BAB II LANDASAN TEORI

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Pengertian Turbin Gas

Turbin gas adalah turbin dengan gas hasil pembakaran bahan bakar di ruang bakarnya dengan temperatur tinggi sebagai fluida kerjanya. Sebenarnya turbin gas hanyalah merupakan salah satu komponen dari suatu sistem turbin gas. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen utama, yaitu:

kompresor, ruang bakar dan turbin. ^{[ 2 ]}

Turbin gas mengubah energi kalor menjadi energi mekanik berupa putaran yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya. Pada sistem pembangkit listrik, turbin gas merupakan peralatan pembangkit tenaga, dimana tenaga tersebut didapat dari ekspansi gas berkecepatan tinggi dan kemudian mendorong sudu – sudu yang langsung menghasilkan gerak putar pada rotornya.

Bagian turbin yang berputar disebut rotor dan bagian turbin yang diam disebut stator. Rotor memutar poros daya yang menggerakkan beban (generator listrik, kompresor atau yang lainnya).

2.2. SejarahTurbin Gas

Menurut Dr. J. T. Retaliatta, sistim turbin gas ternyata sudah dikenal pada jaman “Hero of Alexanderia”. ^[2]

Di bawah ini tertulis sejarah singkat tentang turbin gas :

1. Desain pertama turbin gas dibuat oleh John Barber seorang Inggris pada tahun 1791. Sistem tersebut bekerja dengan gas hasil pembakaran batu bara, kayu atau minyak. Kompresornya digerakkan oleh turbin dengan perantara rantai roda gigi.

2. Pada tahun 1872, Dr. F. Stolze merancang sistem turbin gas yang menggunakan kompresor aksial bertingkat ganda yang digerakkan langsung oleh turbin reaksi tingkat ganda.

3. Tahun 1908, sesuai dengan konsepsi H. Holzworth, dibuat suatu sistem turbin gas yang mencoba menggunakan proses pembakaran pada volume konstan.

4. Tahun 1904, “Societe des Turbomoteurs” di Paris membuat suatu sistem turbin gas yang instruksinya berdasarkan desain Armen Gaud dan Lemate yang menggunakan bahan bakar cair. Temperatur gas pembakaran yang masuk sekitar 450°C dengan tekanan 45 atm dan kompresornya langsung digerakkan oleh turbin.

5. Selanjutnya, perkembangan sistem turbin gas berjalan lambat hingga pada tahun 1935 sistem turbin gas mengalami perkembangan yang pesat dengan efisiensi diperoleh sebesar lebih kurang 15 %. Pesawat pancar gas yang pertama diselesaikan oleh “British Thomson Houston Co” pada tahun 1937 sesuai dengan konsepsi Frank Whittle (tahun 1930).

Saat ini sistem turbin gas telah banyak diterapkan untuk berbagai keperluan seperti mesin penggerak generator listrik, mesin industri, pesawat terbang dan lainnya. Sistem turbin gas dapat dipasang dengan cepat dan biaya investasi yang relatif rendah jika dibandingkan dengan instalasi turbin uap dan motor diesel untuk pusat tenaga listrik.

2.3. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Gas Turbine Generator pada umumnya memiliki tiga komponen penting yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas. Ketiga komponen tersebut berada pada satu poros.

Gambar 2.1 Skema Turbin Gas

Pertama turbin gas berfungsi menghasilkan energi mekanik untuk memutar kompresor dan rotor generator yang terpasang satu poros, tetapi pada saat start up fungsi ini terlebih dahulu dijalankan oleh penggerak mula (prime mover).

Penggerak mula ini dapat berupa motor listrik. Setelah kompresor berputar secara terus-menerus, maka udara luar terhisap hingga dihasilkan udara bertekanan. Dimulai dari udara yang dihisap ke dalam inlet housing yang akan disaring di air intake filter untuk menahan kotoran-kotoran atau debu-debu agar tidak ikut masuk ke dalam bagian kompresor. Dewasa ini juga banyak cara untuk dapat mengkondisikan temperatur udara yang masuk ke inlet housing dengan cara menurunkannya agar kerja turbin gas lebih optimal. Cara-cara tersebut antara lain seperti dengan inlet air spray water, inlet air Evaporator, inlet air chiller dan lain sebagainya. Udara yang telah dimampatkan dan bertekanan tinggi tersebut dialirkan ke dalam ruang bakar (combustion chamber).

