Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Dalam transportasi fluida menggunakan pipa, koefisien gesek merupakan besaran yang sangat penting karena berkaitan dengan konsumsi energi. Pipa berpenampang seperti pipa spiral digunakan untuk pencampuran fluida kerja. Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis perubahan nilai koefisien gesek pada sejumlah pipa dengan penambahan nano partikel Al2O3 yang dicampurkan ke dalam air sebagai fluida dasar. Pipa yang digunakan adalah pipa bundar (D=3 mm) dan pipa spiral (Diameter hidrolis = 6 mm) . Variasi konsentrasi yang dipakai adalah 100 ppm, 200 ppm, dan 300 ppm. Variasi lamanya waktu pencampuran adalah 30, 60, dan 90 menit. Hasil dari penilitian ini adalah tidak ditemukannya pengurangan koefisien gesek di rentang nilai Reynolds 5000-10000. ......On fluid transportation using pipes, friction factor is an important thing because it influences energy consumption. Special pipes, like spiral pipe, are used for mixing the fluids. The purpose of this research is to analyze friction factor?s change caused by adding Al2O3 nano particles to water as base fluid. This research used two kinds of pipe, circular pipe (inner diameter=3 mm) and spiral pipe (diameter of hydrolic = 6 mm). The variation of concentration are 100 pm, 200 ppm, and 300 ppm. The variations of mixing time are 30, 60, and 90 minutes. The results of this research is there is no drag reduction on any pipe on Reynolds number between 5000 and 10000.

Abstrak :
[ABSTRAK
Selain tantangan untuk mereduksi penggunaan energi tak terbarukan yang menyebabkan pemanasan global, potensi besar Indonesia dalam menerima panas dari matahari harus dioptimumkan. Pemanfaatan energi panas dari matahari masih rendah, oleh karena itu solar kolektor bertipe tabung vakum merupakan solusi yang bijak untuk memanfaatkan panas tersebut. Dengan menggunakan heat pipe sebagai media penghantar panas yang pasif, solar kolektor dapat bekerja tanpa konsumsi energi tambahan. Karakterisasi dibawah sinar matahari dan dengan menggunakan lampu halogen beserta voltage regulator dilakukan untuk mengetahui panas yang diserap oleh prototipe. Pada eksperimen ini, kotak insulasi yang dibuat dari styrofoam dan kayu digunakan untuk mengetahui kerugian panas. Untuk meningkatkan jumlah panas yang diserap, plat penyerap panas yang diberi lapisan coating digunakan pada heat pipe. Optimasi performa thermal dilakukan dengan memvariasikan fluida kerja, wick, dan aplikasi sudut kemiringan, dimana air suling, nanofluida Al2O3-air dengan konsentrasi volumetris sebesar 5% dan 0,3% digunakan sebagai fluida kerja, stainless steel screen mesh dengan skala mesh 200, 250, dan 300 digunakan sebagai wick, dan sudut aplikasi divariasikan pada sudut 0o – 60o dengan 15o perubahan sudut kemiringan. Hasil eksperimen dan analisis lanjutan menunjukan bahwa performa thermal terbaik dari prototipe solar kolektor didapatkan dengan penggunaan nanofluida Al2O3-air dengan konsentrasi volumetris 0,3% dan wick dengan skala mesh 300 dan sudut kemiringan sebesar 60o. Resistansi thermal terbaik diketahui sebesar 0,592 oC/W dengan efisiensi sistem yang mencapai 76,53%.

---

ABSTRACT
Beside the challenges to reduce the consumption of nonrenewable energy that causes global warming, Indonesia great potential in receiving heat from the sun must be optimized. Since the utilization of thermal energy from the sun is still low, vacuum tube solar collector will be a well applicable solution to utilize the heat. Using heat pipes as passive heat transfer device, this research was conducted to optimize the thermal performance of solar collector without using extra energy. Characterization under the sun, and using halogen lamp with voltage regulator was done in order to predict the heat absorbed by the designed prototype. In this experiment, insulation box, which made of Styrofoam and wood was made to calculate heat losses. To increase heat absorbed, coating fin is applied at heat pipe. Optimization of thermal performance of solar collector was done with varied working fluid, wick of heat pipe, and inclination angle of prototype application, where condensed water, Al2O3-water nanofluid with 5% and 0.3% volumetric concentration were used as varied working fluid, stainless steen screen mesh with 200, 250, and 300 mesh scale were used as wick, and inclination angle was varied from 0o – 60o with 15o inclination angle differences. Experimental result and further analysis shows that the best thermal performance of solar collector prototype by using 0.3% volumetric ratio of Al2O3-water nanofluid as working fluid, stainless steel screen mesh with 300 mesh scale as wick inside heat pipe, and 60o inclination angle for prototype application. The thermal resistance is as high as 0.592 oC/W and the system efficiency is as high as 76.53%., Beside the challenges to reduce the consumption of nonrenewable energy that causes global warming, Indonesia great potential in receiving heat from the sun must be optimized. Since the utilization of thermal energy from the sun is still low, vacuum tube solar collector will be a well applicable solution to utilize the heat. Using heat pipes as passive heat transfer device, this research was conducted to optimize the thermal performance of solar collector without using extra energy. Characterization under the sun, and using halogen lamp with voltage regulator was done in order to predict the heat absorbed by the designed prototype. In this experiment, insulation box, which made of Styrofoam and wood was made to calculate heat losses. To increase heat absorbed, coating fin is applied at heat pipe. Optimization of thermal performance of solar collector was done with varied working fluid, wick of heat pipe, and inclination angle of prototype application, where condensed water, Al2O3-water nanofluid with 5% and 0.3% volumetric concentration were used as varied working fluid, stainless steen screen mesh with 200, 250, and 300 mesh scale were used as wick, and inclination angle was varied from 0o – 60o with 15o inclination angle differences. Experimental result and further analysis shows that the best thermal performance of solar collector prototype by using 0.3% volumetric ratio of Al2O3-water nanofluid as working fluid, stainless steel screen mesh with 300 mesh scale as wick inside heat pipe, and 60o inclination angle for prototype application. The thermal resistance is as high as 0.592 oC/W and the system efficiency is as high as 76.53%.]

