Perpustakaan Digital ITB

Turbin adalah salah satu penggerak mula yang paling banyak digunakan untuk pembangkitan listrik. Salah satu komponen yang penting pada turbin adalah shroud yang berfungsi untuk mengurangi konsentrasi tegangan saat bilah mengalami tegangan tinggi. Dalam beberapa kasus, shroud rawan mengalami kekenduran yang berpotensi merusak bilah turbin. Karena besarnya pengaruh kekenduran terhadap kinerja turbin, maka penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh kekenduran yang terjadi pada shroud terhadap frekuensi pribadi model bilah turbin. Pada penelitian ini, terlebih dahulu dilakukan perhitungan teoritis pada batang kantilever yang berfungsi sebagai model dari bilah turbin. Perhitungan ini dilakukan pada dua kondisi, yaitu kondisi jepit-bebas sebagai model dari bilah turbin tanpa shroud, dan kondisi jepit-jepit sebagai model dari bilah turbin dengan shroud yang tidak mengalami kekenduran. Batang kantilever tersebut kemudian disimulasikan dengan menggunakan aplikasi Finite Element Method (FEM) Ansys 2023 R2. Analisis ini juga digunakan pada simulasi model bilah turbin yang telah ditambahkan shroud. Analisis ini berfungsi untuk melihat perilaku dan modus getar bilah pada variasi beberapa nilai kekakuan shroud. Selain dianalisis dengan FEM, model tersebut juga dibuat menjadi objek uji dengan mengelas model shroud pada ujung bilah-bilahnya. Selanjutnya, pada ada objek uji ini dilakukan pengujian FRF dengan memberi gaya eksitasi menggunakan palu impak. Sinyal percepatan kemudian diukur menggunakan akselerometer, dan direkam menggunakan perangkat akuisisi data. Data tersebut kemudian diolah dengan laptop yang memiliki perangkat lunak Matlab, sehingga didapatkan grafik magnitudo dan koherensi dalam domain frekuensi. Dari kedua grafik ini, didapatkan nilai frekuensi pribadi benda uji, kemudian hasil analisis pengujian FRF dibandingkan dengan hasil simulasi. Analisis FEM pada model menunjukkan bahwa kekenduran pada model shroud dapat dideteksi dengan melihat penurunan frekuensi pribadi yang bervariasi antara 17% - 33% pada semua modus getar yang dianalisis. Akan tetapi, pada praktiknya modus getar model tidak konsisten terjadi pada setiap bilah, sehingga metode pengujian FRF hanya efektif untuk mengamati fenomena ini pada modus getar pertama saja.