Di dalam ruang bakar udara dicampur dengan bahan bakar yang berasal dari gas alam akan terbakar dengan bantuan spark plug atau igniter dan menimbulkan panas yang tinggi dan kecepatan yang tinggi pula. Pada ruang bakar ini pendistribusian udara dari kompresor dibagi menjadi tiga zona, yaitu zona utama (primary zone), zona kedua (secondary zone) dan zona pendinginan (dilution zone). Udara yang masuk ke zona primer berfungsi untuk membentuk campuran dengan bahan bakar guna menghasilkan gas pembakaran, lalu udara yang masuk ke zona kedua berfungsi untuk menyempurnakan pembakaran dan diatur supaya tidak menghentikan pembakaran, zona pendinginan digunakan karena proses pembakaran dapat menghasilkan temperatur tinggi dalam waktu yang lama, maka perlu diturunkan temperaturnya dengan memanfaatkan udara yang relatif dingin.

Hal ini erat kaitannya dengan ketahanan material sudu – sudu turbin yang terbatas dalam menerima gas panas hasil pembakaran.

Gas hasil pembakaran dengan kecepatan tinggi tersebut mengalir melewati saluran ruang bakar dengan turbin (transition piece) menuju bagian turbin gas.

Gas hasil pembakaran tersebut diarahkan oleh nosel sehingga menambah kecepatan putar dari rotor. Gas hasil pembakaran yang keluar nosel langsung menumbuk sudu turbin gas, kemudian gas hasil ekspansi akan dibuang melalui cerobong atau masuk ke dalam Heat Recovery Steam Generator (HRSG).

2.4. Komponen Pada Pusat Listrik Tenaga Gas (PLTG)

Gas Turbine Generator tipe Mitsubishi M701F merupakan instalasi turbin gas berasal dari manufaktur Jepang, yang bentuk kompresor, ruang bakar dan turbin dapat dilihat pada gambar 2.2.

Gambar 2.2 Turbin Gas M701F ^[4]

Tabel 2.1 Spesifikasi Turbin Gas PLTGU Cilegon

No Unit GT1 GT2

1 Serial No. T594 T595

2 Date Nopember 2004 Desember 2004

3 KKS No. 11MBA01AE101 12MBA01AE101

4 Model M701F M701F

5 Rated Capacity 238.500 kW 238.500 kW

6 Rated Speed 3000 rpm 3000 rpm

7 Compressor Inlet Temp.

30^o C 30^o C

Komponen-komponen pada PLTG antara lain:

a) Penyaring udara masuk kompresor (Air Intake Filter)

Sistem air intake filter terdiri dari saluran masuk udara dan filter. Air Intake filter merupakan tempat untuk proses penyaringan udara yang masuk ke kompresor. Pada sistem penyaringan terdapat filter yang akan menangkap kotoran yang ada di udara. Penyaringan kotoran pada udara bertujuan untuk memenuhi persyaratan kebersihan pada sistem turbin gas.

Gambar 2.3 Air Intake Filter ^[4]

b) Kompresor

Gambar 2.4 Compressor ^[4]

Kompresor berfungsi untuk menghisap udara atmosfer dan mengompresi udara sehingga tekanan menjadi lebih besar yang selanjutnya akan disalurkan ke dalam ruang bakar. Kompresor utama adalah kompesor aksial yang berguna untuk memasok udara bertekanan ke dalam ruang bakar yang sesuai dengan kebutuhan.

Disamping untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna, udara lebih ini digunakan untuk pendingin dan menurunkan temperatur ruang bakar yang bekerja terus menerus dengan temperatur yang tinggi. Kompresor tipe Mitsubishi M701F ini terdiri atas tujuh belas tingkat.

c) Inlet Guide Vanes (IGV)

Gambar 2.5 Inlet Guide Vane ^[4]

Inlet Guide Vanes atau yang selanjutnya disebut IGV berfungsi untuk mengatur volume udara yang dikompresikan supaya temperatur keluar turbin gas tetap tinggi. IGV terletak di bagian awal kompresor. IGV bergerak secara rotasi yang sistem kerjanya secara otomatis oleh sistem kontrol pada Gas Turbine.