Abstrak :
Penelitian ini ditujukan untuk mengetahui pengaruh nanofluida sebagai salah satu media pendinginan cepat dalam proses perlakuan panas dari baja S45C. Pembuatan nanofluida dilakukan dengan mencampurkan nano partikel karbon yang dilakukan proses penggilingan dengan 500 rpm selama 15 jam dengan fluida dasar air distilasi menggunakan metode Ultrasonic.Partikel karbon yang digunakan dalam pembuatan nanofluida adalah sebesar 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, dan 0.5 w/v. Sampel karbon dikarakterisasi dengan menggunakan SEM-EDS dan pengujian XRD. Nanofluida dikarakterisasi menggunakan PSA dan Pengujian Konduktivitas Termal. Sampel baja S45C dikarakterisasi menggunakan OES, serta uji kekerasan Vickers dan pengamatan mikrostruktur sebelum dan sesudah proses pendinginan cepat dlakukan.Hasil yang didapatkan secara umum menunjukkan peningkatan tingkat kekerasan dan konduktivitas termal dengan penambahan nanofluida. Namun, penggunaan nanofluida dengan jumlah partikel berlebih dapat menurunkan hasil yang didapat.

---

This research is conducted to know the effet of Nanofluids as a quench medium in the heat treatment process of S45C steel. Nanofluids are created by mixing carbon nano particles that had been milled in 500 rpm for 15 hours with distilled water as the base fluid using Ultrasonic. Carbon particles of 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, and 0.5 w v were used in creating the nanofluid. Carbon sample are characterized with SEM EDS and XRD testing. Nanofluid are characterized with PSA and thermal conductivity test. S45C steel are characterized with OES, and also Vickers hardness testing and metallographic observation before and after the quenching process. Thv results of mentioned testing generally indicate an increase in hardness and thermal conductivity with the use of nanofluid. However, the use of nanofluid with extensive carbon particle can reduce the result in general.

Abstrak :
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh nanofluida sebagai media pendinginan cepat dalam proses perlakuan panas baja S45C. Nanofluida dibuat dengan mencampurkan nanopartikel karbon dengan oli sebagai fluida dasar. Nanopartikel karbon dibuat dengan melakukan proses penggilingan selama 15 jam dan dengan kecepatan 500 rpm. Nanopartikel karbon dan oli dicampurkan dengan metode ultrasonik. Kadar karbon di dalam nanofluida pada penelitian ini di adalah 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 w/v. Sampel karbon di karakterisasi menggunakan FESEM-EDS dan XRD. Nanofluida dikarakterisasi dengan menggunakan PSA dan Pengujian Konduktivitas Termal. Sampel baja S45C dikarakterisasi dengan menggunakan OES, serta uji kekerasan Vickers dan pengamatan mikrostrukur pada keadaan sebelum dan sesudah pedinginan cepat. Hasil yang didapatkan secara umum adalam peningkatan kekerasan dan konduktivitas termal seiring dengan penambahan kadar karbon. Namun, bila konsentrasi melebihi nilai optimum, maka akan menurunkan hasil yang didapat.

---

This research is conducted to know the effect of nanofluid as quench medium in the heat treatment of S45C steel. The nanofluid was made by mixing carbon nanoparticles and oil as base fluid. The nanoparticle was made by milling carbon particle for 15 hours and in 500 rpm. Carbon Nanoparticle and oil was mixed by ultrasonic. The carbon content that used in this research is 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 w v. Carbon sample was characterized with FESEM EDS and XRD. Nanofluid are characterized with PSA and thermal conductivity test. S45C steel are characterized with OES, Vickers hardness testing and metallographic observation before and after the quenching procedures. The result of mentioned testing was generally an increase in hardnes and thermal conductivity with the increasing of carbon content. However, if the concentration exeeds the optimum number, the result will decrease.

