Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna
Mesin brayton merupakan salah satu mesin kalor yg termasuk dalam siklus daya gas. Hal ini dikarenakan fluida kerja selalu dalam fasa gas tanpa a&ya perubhan fasa. Berbeda dengan mesin otto & diesel yg menggunakan sistem piston silinder, mesin brayton mengguunakan kompresor untuk menaikkan tekanan fluida kerja. Pada awal perkembangannya memang piston silinder dipakai untuk menghasilkan tekanan tinggi, namun mesin brayotn modern sudah tidak menggunakan piston silinder lagi. Oleh lantaran itu mesin brayton tidak termasuk dalam jenis mesin reciprocating.
Mesin brayton sering kali disebut dengan turbin gas. Mesin jenis ini paling banyak dipakai dalam mesin jet pesawat terbang. Selain itu mesin jenis ini juga banyak dipakai pada pembangkit listrik. Terlebih lagi, lantaran gas buangan dari mesin brayton bertemperatur tinggi, mesin ini terka&g diterapkan dalam siklus kombinasi (combined cycle) dengan siklus rankine. Gas bertemperatur tinggi ini dipakai untuk memanaskan air sehingga uap bertekanan tinggi sanggup dihasilkan.
Gambar 1. Skema siklus brayton
Prinsip kerja dari mesin brayton sanggup dilihat pada gambar 1. Proses yg terjadi sanggup dijabarkan sebagai berikut:
- Udara yg kaya akan oksigen (titik 1) masuk ke dalam kompresor sehingga tekanan & temperatur udara yg keluar dari kompresor menjadi sangat tinggi (titik 2).
- Kemudian udara bertekanan & bertemperatur tinggi (titik 2) ini masuk ke dalam ruang ruang pembakaran. Selanjutnya bahan2 bakar juga masuk ke dalam ruang bakar sehingga bercampur dengan udara bertekanan & temperatur tinggi & menjadikan pembakaran terjadi. Gas hasil pembakaran ini mempunyai energi yg sangat tinggi.
- Gas hasil pembakaran dialirkan ke turbin sehingga dihasilkan kerja dalam bentuk putaran. Sebagian kerja yg dihasilkan ini dipakai untuk memutar kompresor biar berfungsi sebagaimana mestinya. Perbandingan kerja yg dipakai kompresor dengan kerja yg dihasilkan turbin disebut dengan rasio back work. Se&gakan gas buang hasil pembakaran kemudian dikeluarkan ke udara lingkungan.
Dibandingkan dengan mesin kalor lainnya, mesin brayton mempunyai beberapa kelebihan, antara lain:
- Dapat dipakai sebagai penggagas maupun pembangkit listrik
- Efisiensi termal sanggup mencapai 44%
- Dapat dipakai pada siklus kombinasi (combined cycle)
- Rasio daya & berat masih tinggi