Ketika awal start, posisi IGV menutup 34% – 38% kemudian secara bertahap

membuka seiring dengan meningkatnya beban turbin. Pada beban turbin tertentu IGV membuka penuh dengan posisi 83-92%. Ketika turbin gas stop normal IGV perlahan-lahan akan menutup bersamaan dengan turunnya beban sampai IGV kembali ke posisi awal 34% - 38%.

d) Journal Bearing dan Thrust Bearing

 Journal bearing

Fungsi journal bearing adalah sebagai support atau penyangga rotor turbin dari gerakan vertikal dan horizontal yang ditimbulkan dari perputaran rotor.

Dengan supply lube oil untuk membentuk lapisan oil antara poros dan bearing.

Ada beberapa titik dari rotor turbin yang dipasang journal bearing, yaitu pada sisi keluaran turbin (exhaust) dan sisi inlet compressor.

Gambar 2.6 Journal Bearing ^[4]

 Thrust Bearing

Sesuai namanya bearing ini berfungsi sebagai support atau penyangga rotor turbin dari gerakan axial (maju atau thrust) yang ditimbulkan oleh putaran turbin.

Gerakan thrust ini dijumpai pada jenis compressor axial multi stage, kalau pada

pesawat terbang, thrust ini digunakan untuk gerakan maju, pada turbin gas justru diredam atau dihilangkan dengan thrust bearing .

Gambar 2.7 Thrust Bearing ^[4]

e) Ruang bakar

Ruang bakar adalah tempat terjadinya pembakaran atau tempat bercampurnya bahan bakar dengan udara. Proses pembakaran itu sendiri menghasilkan gas pembakaran dengan temperatur hingga mencapai 1400°C untuk tipe M701F.

Turbin gas tipe M701F menggunakan bahan bakar gas alam.

Syarat – syarat ruang bakar untuk menghasilkan efisiensi tinggi, antara lain:

a. Bahan bakar harus terbakar sempurna sehingga semua energi kimia dapat dikonversikan menjadi energi kalor.

b. Kerugian tekanan rendah.

c. Distribusi temperatur keluar ruang bakar yang sama.

d. Emisi polutan dan asap yang rendah.

Gambar 2.8 Ruang Bakar ^[4]

Pada turbin gas tipe M701F memiliki 20 ruang bakar (combustor chamber). Letak ruang bakar melingkar dan penomoran ruang bakar sesuai dengan gerak jarum jam. Pada Gb. 2.9 di dalam ruang bakar juga terdapat pemantik (igniter) dua buah yang terdapat di ruang bakar nomor 8 dan 9 dan detektor api (Flame detector) pada ruang bakar nomor 18 dan 19.

Gambar 2.9 Susunan Ruang Bakar ^[4]

Komponen – komponen ruang bakar:

 Ruang bakar (Combustion chamber)

Ruang bakar merupakan tempat terjadinya pembakaran atau tempat bercampurnya bahan bakar dengan udara. Pada gambar 2.9 menunjukkan jumlah ruang bakar ada 20 buah dan pada masing – masing ruang bakar terdapat nosel bahan bakar.

 Pelindung ruang bakar (Combustor basket)

Sebagai komponen penutup ruang bakar (Combustion chamber) dan sebagai penampung gas hasil pembakaran dari 20 ruang bakar yang ada pada turbin gas.

 Nosel bahan bakar

Nosel bahan bakar berfungsi sebagai tempat pengabut bahan bakar ke dalam ruang bakar. Nosel pada turbin gas tipe M701F bisa untuk mengabutkan bahan bakar berupa gas alam dan minyak. Namun yang digunakan untuk pembakaran adalah bahan bakar gas alam.

Gambar 2.10 Nosel Bahan Bakar ^[4]

 

 Pemantik (Igniter)

Merupakan komponen yang berfungsi sebagai alat pemantik nyala api untuk membakar campuran bahan bakar dengan udara. Pemantik bekerja saat awal start turbin gas, setelah terjadi pembakaran maka pemnatik (igniter) akan mati.

Gambar 2.11 Pemantik dan Detektor Api ^[4]

 Detektor api (Flame Detector)

Detektor api merupakan alat yang dipasang untuk mendeteksi nyala api pada ruang bakar yang tidak terdapat pemantiknya. Setelah semua ruang bakar terjadi pembakaran maka detektor api akan menjadi sensor untuk mematikan igniter sehingga untuk proses pembakaran selanjutnya tidak menggunakan pemantik.

