Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK
Seiring perkembangan teknologi, metode computational fluids dynamics CFD menjadi topik utama beberapa penelitian di bidang engineering, tidak terkecuali turbin piko hidro. Piko hidro merupakan kategori turbin air dengan daya di bawah 5 kW. Peningkatan keakurasian metode CFD, asumsi-asumsi yang dibangun harus mendekati kondisi sebenarnya.Pada studi turbin piko hidro, asumsi dasar yang banyak mempengaruhi keakuratan hasil simulasi adalah pemodelan turbulen. Namun, belum ada studi baku yang menjelaskan secara rinci karakteristik dan model turbulen yang dianggap cocok digunakan ditiap jenis turbin piko hidro. Studi ini bertujuan menjelaskan karakteristik aliran yang terjadi pada saluran turbin piko hidro, energi kinetik turbulen, laju disipasi dan spektrum energi turbulen serta model turbulen yang dianggap dapat merepresentasikan kondisi sebenarnya aliran yang terjadi ditiap jenis turbin piko hidro. Untuk mencapai tujuan studi, ada beberapa metode yang digunakan, yaitu: asymptotic invariance analisis bilangan Reynolds , local invariance karakterisasi aliran yang terjadi , analitikal dan studi literatur.Hasil analisis nondimensional bilangan Reynolds pada saluran turbin piko hidro dengan daya 1 kiloWatt didapatkan sebesar 420,972 yang terindikasi aliran yang terjadi adalah aliran turbulen. Karakteristik aliran pada saluran turbin piko hidro adalah steady stabil dan non-uniform tidak seragam , aliran yang memiliki karakter tidak seragam merupakan aliran turbulen. Selanjutnya, pembuktian aliran turbulen dilakukan dengan perhitungan secara teoritis dibantukan dengan software Matlab, nilai spektrum energi turbulen maksimum adalah sebesar 7.57 x 10-13 m3/s2. Hasil studi literatur, pertimbangan error hasil penelitian dan eksperimental, analisis berdasarkan keunggulan dan kekurangan tiap-tiap model turbulen dan kebutuhan daya komputasi serta analisis aliran yang terjadi, didapatkan ada empat model turbulen RANS yang cocok digunakan ditiap jenis turbin piko hidro, yaitu: model turbulen SST k-? cocok digunakan untuk analisis CFD pada turbin Propeller, Pelton, Turgo, dan Archimedes, model turbulen RNG k-? cocok digunakan pada turbin Cross-flow dan Undershot, model turbulen k-? cocok digunakan pada turbin Overshot dan Breastshot.Pembuktian kajian dilakukan dengan uji unjuk kerja turbin Pelton baik secara eksperimental maupun simulasi. Hasil eksperimental menunjukan untuk model turbulen RNG k-? didapatkan error terhadap eksperimen sebesar 10.7-19.24 , sedangkan untuk model turbulen SST k-? error hasil komputasi terhadap eksperimen adalah sebesar 4.8 jauh lebih kecil dibandingkan model RNG k-?.

