MAKALAH MESIN KONVERSI ENERGI “SISTEM MAGNETO HYDRO DYNAMIC (MHD)”

MAKALAH MESIN KONVERSI ENERGI “SISTEM MAGNETO HYDRO DYNAMIC (MHD)”

ANGGOTA KELOMPOK KELOMPO K 14 : 1. YULIUS DWI PR PRASETYO !. EMMANUEL ADDO .A. 3. "E#RI ANDRIYANTO 4. IMAM SU"I&I

(11103113) (11103114) (1110311$%) (1110311'3)

"AKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI URUSAN TEKNIK MESIN INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA !014

#A# I

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.







PENDAHULUAN 1.1 L*+ L*+ #,-/ #,-/ Istilah magneto hydrodynamic terdiri dari kata “magneto” “magneto” yang yang berarti

“medan magnetik”, magnetik”, “hydro “hydro”” yang berarti “cairan/fluida “cairan/fluida”, ”, dan “dynamic “dynamic”” yang berarti “ pergerakan”. pergerakan”. Magnetohydrodynamic (MHD) dapat diartikan sebagai suatu penghantaran dan pergerakan suatu fluida secara elektrik di dalam suatu medan magnetik. luida yang dimaksud dapat berupa plasma, logam cair, atau air garam. MHD (M/,* H2+ D2/567) S27*, adalah sistem baru dari pembangkit listrik yang dikatakan efisiensi tinggi dan polusi rendah. !eperti namanya, magneto"hidro"dinamika (MHD) berkaitan dengan aliran fluida yang menghasilkan listrik medan magnet. #airan ini mungkin gas p ada suhu tinggi atau logam cair seperti natrium atau kalium. #airan ker$a di sini disebut 8-7. !ebuah generator MHD adalah alat untuk mengubah energi panas dari bahan bakar secara langsung men$adi energi listrik tanpa generator listrik kon%ensional. &erbedaan mendasar antara generator kon%ensional dan sebuah generator MHD adalah sifat konduktor. !istem con%erter MHD adalah mesin panas yang efisien, seperti semua mesin panas, ditambah dengan menyediakan panas pada suhu praktis tertinggi dan menolaknya pada suhu terendah praktis. pembangkit listrik MHD terlihat yang paling men$an$ikan diantara teknologi kon %ersi langsung untuk produksi tenaga listrik dengan skala besar. Di negara"negara ma$u MHD generator digunakan secara luas tetapi di negara"negara berkembang seperti India itu masih dalam pembangunan. Ini peker$aan konstruksi sedang berlangsung di 'iruchirapalli di 'amilnadu 'amilnadu baah upaya upa ya bersama dari *+# (habha *tomic +esearch #entre), H-, *ssociated #ement #orporation dan teknologi +usia. 1.! P,+,9// P,+,9// E78,+5,/*E78,+5,/*&embangkitan tenaga listrik magneto hydro dynamic (MHD) poer

generation di temukan &ada aal abad ke"/. &ercobaan MHD MHD poer generation pertama kali dilakukan oleh Michael araday pada tahun 01 menggunakan air garam dari sungai 'hames yang mengalir melalui medan magnet bumi. &ercobaan







2arlo%it3 dan Halac3 pada tahun /45. 6enerator MHD yang menggunakan plasma argon pertama kali sukses diu$i dan dikembangkan oleh +ichard +osa pada tahun /7/, yang menghasilkan 8 k9 dan di fasilitasi oleh *:#; di oston, Massachusetts (erman, &olandia, Italia, India, *ustralia dan Israel. MHD $uga semakin berkembang pada tahun /=7 yang masih di fasilitasi oleh *: *:#; dan pada pad a tahun /?5 di Mosko, +usia. Dan dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan pembangkit listrik system MHD semakin cepat. 6enerator MHD secara langsung mengkon%ersi energi thermal dari suatu plasma (gas bertemperature tinggi yang mengandung elektron bebas dan ion) men$adi energi listrik. ;leh sebab itu, MHD poer generation dikenal sebagai proses kon%ersi energi secara langsung. !ebagai konsekuensi operasi ko n%ersi temperature tinggi secara langsung, plant untuk MHD poer generation dapat lebih efisien dibandingkan dengan plant pembangkitan tenaga listrik kon%entional. &ada dasarnya kon%ersi MHD adalah suatu proses %olume. Dengan demikian ukuran generator MHD meningkat sehingga perbandingan daya yang dikon%ersikan MHD dengan kerugian daya dari permukaan dinding kanal men$adi lebih baik.

