Pemaham awam tentang gas turbin adalah sebuah mesin pembakaran dalam yang mengubah energi kimia menjadi energi mekanik.

Elemen-elemen utama dari unit tersebut adalah; gas compressor, combustor (ruang bakar), dan turbin. Elemen-elemen utama tersebut dianggap jadi bagian inti dari mesin gas turbin. Tanpa bagian tersebut, mesin gas turbin tidak dapat bekerja.

Biasanya gas turbin dipasang pada area operasi produksi sebagai unit integral, sebagai penggerak utama. Dengan sistem kerja, udara ditarik dari atmosfer untuk melakukan proses pembakaran dan  hasil pembakaran dibuang kembali ke atmosfer.

Udara dan bahan bakar adalah komponen utama yang membuat gas turbin bekerja. Tanpa dua komponen tersebut maka gas turbin tidak akan bisa untuk dioperasikan. Karena setiap unit gas turbin mengacu pada hukum termodinamika dengan siklus Brayton.

Cara kerja gas turbin

Penjelasan tentang cara kerja gas turbin adalah, udara ditarik dari salah satu ujung turbin lalu masuk ke kompresor. Saat dikompresi maka suhu dan tekanan udara akan meningkat. Selanjutnya bahan bakar akan disuntikkan ke dalam turbin.

Bahan bakar dan udara bertekanan dengan suhu tinggi akan langsung terbakar di ruang pembakaran.

Pembakaran tersebut akan melepaskan sejumlah energi dalam bentuk gas panas untuk memutar turbin. Jumlah energi yang dihasilkan tergantung dari nilai kalor spesifik bahan bakar, kadar air, dan kualitas udara.

Gas panas hasil pembakaran yang digunakan untuk memutar turbin memiliki kecepatan hingga 3200 rpm. Kecepatan tersebut tergolong sangat tinggi, karena serupa dengan menerbangkan pesawat jet.

Penerapan turbin gas pada sektor industri biasanya digunakan untuk pembangkit listrik melalui bagian integral dan siklus gabungan. Dengan memanfaatkan konversi energi sederhana, yaitu mengubah energi kimia menjadi energi mekanik, lalu diubah menjadi energi listrik.

Energi listrik diperoleh dari menghubungkan putaran rotasi turbin ke generator dengan bantuan gearbox. Putaran super cepat tersebut yang dimanfaatkan oleh generator menjadi energi listrik.

Listrik dihasilkan karena generator memiliki magnet besar yang dikelilingi oleh gulungan kawat tembaga. Ketika magnet berputar dalam kecepatan yang tinggi, terciptalah medan magnet yang sangat kuat. Medan magnet tersebutlah yang akhirnya menyebabkan pergerakan elektron, dan terciptalah listrik.

Gas panas hasil pembakaran yang merupakan produk buangan dari turbin memiliki energi yang sayang untuk dibuang. Oleh sebab itu, banyak industri yang memanfaatkannya sebagai penggerak turbin uap atau pemanas awal bagi boiler. Hal tersebut dilakukan untuk memaksimalkan efisiensi dari pembakaran.

Jenis-jenis turbin gas

Turbin gas memiliki beberapa jenis, diantaranya:

• Turbojet
• Turboprop
• Turbofan
• Afterburning Turbojet

Turbojet

Turbojet adalah jenis turbin gas yang paling sederhana di antara desain unit gas turbin lainnya. Mesin ini pertama kali dikembangkan oleh negara Jerman dan Inggris sebelum perang dunia ke II. Jangkauan dan daya tahan Turbojet  sangat terbatas, serta membutuhkan konsumsi bahan bakar yang tinggi.

Konsep kerja dari turbojet adalah udara dilewatkan dengan kecepatan sangat tinggi ke dalam ruang bakar. Kecepatan udara yang tinggi tersebutlah yang membuat proses pembakaran menjadi tidak sempurna. Sehingga banyak bahan bakar yang belum terbakar harus terbuang sia-sia bersamaan gas buang.

Turboprop

Mesin Turboprop paling sering digunakan pada pesawat kecil, pesawat kargo, dan industri pertanian. Hal tersebut karena efisiensi bahan bakarnya yang unggul. Mesin jenis ini memiliki kinerja turbin yang optimal pada rpm rendah. Dengan demikian, menggerakkan baling-baling pesawat dengan rotasi stabil melalui gigi reduksi.

Turbofan

Mesin turbin gas jenis ini merupakan hasil penggabungan antara turbojet dan turboprop. Di dalam mesin turbofan, aliran udara sekunder dialirkan sekitar ruang bakar, sehingga memberikan daya dorong tambahan. Namun turbofan tidak cukup efisien di ketinggian dan lebih berat dari pada turbojet.

Turbojet afterburning

Mesin ini seperti namanya, afterburner. Biasanya ditempatkan pada mesin turbojet normal untuk memanfaatkan sebagian energi dan bahan bakar buangan turbojet. Hal tersebut dilakukan untuk memaksimalkan penggunaan bahan bakar.