 Tabung Api (Cross flame tube)

Berfungsi untuk meratakan nyala api ke ruang bakar dari yang ada igniter ke bagian ruang bakar yang tidak terdapat pemantik atau bisa disebut sebagai pembagi api. Komponen ini diperlukan karena sumber terjadinya pembakaran hanya dari dua buah igniter.

 Bagian Transisi (Transition piece)

Berfungsi untuk mengarahkan dan membentuk aliran gas panas agar sesuai dengan ukuran nozzle dan sudu-sudu turbin gas. Bagian transisi merupakan saluran antara ruang bakar dengan turbin.

Igniter Flame Detector

Gambar 2.12 Transition Piece ^[4]

f) Silinder dan Rotor Turbin

Rotor turbin yang berada di dalam silinder turbin berfungsi untuk membangkitkan energi mekanis dari sumber energi panas yang dihasilkan pada proses pembakaran. Selanjutnya energi mekanis ini digunakan untuk memutar seporos kompresor dan generator listrik sehingga diperoleh energi listrik. Pada type M701F turbin gas memilik empat tingkat.

Gambar 2.13 Turbin Silinder ^[4]

Gambar 2.14 Rotor Turbin ^[4]

2.5. Siklus Brayton

Siklus Brayton adalah siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas atau mesin turbo jet. Siklus ini merupakan siklus satu-satunya yang dapat beroperasi sebagai motor bakar mesin pembakaran dalam (pemberian kalor ke fluida secara langsung) atau mesin pembakaran luar (pemberian kalor melalui penukar kalor / heat exchanger) sebagaimana siklus Rankine yang merupakan siklus dasar pembangkit daya uap. ^[8]

Turbin gas secara thermodinamika bekerja dengan siklus Brayton. Siklus ini merupakan siklus ideal untuk sistem turbin gas sederhana dengan siklus terbuka.

Siklus ini terdiri dari dua proses isobarik (tekanan tetap) dan dua proses isentropik. Udara atmosfer dikompresikan oleh kompresor sehingga terjadi perubahan tekanan dari P1 ke P2 dan kemudian mengalirkannya ke ruang bakar yang didalamnya diinjeksikan bahan bakar sehingga dengan adanya temperatur dan tekanan ruang bakar maka terjadilah pembakaran. Pembakaran berlangsung pada tekanan konstan P2. Proses pembakaran menghasilkan temperatur yaitu T3

yang akan diekspansikan di turbin gas sehingga akan menghasilkan kerja. Kerja yang dihasilkan turbin digunakan untuk memutar kompressor dan memutar

generator. Sistem turbin gas dapat dilihat pada diagram P-V dan diagram T-S di bawah ini:

 

Gambar 2.14 Urutan Siklus Brayton ^[3]

Gambar 2.15 P-V Diagram dan T-S Diagram ^[3]

Keterangan : 1 – 2’ – 3 – 4’ = proses turbin gas ideal 1 – 2 – 3 – 4 = proses turbin gas aktual

Keterangan Siklus Brayton Ideal : [1 – 2] Proses Kompresi :

Udara luar ( atmosfer ) dimampatkan

Udara dimampatkan secara adiabatik yaitu jika silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas, maka kompresi akan berlangsung tanpa ada panas yang

keluar dari gas atau masuk ke dalam gas dan menimbulkan perubahan-perubahan variabel, seperti volume mengecil (V1>V2), tekanan membesar (P1<P2). Pada kenyataannya proses adiabatik tidak pernah terjadi secara sempurna, namun proses adiabatik sering dipakai dalam pengkajian teoritis proses kompresi.

[2 – 3] Proses Pembakaran :

Bahan bakar ditambahkan/dicampurkan dengan udara bertekanan yang dialirkan melalui diffuser menuju ruang bakar.

Fungsi diffuser disini adalah untuk memperlambat kecepatan (velocity) udara sehingga udara bercampur secara sempurna dengan bahan bakar. Proses pembakaran dapat menghasilkan gas bertemperatur 2200 – 2500 K.