---

ABSTRACT
Computational fluids dynamics CFD becomes one of the main topics of most researches in fluid engineering, not to mention the Pico hydro turbine. Pico Hydro Turbines are a hydro power plant with a maximum power output of 5 kilo Watts. To increase the accuracy of the CFD result, the assumptions built must be as close as possible to the actual conditions.In the study of pico hydro turbines, the underlying assumptions that influence the accuracy of the simulation results are turbulence modeling. However, there is no standard study that explains in detail the characteristics and of the turbulence models that are considered suitable for use in all types of pico hydro turbine. This study aims to explain the flow characteristics that occur in the pico hydro turbine channel, turbulent kinetic energy, dissipation rate and turbulent energy spectrum as well as turbulent models that are considered to represent the actual flow conditions that occur in each type of turbine hydro turbine. To achieve the objectives of the study, there are several methods used, namely asymptotic invariance Reynolds number analysis , local invariance, analytical and literature study.Result of non benchmark analysis of Reynolds number in channel pico hydro turbine with power of 1 kiloWatt obtained value of approximately 420,972 indicated that the flow that happened was a turbulent flow. The flow characteristics of the pico hydro turbine channel are a steady flow and non uniform, a flow which is non uniform in character is considered a turbulent flow. Furthermore, the proof of turbulent flow is calculated theoretically coupled with matlab software, the maximum turbulent energy spectrum value is 7.57 x 10 13 m3 s2. The results of literature study, the consideration of experimental and experimental error, analysis based on the advantages and disadvantages of each turbulent model and computing power requirements and flow analysis, there are four RANS turbulent models suitable for each type of turbine pico hydro turbine, namely turbulent model SST k is suitable for CFD analysis on turbine propellers, Pelton, Turgo, and Archimedes, k RNG turbulent models suitable for cross flow and undershot turbines, k turbulent models suitable for overshot and undershot turbines.The proof of the study was conducted by Pelton turbine performance test both experimentally and simulated. The experimental results show for the turbulent model RNG k obtained error to the experiment of 10.7 19.24 , while for turbulent model SST k error computation result to experiment is equal to 4.8 much smaller than k RNG model.

Abstrak :
Penguranan hambatan dengan menambahkan larutan aditif telah banyak diteliti. Penambahan sekam padi pada aliran dalam pipa dilakukan dalam penelitian ini. Menggunakan tiga buah pipa yaitu pipa bulat dan dua buah pipa spiral dengan masing-masing P/Do 3.1 dan 7.3. penelitian dilakukan dengan variasi perbedaan konsentrasi sekam padi yaitu 500 ppm dan 1000 ppm. Dari penelitian menunjukan larutan yang diteliti merupakan fluida Newtonian. Hasil menunjukan pengurangan koefisien gesek berbanding lurus dengan jumlah konsentrasi yang dimasukan. Penurunan hambatan pada konsentrasi 500 ppm pada pipa bulat sebesar 0.619 -9.795 terjadi pada aliran turbulen. pada pipa spiral dengan P/Do 3.1. untuk konsentrasi 500 ppm menghasilkan pengurangan hambatan gesek sebesar 3.366 -7.335 . Dan pada konsentrasi 1000 ppm pengurangan hambatan gesek yang didapat adalah sebesar 6.701 - 12.384 . dan pada pipa spiral dengan P/Do 7.3. untuk konsentrasi 500 ppm menghasilkan pengurangan hambatan yang didapat sebesar 4.399 - 10.561 . dan pada konsentrasi 1000 ppm hasil yang didapat hambatan gesek mengalami pengurangan sebesar 5.791 - 15.789.

---

This thesis examine constraint resistance by adding additive solutions, which is rice husk. It analyze pipe flow friction by using three pipes round pipe and two spiral pipes with each P Do are 3.1 and 7.3. The research uses two variation of rice husk concentration, which are 500 ppm and 1000 ppm. This research also uses Newtonian fluid. The result shows that the reduction of friction coefficient is directly proportional with the amount of concentration included. Drag reduction at 500 ppm concentration in a round pipe occurs 0.619 9.795 in turbulent flow. In P Do 3.1 spiral pipe with 500 ppm concentration, the friction has been reduced by 3.366 7.335 . Meanwhile, the drag reduction obtained in similar spiral pipe with 1000 ppm concentration is 6,701 12,384 . In P Do 7.3 spiral pipe with 500 ppm concentration, the friction has been reduced by 4.399 10.561 . Whereas in similar pipe with 1000 ppm concentration, the friction decreases by 5.791 15.789.

