STUDI TENTANG MESIN VALVELESS PULSE JET

LAMBERTUS DWI SETIAWAN, Ir. Purnomo, MSME., Ph.D.

2013 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Mesin pulse jet adalah sejenis mesin jet yang pembakarannya berlangsung secara intermittent, sesaat-sesaat dan dengan frekuensi tertentu. Mesin pulse jet yang di rancang pada penelitian ini sangat sederhana menggunakan tipe valveless (tanpa katub), mudah dibuat dan biaya pembuatannya murah. Tipe mesin pulse jet yang dipilih ini adalah langkah awal dalam pengembangan desain maupun parameter-parameter lain yang dipakai dalam mesin pulse jet dengan tingkat kerumitan yang lebih tinggi lainnya. Hasil pengujian mesin valveless pulse jet ini cocok dipergunakan untuk tugas-tugas yang berakhir dengan rusaknya mesin sehingga sangat tepat dipakai sebagai propulsi jelajah berpadu (guided cruise missile) dan pesawat untuk sasaran latihan tembak (target drone). Tujuan penelitian ini adalah memahami karakteristik mesin pulse jet jenis valveless yang berkaitan dengan frekuensi penyalaan, gaya dorong dan intensitas kebisingan. Penelitian dilakukan dengan menggunakan desain mesin pulse jet yang memiliki ketahanan terhadap tekanan dan suhu yang tinggi. Bahan yang digunakan terbuat dari stainless steel. Desain yang digunakan memiliki konsep yang sederhana tanpa menggunakan katub (valveless) dimana mengacu pada penelitian terdahulu yaitu mesin chinese valveless pulse jet yang mengalami modifikasi desain diantaranya tidak menggunakan diffuser dan adanya perubahan dimensional. Dalam penelitian ini modifikasi dilakukan dengan memperbesar volume ruang bakar mesin valveless pulse jet model chinese valveless dari 90,70 cm2 menjadi 245.88 cm2. Panjang pipa pembuangan adalah 69 cm dengan diameter 2.34 cm sedangkan untuk panjang pipa masuk adalah 12.5 cm dengan diameter 2.34 cm. Dari pengujian yang dilakukan dapat diperoleh hasil pengujian gaya dorong dengan pergerakan setinggi 5 mm dan pergeseran 8 mm. Hal ini dikarenakan berat mesin pulse jet yang cukup besar yaitu 0,946 kg dengan hasil perhitungan gaya dorong (thrust) sebesar 14.85 N. Hasil pengujian frekuensi penyalaan maksimum tercapai sebesar 214.2 Hz lebih tinggi dari frekuensi Helmholtz hasil perhitungan sebesar 201.68 Hz. Pada pengujian intensitas kebisingan (noise) menghasilkan noise yang cukup tinggi berkisar pada rata-rata 107,2 dB. Dari hasil pengujian ini kerja mesin pulse jet dapat tercapai secara alami dengan bantuan supply udara sementara dari kompresor pada start awal. Hal ini dapat dilihat dari mekanisme kerja mesin valvless pulse jet beroperasi dalam kondisi yang cukup stabil.

Pulse jet engine is a type of jet engine combustion takes place intermittently, for the moments and with a certain frequency. Pulse jet engine that is designed in this study using a very simple valveless type (without valve), easy to make and low costs. Pulse jet engine type selected the first step in the development of design and other parameters used in pulse jet engine with a higher degree of complexity other. The test results valveless pulse jet engine used is well suited for tasks that ended with the destruction of the machine so it is used as propulsion cruising right Chime (guided cruise missiles) and aircraft for target practice (target drones). The purpose of this study is to understand the characteristics of pulse jet type valveless engine associated with the frequency of ignition, thrust and intensity noise. The study was conducted by using a pulse jet engine designs that have resistance to high pressures and temperatures. Materials used are made of stainless steel. The design has a simple concept without using valves (valveless) which refers to a previous study that the pulse jet engine that had chinese valveless design modifications such as not using a diffuser and dimensional. In this study the modification result to increase the volume of the combustion chamber valveless pulse jet engine models chinese valveless from 90.70 to 245.88 cm2. Exhaust pipe length is 69 cm with a diameter of 2.34 cm, while for the long inlet pipe diameter is 12.5 cm by 2.34 cm. From the tests can be obtained test results with the movement of the thrust as high as 5 mm and 8 mm shift. This is because the weight of the pulse jet engine that is large enough that the results of calculation of 0.946 kg thrust of 14.85 N. The test results achieved maximum ignition frequency of 214.2 Hz higher than calculation of the Helmholtz frequency of 201.68 Hz. On testing intensity produces high noise ranges on average 107.2 dB. From the results of this test pulse jet engine work can be achieved naturally with the help of temporary air supply from the compressor at start-up. It can be seen from the mechanism of action valvless pulse jet engine operates in a stable condition.

Kata Kunci : frekuensi penyalaan, gaya dorong, intensitas kebisingan, pulse jet, valveless, volume ruang bakar.