Temperatur ini terlalu tinggi bagi material ruang bakar ataupun sudu-sudu turbin untuk waktu operasi yang panjang, oleh karena itu selubung dan bagian- bagian ruang bakar harus didinginkan dan proses pendinginan ruang bakar dilakukan oleh udara sekunder. Selain itu temperatur gas pembakaran harus diturunkan, penurunan temperatur gas pembakaran dilaksanakan dengan cara mencampur gas pembakaran yang panas dengan udara sekunder yang relatif jauh lebih dingin, hal tersebut terakhir dilaksanakan di dalam zone III yaitu zone pendinginan.

[3 – 4] Proses Ekspansi :

Gas hasil proses pembakaran diekspansikan melalui nozzle.

Bagian turbin mengubah energi kinetik gas panas hasil pembakaran dari ruang bakar menjadi tenaga putar mekanis. Sebelum udara panas dari ruang bakar digunakan untuk memutarkan turbin, maka temperatur dan tekanannya harus diubah agar mempunyai kecepatan yang tinggi.

Untuk mengubah temperatur dan tekanan dari udara panas ruang bakar maka bentuk dari sudu-sudu yang tidak berputar dibuat sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk nozzle, di dalam nozzle inilah kecepatan udara bertambah dan tekanannya berkurang karena sudut nozzle diarahkan agar sesuai dengan sudu turbin.

[4 – 1] Proses Pembuangan :

Gas hasil pembakaran dikeluarkan menuju regenerator (jika ada), melalui suatu sistem exhaust duct (saluran pengeluaran) tetapi jika tidak ada regenerator,

gas hasil pembakaran langsung dialirkan ke udara bebas dan membuat proses exhaust lancar.

2.6. Rumus Perhitungan

1. Proses kompresi isentropik pada kompresor (S1 = S2)

Proses ini merupakan proses kerja kompresor, udara akan dikompresi sehingga tekanan akan bertambah besar. Proses ini juga bisa disebut adiabatis (PV^k = c) sehingga ∆Q = 0.

Temperatur ideal outlet kompresor (T2’) ^{[ 1 ]}

( 2.1 )

Keterangan : T2’ = Temperatur ideal udara keluar kompresor (K) T1 = Temperatur udara ambient (K)

P2 = Tekanan keluar kompresor (kg/cm²) P1 = Tekanan masuk kompresor (kg/cm²) k = Rasio panas spesifik

Untuk menentukan kerja kompresor (Wk) ^{[ 1 ]}

Wk = ṁu (h2 – h1) ( 2 .2 ) Keterangan : Wk = Kerja Kompresor (kW)

u = Laju aliran massa udara (kg/s )

h2 = Entalpi pada temperatur keluar kompresor (kJ/kg) h1 = Entalpi pada temperatur udara masuk kompresor (kJ/kg)

2. Proses Pembakaran (P2 = P3)

Bahan bakar ditambahkan/dicampurkan dengan udara bertekanan yang dialirkan melalui diffuser menuju ruang bakar. Pada proses ini terjadi pada tekanan konstan. P V ⁿ = c, karena n = 0 maka menjadi PV^o = c sehingga P = c dapat dikatakan isobar.

Untuk panas masuk di ruang bakar (Qin) ^{[ 1 ]}

Qin = ṁg cpg (T3 – T2) ( 2 .3 ) Keterangan : Qin = Panas masuk di ruang bakar (kW)

g = Laju aliran massa udara ditambah bahan bakar (kg/s) cpg = Panas spesifik gas pembakaran (kJ/kgK)

T3 = Temperatur gas masuk turbin (K) T2 = Temperatur udara keluar kompresor (K)

3. Proses Ekspansi (S3 = S4)

Gas hasil proses pembakaran diekspansikan melalui nozzle. Bagian turbin mengubah energi kinetik gas panas hasil pembakaran dari ruang bakar menjadi tenaga putar mekanis. Proses ini juga bisa disebut adiabatis (PV^k = c) sehingga

∆Q = 0.