Abstrak :
Teknologi micromixing telah mengalami perkembangan yang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Micromixer merupakan salah satu komponen penting dalam sistem mikrofluida terintegrasi untuk aplikasi kimia, biologi, dan medis. Pencampuran yang homogen dan cepat dalam skala mikro menjadi tantangan tersendiri dalam dunia medis, contohnya pada pencampuran plasma darah. Plasma yang dianalisis pada penelitian ini adalah plasma darah dan air destilasi. Proses dilakukan secara passive mixing yang didasarkan pada struktur saluran mikro untuk meningkatkan difusi molekul untuk pencampuran yang efisien. Bentuk panah dipilih sebagai desain micromixer karena memiliki kinerja pencampuran yang lebih baik daripada bentuk T dan Y. Jenis-jenis rintangan juga digunakan untuk meningkatkan proses pencampuran meliputi bentuk berlian, lingkaran, elips, segitiga ke dalam, dan segitiga ke luar. Simulasi dilakukan pada software COMSOL Multiphysics versi 5.6. Hasil penelitian menunjukan hasil pencampuran yang lebih baik untuk desain micromixer dengan rintangan. Bilangan Reynold juga diperoleh untuk setiap desain, dimana semakin tinggi nilai Reynold maka pencampuran mendekati aliran turbulen. Rintangan dengan bilangan Reynold tertinggi dicapai oleh desain dengan rintangan segitiga ke dalam dengan nilai 9,4326. Kemudian diikuti desain dengan rintangan elips dengan nilai 9,4322 , lalu tanpa rintangan yaitu 9,4309, setelah itu segitiga ke luar dengan nilai 9,4006 , dan terakhir bilangan Reynold terendah adalah desain dengan rintangan berlian yaitu 9,2514. ......Micromixing technology has experienced rapid development in recent years. The micromixer is an important component in an integrated microfluidic system for chemical, biological, and medical applications. Homogeneous and fast mixing on a micro scale is a challenge in the medical world, for example in mixing blood plasma. The samples analyzed in this study were blood plasma and distilled water. The process is carried out by passive mixing which is based on a microchannel structure to enhance the diffusion of molecules for efficient mixing. The arrow shape was chosen as the micromixer design because it has a better blending performance than the T and Y shapes. The types of barriers also used to improve the mixing process include diamond, circle, ellipse, triangle inside, and triangle outside shapes. The simulation was carried out on COMSOL Multiphysics software version 5.6. The results showed better mixing results for the micromixer design with obstacles. Reynolds number is also obtained for each design, where the higher the Reynolds value, the closer the mixing is to turbulent flow. The obstacle with the highest Reynolds number was achieved by a design with an inward triangular resistance with a value of 9.4326. Then followed by elliptical obstacles with a value of 9.4322 , then without obstacles that is 9.4309, after that the outward triangle with a value of 9.4006 , and finally the lowest Reynolds number is a design with a resistance of 9.2514.

Abstrak :
ABSTRAK
Aliran dalam saluran tertutup merupakan salah satu bagian penting dari studi mekanika fluida karena banyak sekali contoh-contohnya dalam kehidupan kita sehari-hari, dalam tempat yang sering kita temui dan dalam kehidupan kita itulah aliran yang teljadi sebagian besar merupakan jenis aliran turbulen.

Metode yang adalah dengan membuat suatu rangkaian alat yang akan digunakan sebagai obyek pengambilan data. Pada rangkaian ini dialirkan fluida air sebagai fluida tak mampu mampat memakai pompa sentrifugal dengan variasi bukaan katup pada tiga jenis pipa yang diperlakukan berbeda melalui pipa pengujian yang berdiameter 18 mm dan 21 mm dengan panjang 1 m. Pada dasarnya, eksperimen ini bertujuan umtuk membuktikan adanya pengurangan hambatan gesek pada permukaan pipa yang dilapisi teflon dan membandingkannya dengan pipa jenis standar.

Pada eksperimen ini, hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa pengurangan hambatan gesek pada pipa dengan lapisan Teflon telah terbukti. Parameter yang dijadikan acuan dalam penentuan hambatan gesek adalah factor gesek terhadap Bilangan Reynolds.