#A# II PEM#AHASAN !.1 P+5/758 K,+ S57*, S57*, MHD MHD

&rinsip ker$a system MHD sederhana, berdasarkan hukum araday@s dari







Ini adalah prinsip kon%ensional generator $uga, di mana konduktor terdiri dari strip tembaga. Dalam sebuah generator MHD konduktor padat akan diganti dengan sebuah konduktor gas (tekanan tinggi, gas pembakaran suhu tinggi), yaitu gas terionisasi. >ika gas tersebut dileatkan pada kecepatan tinggi melalui kuat medan magnet, yaitu misalkan kita memiliki partikel bermuatan (memiliki charge @A@) bergerak di @@ % kecepatan tinggi ke arah kanan dan medan magnet tegak lurus diterapkan. !ebuah gaya magnetik (-orent3 orce)  @bertindak@ pada partikel bermuatan. !eperti yang ditun$ukkan pada gambar di baah ion positif akan dipercepat menu$u atas plat & (katoda) dan ion negatif akan dipercepat terhadap &5 plat rendah (anoda). >ika & dan &5 secara eksternal terhubung melalui resistensi, arus akan mengalir melalui perlaanan. >adi energy gas secara langsung dikon%ersi men$adi listrik energi. Ini adalah 8+5/758 ,/,+*+ MHD. G,/,+*+ MHD dapat dianggap sebagai dinamo cairan. Hal ini mirip dengan

dinamo mekanik di mana gerak sebuah konduktor logam melalui medan magnet menciptakan arus di konduktor kecuali baha di generator MHD konduktor logam digantikan oleh plasma gas.

ila suatu konduktor bergerak melalui medan magnet ini men ciptakan medan listrik tegak lurus terhadap medan magnet dan arah pergerakan konduktor. Ini adalah prinsip, ditemukan oleh Michael araday araday , , di belakang pembangkit listrik rotary kon%ensional. isikaan asal elanda *ntoon -orent3 -orent3 memberikan memberikan teori matematika untuk mengukur dampaknya.







&rinsip 2er$a Magneto hidro dinamika *liran (gerakan) dari plasma melaksanakan melalui medan magnet menyebabkan tegangan yang akan dihasilkan dan yang terkait arus mengalir di seluruh plasma, tegak lurus ke kedua aliran plasma dan medan magnet menurut aturan 'angan 2anan leming. leming. Hukum -orent3 menggambarkan efek dari partikel bermuatan yang bergerak dalam medan magnet konstan dapat dinyatakan sebagai 1 " ; <(= > #)

Di manaB

"

C gaya (gaya -orent3) dari partikel (dibebankan) bertindak (%ektor)

=

C kecepatan partikel (%ektor)

<

C bertanggung $aab atas partikel (skalar)

#

C magnetic field (%ector)







Di mana B "

C gaya yang diukur dalam unit satuan neton

I

C arus listrik dalam ampere

#

C medan magnet dalam satuan tesla

L

C pan$ang kaat listrik yang dialiri listrik dalam satuan meter .

Gambar Gabungan medan magnet dan arah arus, (Gaya magnetik F tegak lurus arah arus I dan arah medan magnetik B)

!.! S57*, M/,* H2+2/56 H2+2/56 (MHD)

!istem Magneto Hydrodynamic (MHD) sendiri secara luas dapat









P,+9/5// A/*+ S57*, S5-?7 T,+9? / S57*, S5-?7 T,+*?*?8

S 5 7 * , S 5  - ?7 T,+9 ?  

S 5 7 * , S 5  - ?7 T,+ * ? * ? 8

. Di sini fluida ker$a setelah pembangkit

. Di sini fluida ker$a setelah pembangkit

energi listrik dibuang ke atmosfir melalui

energi listrik didaur ulang ke sumber

stack.

panas dan dengan demikian dapat

5. &enyelenggaraan MHD generator

digunakan lagi dan lagi. 5. Dalam helium siklus tertutup sistem

dilakukan secara langsung pada produk

atau argon (dengan pembenihan cesium)

pembakaran seperti batubara, minyak, gas

digunakan sebagai fluida ker$a.

alam (gas panas membentuk unggulan dengan $umlah kecil dari logam alkali yang terionisasi seperti cesium atau kalium)E dalam sebuah sistem siklus terbuka. 1. 2ebutuhan !uhu di sini sangat tinggi,

1. 2ebutuhan suhu relatif sedikit, yakni

yaitu sekitar 5188 F # sampai dengan 5?88

sekitar 718 F #.

