Materi Dasar Teknik Mesin Pengertian Kompresor dan Jenis Jenis Kompresor

1. Pengertian Kompresor

Kompresor adalah jenis mesin fluida yang berfungsi untuk memampatkan udara atau gas. Prinsip kerjanya adalah merubah energi mekanik poros menjadi energi tekan gas yang dikompresi. Kompresor udara biasanya menghisap udara atau gas bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfer. Dalam hal ini kompresor bekerja sebagai penguat (booster). Sebaliknya ada pula kompresor yang menghisap gas yang bertekanan lebih rendah daripada tekanan atmosfer. Dalam hal ini kompresor disebut pompa vakum.

2. Pengertian Kompresi Udara

Kompresi udara adalah proses pemampatan udara, yang berarti ada energi mekanik dari luar yang diberikan kepada gas. Proses ini dapat dilakukan dalam tiga cara yaitu isothermal, adiabatik, dan polytropik. Kompresi isothermal adalah jika pada saat kompresi udara dibarengi dengan pendingin untuk mengurangi panas yang terjadi, temperatur dijaga tetap. Kompresi adiabatik adalah jika kompresi silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas maka kompresor akan berlangsung tanpa ada panas yang keluar dari gas atau masuk ke dalam gas. Sedangkan kompresor polytropik merupakan proses kompresi yang sesungguhnya , bukan merupakan proses isothermal karena ada kenaikan temperatur, namun juga bukan proses adiabatik karena ada panas yang dikeluarkan.

Hukum umum kompresi dan ekspansi gas sempurna adalah P.Vⁿ = konstan. Persamaan ini memberikan hubungan antara tekanan dan konɤdisi dimana perubahan (yaitu ekspansi dan kompresi) itu terjadi. Harga n berkisar dari nol sampai tak hingga. Tetapi harga berikut penting jika ditinjau dari sudut pandang termodinamika.

a.  Jika n = 0, artinya P.V⁰ = konstan, dengan kata lain untuk kompresi atau ekspans gas sempurna pada tekanan konstan.

b.  Jika n = 1, artinya P.V¹ = konstan, yaitu ekspansi atau kompresi adalah isotermal atau hiperbolik.

c.  Jika n terletak antara 1 dan n, ekspansi dan kompresi adalah polytropik yaitu P.Vⁿ = konstan.

d.  Jika n = γ, ekspansi atau kompres adalah adiabatik yaitu P.V^γ = konstan.

e. Jika n = ∞, ekspansi atau kompresi pada volume konstan.

3. Sifat Sifat Fisik Udara

a. Berat jenis udara

Berat jenis udara dapat bervaiasi tergantung pada tekanan dan temperaturnya. Karena itu untuk menyatakan berat jenis suatu gas harus disebutkan pula tekanan dan temperaturnya.

b. Panas jenis udara

Panas jenis udara didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan  untuk menaikkan temperatur 1 gr udara sebesar 1⁰C.

c. Kelembaban udara

        1. Udara jenuh

Jika sejumlah air mengisi sebuah bejana tertutup, maka dari permukaan bebasnya akan terjadi penguapan. Uap ini akan bercampur dengan udara di atas permukaan air tersebut. Penguapan ini tidak akan terjadi secara terus menerus dan pada suatu saat akan berhenti karena ruangan di atas permukaan air sudah jenuh. Dalam keadaan seperti inilah uap disebut uap jenuh dan tekanannya disebut tekanan jenuh. Adapun udara yang bercampur dengan uap jenuh disebut udara jenuh.

        2. Udara tak jenuh  dan udara lembap

Adalah udara dimana uap air yang dikandungnya belum mencapai keadaan jenuh disebut udara tak jenuh. Adapun udara yang mengandung uap air disebut udara lembap (tidak kering)

        3. Kelembapan

Sejumlah uap air selalu terdapat di dalam atmosfer. Derajat kekeringan/kebasahan udara dalam atmosfer disebut kelembapan. Kelembapan dapat dinyatakan menurut 2 cara yaitu :

-          Kelembapan mutlak : berat uap air (dalam kg/g) di dalam 1 m³ udara lembap

-          Kelembapan relatif : perbandingan antar kelembapan mutlak udara lembap dan kelembapan mutlak udara jenuh pada temperatur yang sama dan dinyatakan dalam %.

d. Tekanan udara

        1. Tekanan gas

Jika suatu gas/udara menempati suatu bejana tertutup, maka pada dinding bejana tersebut bekerja suatu gaya. Gaya persatuan luas dinding ini dinamakan tekanan.

        2. Tekanan atmosfer

Tekanan atmosfer yang bekerja di permukaan bumi dapat dipandang sebagai berat kolom udara mulai dari permukaan bumi sampai batas atmosfer yang paling atas. Untuk kondisi standar, gaya berat udara kolom ini pada setiap 1 cm² luas permukaan bumi adalah 1,033 kgf. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa tekanan

1atm = 1,033 kgf/cm² = 0,1013 Mpa

Tekanan atmosfer juga bisa dinyatakan dengan tinggi kolom air raksa (mmHg) dimana 1 atm = 760 mmHg.

e. Kekentalan

Kekentalan dapat didefinisikan sebagai kelengketan suatu fluida yang mempengaruhi pergerakan fluida di dalam atau di luar saluran dalam satuan waktu.

f. Kompresibilitas

Kompresibilitas adalah perubahan fluida yang terjadi dikarenakan perubahan gaya tekan yang nantinya akan merubah densitas, volume dan suhu fluida tersebut. Sifat ini dipengaruhi oleh bilangan massa. Dimana jika bilangan massa di bawah 0,3 maka disebut inkompresibel, jika di atas 0,3 disebut kompresibel. Berikut klasifikasi bilangan massa (Mach Number).

M < 0,3           :           Inkompresibel

M > 0,3           :           Kompresibel

M < 1              :           Subsonic

M = 1              :           Sonic

M > 1              :           Supersonic

Tweet