalui beberapa sirip pada poros turbin, menyebabkannya berputar dan mengirimkan daya ke roda tangki atau rotor helikopter. Setelah melewati sirip turbin, gas bekas habis, meskipun beberapa mesin turbin gas memiliki ketentuan untuk menangkap dan menggunakan kembali sebagian energi panas dalam gas buang.

Mesin turbin gas pesawat bekerja sedikit berbeda. Sementara konstruksi pada dasarnya tetap identik, poros turbin hanya ada di dalam mesin itu sendiri, karena tidak ada tujuan luar untuk mentransmisikan daya yang dihasilkan oleh turbin. Sebaliknya, tugas utama poros turbin adalah memutar kipas kompresor. Kerja mesin dilakukan oleh kekuatan gas bertekanan dan panas yang meninggalkan bagian belakang mesin, memberikan daya dorong, yang memaksa rumah mesin maju bersama dengan pesawat yang terpasang.