Untuk dapat diambil kesimpulan bahwa kekasaran permukaan yang dimiliki oleh lapisan Teflon menghasilkan tegangan permukaan lebih kecil sehingga kemudian menyebabkan tegangan geser yang dihasilkan ketika fluida bersentuhan dengan permukaan lapisan pipa lebih kecil sehingga laju aliran fluida lebih besar. Kecepatan aliran yang besar berarti besarnya energi yang dimiliki oleh fluida sehingga didapatkan head loss yang kecil dan akhirnya faktor gesek yang didapat lebih kecil dibanding dengan pipa standar.

---

Abstrak :
Aliran fluida untuk permukaan pipa mulus dan kasar telah diteliti. Eksperimen ini menggunakan pipa baja berdiameter 35,5 mm, pipa dikasarkan dengan dibuat ulir dalam dengan pitch 4 (nilai kekasaran (k) 2,0 mm) k/D 0,05 dan pitch 5 (nilai kekasaran (k) 2,75 mm) k/D 0,08. Setiap pipa diuji dengan air murni pada temperatur 30°C. Dengan mengatur bukaan katup maka kecepatan aliran fluida (air) dapat diketahui. Hasil pengolahan data ditampilkan hubungan koefisien gesek dengan bilangan Reynolds dalam bentuk grafik. Dari hasil data dan grafik menunjukkan bahwa dengan pengujian pada pipa pitch 5 (nilai kekasaran (k) 2,75 mm) k/D 0,08 menghasilkan koefisien gesek yang lebih besar dibandingkan dengan koefisien gesek pada pitch 4 (nilai kekasaran (k) 2,0 mm) k/D 0,05 Perbedaan nilai koefisien gesek rata-rata dari kedua pipa uji tersebut adalah sebesar 112%. Koefisien gesek pada aliran turbulen terlihat meningkat sebanding dengan kekasaran pipa. Rasio kekasaran yang besar mendapatkan koefisien gesek yang besar juga dan sebaliknya. Kenaikan rasio k/D diikuti dengan kenaikan nilai koefisien gesek. Pada aliran turbulen fluida Newtonian (air murni) pada pipa kasar, nilai koefisien gesek turbulen merupakan fungsi dari Re dan nilai k/D atau. Fluid flow on smooth and rough pipe surface has been researched. This experiment is using Steel Pipe with diameter 35,5 mm, which pipe is roughened by making inner thread with pitch 4 (roughness value (k) 2,0 mm) k/D 0,05 and pitch 5 (roughness value (k) 2,75 mm) k/D 0,08. Each pipe is tested using water in with temperature 30°C. By setting the valve opening, the fluid (water) flow speed can be discovered. Data processing result, which describes the connection between Friction Factor and Reynolds value, is showed in graphic. Data processing result and graphic show that the test on pitch 5 pipe (roughness value (k) 2,75 mm) k/D 0,08 has bigger Friction Factor compared to the test on pitch 4 pipe (roughness value (k) 2,0 mm) k/D 0,05. Difference of average Friction Factor on both tested pipes is 112%. Friction Factor on turbulence flow is increasing proportional to the pipe surface roughness. The bigger value of roughness ratio comes to the bigger Friction Factor and also in reverse. In the Newtonian (water) turbulence flow on rough surface pipe, the turbulence friction factor is the function of Re and value k/D or .