Temperatur Inlet Turbin (T3) ^{[ 1 ]}

( 2 .4 ) Keterangan : T3 = Temperatur gas masuk turbin (K)

T4 = Temperatur gas keluar turbin (K) P3 = Tekanan masuk turbin (kg/cm²) P4 = Tekanan keluar turbin (kg/cm²) k = Rasio panas spesifik

Untuk menentukan kerja turbin (Wt) ^{[ 1 ]}

Wt = ṁg cpg (T3 – T4) ( 2 .5 ) Keterangan : Wt = Kerja turbin ( kW )

g = Laju aliran massa udara ditambah bahan bakar (kg/s ) cpg = Panas spesifik gas pembakaran (kJ/kgK)

T3 = Temperatur gas masuk turbin (K) T4 = Temperatur gas keluar turbin (K) dimana : ṁg = ṁu + ṁbb

4. Proses Pembuangan (P4 = P1)

Gas panas dari turbin dibuang ke udara luar atau disalurkan ke HRSG. Pada proses ini akan terjadi pelepasan panas keluar sistem. Pada proses ini terjadi pada keadaan isobar (P = C)

Untuk menentukan efisiensi thermal siklus brayton daya mekaniknya (ηth) ^{[ 1 ]}

( 2 .6 )

Keterangan : ηth = Efisiensi thermal (%)

Qin = Panas masuk di ruang bakar (kW) Qout = Panas dilepaskan turbin gas (kW)

g = Laju aliran massa udara dan bahan bakar (kg/s) cpg = Panas spesifik gas pembakaran (kJ/kgK) T1 = Temperatur udara ambient (K)

T2 = Temperatur udara keluar kompresor (K ) T3 = Temperatur gas masuk turbin (K) T4 = Temperatur gas keluar turbin (K)

Karena nilai laju aliran massa gas (ṁg) dan panas spesifik gas pembakaran (cpg) nilainya sama, maka nilai tersebut dapat dihilangkan sehingga persamaannya menjadi: ^{[ 2 ]}

( 2 .7 )

Untuk menentukan efisiensi thermal efektif ditinjau dari daya listrikya (ηte)

( 2 .8 )

Keterangan : ηte = Efisiensi thermal efektif (%) Pout = Daya generator (MW)

Nkbb = Nilai kalor bahan bakar (kJ/kg)

bb

= Laju aliran massa bahan bakar (kg/s)

Siklus sistem turbin gas sebenarnya menyimpang dari siklus yang ideal. Hal tersebut disebabkan karena proses kompresi dan ekspansi tidak terjadi secara ideal.

Pada proses kompresi, temperatur outlet kompresor (T2) atau temperatur hasil kompresi selalu lebih besar nilainya daripada temperatur ideal hasil kompresi (T2’). Sedangkan pada proses ekspansi, temperatur exhaust turbin gas (T4) lebih besar nilainya daripada temperatur idealnya (T4’). Siklus brayton aktual ini digunakan untuk menentukan efisiensi isentropik pada kompresor dan turbin.

Efisiensi Kompresor (ηc) ^{[ 10 ]}

atau ( 2 .9 )

Keterangan : ηc = Efisiensi kompresor ( % )

h2’ = Entalpi temperatur udara ideal keluar kompresor (kJ/kg) h2 = Entalpi pada temperatur keluar kompresor (kJ/kg) h1 = Entalpi pada temperatur udara masuk kompresor (kJ/kg) T2’ = Temperatur ideal udara keluar kompresor (K)

T2 = Temperatur udara keluar kompresor (K) T1 = Temperatur udara ambient (K)

Untuk menentukan panas spesifik gas pembakaran (cpg) ^{[ 4 ]}

cpg = ( 2,8045×10^-8×T32 ) + (8,7420×10^-5x T3) + 1,0547 ( 2 .10 )

Keterangan : cpg = Panas spesifik gas pembakaran (kJ/kgK) T3 = Temperatur gas masuk turbin (K)

Menentukan efisiensi turbin (ηt)

Sebelum menentukan efisiensi turbin, dibutuhkan efisiensi politropik turbin dengan persamaan : ^{[ 3 ]}

η∞t = ( 2.11 )

Keterangan : η∞T = Efisiensi politropik turbin ( % ) P3 = Tekanan masuk turbin ( kg/m² ) P4 = Tekanan keluar turbin ( kg/m² ) T3 = Temperatur gas masuk turbin (K) T4 = Temperatur gas keluar turbin (K) k = Rasio panas spesifik

Nilai dari efisiensi politropik turbin digunakan untuk mencari efisiensi turbin : ^{[3 ]}

ηt = ( 2.12 )

Keterangan : ηt

= Efisiensi turbin ( % )

η ∞T = Efisiensi politropik turbin ( % ) P1 = Tekanan masuk kompresor ( kg/cm² ) P2 = Tekanan keluar kompresor (kg/cm² ) k = Rasio Panas Spesifik