mesin uap dan perkembangannya


Mesin uap adalah sebuah kesatuan mesin dimana menggunakan energi panas yang didapatkan dari air dan mengkonversinya menjadi energi mekanis. 
Pada awalnya mesin uap banyak digunakan dalam mesin lokomotif, kapal laut dan pompa dimana perannya sangat penting dalam hal Revolusi industri. 

Mesin uap menggunakan prinsip kerja external dimana cairan yang terpisah dengan hasil pembakaran. 
Ada beberapa sumber panas yang dapat digunakan dalam proses tersebut, antara lain Tenaga dari bahan bakar minyak, Tenaga panas bumi, bahan bakar nuklir dan Tenaga surya. 

Sejarah awal mesin uap

Pada awalnya konsep mesin ini ditemukan oleh seseorang dari alexandria. Dia menemukan konsep turbin uap primitif yang dapat bekerja dengan menggunakan prinsip reaksi. 
Turbin ini terdiri dari sumber kalori, kemudian bejana yang diisi dengan air dan sebuah pipa tegak yang menyangga bola dimana terdapat dua buah nozzle uap. 
Cara kerjanya adalah saat sumber kalori memanasi bejana yang berisi dengan air dan ketika air dalam bejana telah panas dan menguap, maka uap air tersebut akan mengalir melalui pipa dan masuk ke dalam bola. ketika uap air yang telah berkumpul dalam bola dan melalui nozzle tersebut yang bergantian mengalirkan uap panas sehingga bola akan bergerak berputar. 

Setelah penemuan awal tersebut, hingga beberapa abad kemudian beberapa orang berusaha untuk mengembangkan turbin uap yang akan digunakan untuk sumber energi. 
Thomas savery (1650 - 1715) seorang berkewarganegaraan inggris adalah salah satu yang menemukan mesin uap dengan prinsip kerja bolak - balik, akan tetapi mesin ini sangat tidak stabil dan mudah meledak. 

Kemudian Denis papin (1647 - 1712) membuat katup pengaman / safety valve dan juga mengemukakan gagasan untuk memisahkan antara uap air yang dihasilkan dengan air dengan pemakaian torak. 

Gagasan Denis papin direspon oleh Thomas newComen (1663 - 1729) dimana dia merancang dan membangun mesin yang menggunakan torak. 
Prinsip kerja mesin uap yang menggunakan torak yaitu ketika uap yang bertekanan rendah dimasukkan kedalam silinder dan karena tekanan yang dihasilkan sehingga akan membuat torak bergerak keatas. 
Kemudian ketika silinder disemprot dengan menggunakan air sehingga akan terjadi kondensasi uap dan tekanan akan menjadi turun dan vakum, dan karena tekanan atmosfer dari luar sehingga torak akan menjadi turun dan terjadilah langkah kerja. 

Perkembangan mesin uap selanjutnya adalah yang dikembangkan oleh james watt (1781) dimana dia mengembangkan dan memperbaiki kinerja mesin uap yang telah ditemukan oleh thomas newcomen sebelumnya. 
James watt memiliki gagasan yang sangat penting yaitu mengkonversi gerakan torak yang bolak balik menjadi gerakan putar. 

Selanjutnya mesin tersebut dikembangkan oleh corliss (1817 - 1888) dia mengembangkan katup inlet / katup masuk yang dapat menutup dengan cepat. 
oleh karena desainnya penggunaan bahan bakar yang berupa batu bara bisa lebih hemat hampir separuh daripada mesin rancangan james watt. 

Pada tahun 1863 dikembangkan lagi mesin uniflow yang dapat mengurangi susut kondensasi oleh Stumpf

Pada kisaran abad ke 18 mesin uap terbesar yang diciptakan memiliki kapasitas 5MW (megawatt)
pada waktu tersebut belum ada mesin yang lebih besar daripada mesin tersebut. 

Mesin uap jenis ini memiliki banyak kelemahan dimana mekanismenya terlalu rumit karena terdapat banyak sekali katup-katup dan mekanisme pengubah gerakan dari bolak balik menjadi putaran. 

kemudian dikembangkan mesin uap rotari dengan mekanismenya yang lebih praktis akan tetapi memiliki efisiensi daya yang lebih besar. 
Mesin ini memiliki komponen utama berupa sebuah poros yang dapat bergerak mutar. 
Sehingga model konversi energi uap tidak lagi menggunakan torak tetapi menggunakan sudut sudut turbin. 

Perkembangan mesin uap semakin maju dimana banyak ilmuan ilmuan yang mengembangkannya. 
Gustav de laval (1845 - 1913)  awalnya mengembangkan turbin reaksi kecil berkecepatan tinggi, tetapi kemudian karena menganggapnya tidak praktis kemudian mengembangkan lagi turbin impuls satu tahap yang sangat handal. 
namanya diabadikan dalam penamaan turbin uap jenis impuls. 

Charles parson (1854 - 1930) mengembangkan turbin uap jenis reaksi tingkat banyak dan kemudian hasil temuannya dipakai pertama kali dalam penggerak kapal laut. 

Disamping itu semakin banyak ilmuan yang saling melengkapi dan menyempurnakan didalam penemuan  mesin uap. 
Dari perancis ada rateau yang mengembangkan turbin impuls tingkat banyak. 
Dan C.G Curtis dari amerika serikat yang mengembangkan turbin impuls gabungan kecepatan. 







Posting Komentar

0 Komentar