Abstrak :
Penelitian tentang efisiensi energi sangat menarik untuk diteliti, salah satunya adalah pengurangan hambatan pada aliran dalam pipa. Metode pengurangan hambatan dalam pipa dilakukan dengan metode aktif yaitu menambahkan zat aditif pada aliran dalam pipa dan metode pasif yaitu dengan memvariasikan geometri pipa. Tujuan penelitian yaitu menganalisis karakteristik serat sabut kelapa terhadap pengurangan hambatan pada aliran dalam pipa spiral horizontal dan pipa bulat horizontal secara eksperimental. Pengujian dilakukan dengan menggunakan pipa spiral rasio P/Do 7.3 dan pipa bulat horizontal ID 38 mm panjang 1200 mm. Fluida uji yaitu suspensi serat sabut kelapa yang dicampurkan dengan air sehingga mencapai konsentrasi 300, 500, dan 1000 ppm. Penelitian ini dilakukan pada Reynolds Number mulai dari sekitar 6,000 sampai Reynolds Number sekitar 25,000. Hasilnya menunjukkan bahwa rasio pengurangan hambatan pada pipa bulat ID 38 terjadi pada suspensi serat sabut kelapa konsentrasi 1000 ppm yaitu sebesar 7.6 pada Reynolds Number sekitar 25,000. Dengan konsentrasi yang sama yaitu 1000 ppm, rasio pengurangan hambatan tertinggi pada pipa spiral rasio P/Do 7.3 yaitu sebesar 10 pada Reynolds Number sekitar 25,000. Berdasarkan penelitian ini, disimpulkan bahwa pengurangan hambatan meningkat dengan adanya peningkatan konsentrasi suspensi serat sabut kelapa. Serat sabut kelapa dapat digunakan sebagai zat aditif pengurangan hambatan drag reducing agent. ...... Research on energy efficiency is very interesting to study, one of which is the drag reduction in the pipe flow. Active and passive methods are commonly using on reducing drag. Active method by adding additive to the fluid and passive method by varying the geometry of the pipe. The research purpose was to analyze characteristics of coco fiber on drag reduction in spiral and circular pipe. The experimental was performed using a spiral pipe ratio of P Do 7.3 and a circular pipe ID 38 mm with 1200 mm length. The test fluid was water with addition of coconut fiber with 300, 500, and 1000 ppm concentration. This study was conducted on a low Reynolds Number to Reynolds Number about 25,000. The results showed that the drag reduction on the circular pipe ID 38 mm was about 7.6 on coconut fiber suspension 1000 ppm concentration and in Reynolds Number about 25,000. With the same concentration, the highest drag reduction of spiral pipe ratio P Do 7.3 is about 10 in the Reynolds Number about 25,000. The drag reduction increases with the increase of coconut fiber suspension concentration. It can be concluded that coco fiber can be used as a drag reducing agent.

Abstrak :
Pengaruh permukaan hydrophobic pada aliran turbulen dalam pipa akan diteliti. Penelitian ini menggunakan air sebagai fluida serta tiga jenis daun talas, yaitu Colocasia gigantea, Colocasia esculenta, dan Colocasia fontanesii. Tiga pipa akrilik 7 × 7 mm, masing-masing dinding dalam pipa tersebut dilapisi dengan ketiga jenis daun talas tersebut. Drag reduction terbesar yang dihasilkan oleh dinding daun Colocasia gigantea yaitu sebesar 22,6% pada Re 7300 dengan ratarata DR sebesar 16,3%, sedangkan drag reduction terbesar yang dihasilkan dinding daun Colocasia esculenta dan dinding daun Colocasia fontanesii masingmasing sebesar 15,3% dan 20,5% pada Re 6400 dengan rata-rata DR masingmasing sebesar 12,6% dan 12,5%. ......The effect of hydrophobic surfaces on turbulent flow in a pipe were investigated. This study used water as the fluid and three types of leaves of taro, Colocasia gigantea, colocasia esculantea, and colocasia fontanesii. Three acrylic pipes were coated the three types of taro leaves. Reynolds number and characteristics of the pressure drop is the main variable to be studied. Rectangular pipes 7 x 7 mm those coated with the leaves showed a reduction in coefficient of friction. The biggest drag reduction produced by the leaf of Colocasia gigantea wall is equal to 22,6% at Re 7300 with an average DR 16.35%, while the largest drag reduction produced by Colocasia esculantea leaf and Colocasia fontanesii leaf are 15,3% and 20,5% at Re 6400 with average DR 12,6% and 12,5%.