Contoh 1Sebuah power plant stasioner beroperasi menggunakan siklus Brayton yang mempunyai pressure ratio 8. Temperatur gas adalah 300K pada inlet kompresor dan 1300K pada inlet turbin. Dengan menggunakan asumsi standard udara dan dengan memperhitungkan variasi panas jenis terhadap temperatur,Tentukan: a). Temperatur gas keluar kompresor dan turbin b). Back work ratio c). Efisiensi termalDengan asumsi standard udara, fluida kerja adalah udara yang mempunyai sifat2 gas ideal, sehingga semua proses membentuk siklus internal reversible.Penyelesaian:

T1 = 300Kh1 = 300.19 kJ/kg Pr1 = 1.386Selanjutnya, proses pembakaran dan pembuangan digantikan oleh proses penambahan panas dan pembuangan panas. Energi potensial dan kinetik diabaikan. Proses 1 2 kompresi isentropis utk gas ideala) Temperatur udara keluar pada kompresor dan turbin ditentukan dengan persamaan energi.T2 = 540K h2 = 544.35 kJ/kg

Proses 3 4 ekspansi isentropik utk gas idealT3 = 1300 K h3 =1395.97 kJ/kg Pr3=330.9T4 = 770K h4 = 789.11 kJ/kg

Wcomp,in = h2 h1 = 544.35 300.19 = 244.16 kJ/kgBack work ratio b) Untuk menentukan back work ratio, kita perlu menemukan work input pada kompresor dan work output pada turbin. Wturb,out = h3 h4 = 1395.97 789.11 = 606.86 kJ/kg 40.2% kerja turbin output digunakan untuk menggerakkan kompresor

c) Efisiensi termal dari siklus merupakan ratio dari net power output terhadap total heat input,atau qin = h3 h2 = 1395.97 544.35 = 851.62 kJ/kg Wnet = Wout Win = 606.86 244.16 = 362.7 kJ/kgJika menggunakan cold-air standard assumption (cp konstan)

Contoh 2Dengan mengasumsikan efisiensi kompresor 80% dan efisiensi turbin 85%, dengan menggunakan data pada contoh 1,Tentukan: a). Back work ratio b). Efisiensi termal c). Temperatur gas keluar turbin

Kerja aktual kompresor dan turbin ditentukan menggunakan definisi efisiensi.Penyelesaian:

Kompresor: Turbin:Sekarang kompresor mengkonsumsi 59.2% kerja yang dihasilkan turbin (dari 40.2%). Peningkatan disebabkan oleh irreversibilitas yang terjadi kompresor dan turbin.

Dalam kasus ini, udara akan meninggalkan kompresor pada temperatur dan enthalpy yang lebih tinggi dan ditentukan dengan cara,

Irreversibilitas yang terjadi pada turbin dan kompresor menyebabkan efisiensi termal dari plant turun dari 42.6% menjadi 26.6%. Ini menunjukkan bahwa sensitivitas performans dari power plant turbin gas dipengaruhi oleh efisiensi kompresor dan turbin. Sehingga desain kompresor dan turbin menjadi penting.Temperatur keluar turbin ditentukan oleh hubungan steady flow,= (1395.97 515.83)kJ/kg= 880.14 kJ/kgDari Tabel T4a = 853K0