F #. 4. !iklus MHD sistem terbuka melibatkan

4. !iklus MHD sistem tertutup

risiko teknologi kompleks yang relatif

melibatkan risiko teknologi sederhana

tinggi, terutama karena suhu tinggi yang

yang relatif rendah, terutama karena suhu

diperlukan. 7. !esuai dengan penelitian terbaru dan

ker$a relatif rendah. 7. !ampai saat ini ada perkembangan







!iklus sistem MHD terbuka, ditun$ukkan pada gambar di baah iniB

6ambar menun$ukkan siklus uap hibrida MHD, batubara diproses dan dibakar di ruang bakar pada suhu tinggi (5?78"1888 G 2) dan tekanan (? sampai 7 di atmosfer). Dengan udara dipanaskan untuk membentuk plasma. &lasma tersebut kemudian disalurkan dengan fraksi kecil () dari loga m alkali (kalium). agian H+ID MHD aliran siklus terbuka merupakan #ampuran yang memiliki kondukti%itas elektrik dari sekitar 8 ohm J m diperluas melalui no33le untuk meningkatkan kecepatan dan kemudian dileatkan melalui medan magnet tinggi (7 sampai ? teslas) dari generator MHD. !aluran lektroda disediakan kontak listrik antara arus dan beban eksternal. 6as yang keluar dari generator MHD masih







. pengaturan pengaturan udara udara untuk memanask memanaskan an gas untuk untuk sekitar sekitar 5788 5788 G # sehingga sehingga gas gas kondukti%itas listrik meningkat. 5. +uang pembakaran pembakaran harus harus memiliki memiliki kerugia kerugian n panas panas rendah rendah 1. mana$emen mana$emen * untuk untuk menambahkan menambahkan bahan bahan ionisasi ionisasi benih benih potensi potensi rendah rendah ke gas meningkatkan nilai kondukti%itas nya. 4. air !ebuah !ebuah didinginkan didinginkan tetapi tetapi debu debu memperluas memperluas isolasi isolasi elektri elektrik k dengan elektroda umur pan$ang. 7. !ebuah magnet mampu menghasilkan menghasilkan kerapatan kerapatan fluks fluks magnet magnet yang yang tinggi tinggi =. &emulihan &emulihan enih enih yang yang diperlukan diperlukan untuk alasan alasan lingkungan lingkungan dan dan ekonomi. ekonomi.

!) SISTEM SISTEM SIKL SIKLUS US TER TERTU TUTUP TUP MHD







2elemahan utama dari sistem siklus terbuka yaitu suhu temperature harus sangat tinggi dan aliran yang sangat kimiai aktif bisa dihapus, dengan menggunakan sistem siklus tertutup MHD. &ada siklus ini cairan (argon dan helium) beker$a dalam area tertutup, yang beredar dalam sebuah loop tertutup. &ada gambar menun$ukkan sistem MHD siklus tertutup. !istem yang lengkap memiliki tiga loop yang berbeda tetapi saling mendukung.Di sebelah kiri adalah loop pemanasan eksternal, gasifikasi batubara dan gas dengan nilai panas tinggi sekitar 7,17 J kg M> dan suhu sekitar 718 G # yang dibakar dalam ruang bakar untuk menghasilkan panas. Dalam penukar panas HK, panas ini akan dipindahkan ke argon fluida dalam ker$a siklus MHD ini. &roduk hasil pembakaran setelah meleati airpreheater (untuk memulihkan bagian dari panas hasil pembakaran) dan pemurnian (






#A# III KESIMPULAN 3.1 K,?/?-/ K,?/?-/ S57*, S57*, MHD MHD

6enerasi MHD menaarkan beberapa keunggulan dibandingkan dengan metode lainuntuk pembangkit listrik, diantaranya adalah sebagai berikutB . &roses &roses MHD mempunyai mempunyai potensi potensi untuk untuk meningka meningkatkan tkan efisien efisiensi si pengkon%ersian energi sampai 78"=8.









7. &enelitian &enelitian mengindikasi mengindikasikan kan baha baha MHD poer generation generation membutuh membutuhkan kan biaya yang lebih rendah dibandingkan dengan pembangkitan da ya kon%entional. =. fisiensi fisiensi penggunaan penggunaan bahan bakar bakar yang yang lebih lebih tinggi tinggi yang berarti berarti lebih lebih baik. Mengurangi konsumsi bahan bakar akan menaarkan manfaat ekonomi dan sosial tambahan. ?. !istem !istem !iklus !iklus 'ert 'ertutup utup menghasil menghasilkan kan tenaga tenaga bebas polusi. polusi.

3.! K,?+// K,?+// S57*, MHD







meningkatkan resisti%itas gas dekat elektroda dan maka akan ada tegangan turun sangat besar di film gas. Dengan menambahkan bahan benih, resisti%itasnya akan dapat dikurangi. 4. !istem !istem MHD MHD membutuhka membutuhkan n magnet magnet yang yang sangat sangat besar besar dan ini ini membutuhkan biaya besar. 7. atubara, atubara, bila bila digunakan digunakan sebagai sebagai bahan bahan bakar, bakar, menimbulka menimbulkan n masalah masalah abu cair yang mungkin ter$adi arus pendek pada elektroda.;leh karena itu, minyak atau gas alam dianggap lebih banyak digunakan sebagai bahan bakar untuk sistem ini.&embatasan penggunaan bahan bakar membuat operasi lebih mahal.

MAKALAH MESIN KONVERSI ENERGI “SISTEM MAGNETO HYDRO DYNAMIC (MHD)”

Recommend Documents