Abstrak :
Limbah elektronik merupakan sebuah masalah yang timbul dalam skala nasional dan internasional. Diperlukan upaya untuk membantu mengatasi permasalahan tersebut agar pengolahan limbah dapat memiliki manfaat jangka panjang untuk berbagai sektor. Nanofluida adalah fluida penghantar panas yang mengandung partikel berukuran nano (1-100 nm). Penelitian yang dilakukan membahas karakterisasi nanofluida yang menggunakan micro-dispersed partikel nonlogam yang didominasi oleh kandungan SiO2. Karakterisasi berfokus kepada pengaruh konsentrasi partikel (0; 0,1; 0,3; dan 0,5%) dan surfaktan SDBS (0, 3, 5, dan 7%) terhadap viskositas, zeta potensial, dan konduktivitas termal nanofluida. Hasil pengujian Particle Size Analyzer (PSA) pada partikel menunjukkan terjadinya peningkatan ukuran partikel dari 268,7 d.nm menjadi 1035,6 d.nm (milling 10 jam) dan 572,6 d.nm (milling 20 jam), sehingga partikel tidak mencapai ukuran nano dan tergolong kedalam thermal fluid. Nilai viskositas mengalami peningkatan linear seiring meningkatnya konsentrasi partikel dan surfaktan dengan nilai tertinggi pada sampel D4 sebesar 2,34 mPa.s. Nilai zeta potensial mengalami penurunan seiring meningkatnya konsentrasi partikel dan surfaktan setelah melewati titik optimum konsentrasi. Nilai konduktivitas termal mengalami penurunan seiring meningkatnya konsentrasi partikel dan surfaktan setelah melewati titik optimum konsentrasi pada sampel C4 sebesar 0,82 W/mK. ......Electronic waste is a problem that arises on a national and international scale. Nanofluids are heat transfer fluids that contain nanoparticles ranging in size from 1 to 100 nm. Nanofluids are developed because they have superior capabilities compared to conventional fluids due to their larger surface area and suitability for use as a quenching medium in heat treatment. This research discusses the characterization of nanofluids using micro-dispersed non-metallic particles dominated by SiO2 content. The characterization focuses on the influence of particle concentration (0, 0.1, 0.3, and 0.5%) and SDBS surfactant (0, 3, 5, and 7%) on the viscosity, zeta potential, and thermal conductivity of the nanofluid. Particle Size Analyzer (PSA) testing results showed an increase in particle size from 268.7 d.nm to 1035.6 d.nm (10 hours of milling) and 572.6 d.nm (20 hours of milling), indicating that the particles did not reach the nano size range and were classified as thermal fluid. The viscosity value linearly increased with increasing particle and surfactant concentrations, with the highest value in sample D4 being 2.34 mPa.s. The zeta potential value decreased with increasing particle and surfactant concentrations after passing the optimum concentration point. The thermal conductivity value decreased with increasing particle and surfactant concentrations after passing the optimum concentration point, with a value of 0.82 W/mK in sample C4.

Abstrak :
Peningkatan kekerasan pada material baja karbon dapat dilakukan dengan perlakuan panas quenching, pada baja karbon menengah hanya sedikit waktu yang diizinkan untuk mencapai fasa martensit sehingga medium quench dengan konduktivitas termal tinggi dibutuhkan. Multi wall carbon nanotube (MWCNT) memiliki konduktivitas termal yang sangat tinggi dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) dan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDAX), lalu disintesis menjadi nanofluida dengan penambahan surfaktan Polyethylene Glycol (PEG) dan dilarutkan dalam air distilasi. Nanofluida di ultrasonikasi selama 15 menit untuk mencegah aglomerasi dan dilakukan pengujian konduktivitas termal serta zeta potensial yang bertujuan untuk mengukur kestabilan nanofluida. Variasi konsentrasi nanopartikel sebesar 0.1%, 0.3%, dan 0.5% dan untuk surfaktan sebesar 0%, 3%, 5%, dan 7%. Setelahnya, nanofluida digunakan sebagai medium quench dengan waktu pencelupan 4 menit dan sampel pada baja S45C dilakukan pengujian mikrostruktur dan kekerasan. Pada hasil didapatkan data bahwa penambahan nanopartikel tidak berpengaruh secara signifikan terhadap konduktivitas termal dan surfaktan PEG cenderung menurunkan nilai konduktivitas termal. Pada semua sampel yang telah dilakukan perlakuan panas diikuti dengan quench terbentuk martensite, tetapi nilai konduktivitas termal juga tidak berbanding lurus dengan kemampuan medium quench untuk meningkatkan kekerasan. Konsentrasi MWCNT 0,3% dengan surfaktan 0% menunjukan nilai konduktivitas tertinggi, sedangkan untuk hasil kekerasan tertinggi dicapai oleh media quench air. ......Hardening on carbon steel material can be achieved with heat treatment quenching, for medium carbon steel only a little time is allowed to attain martensite phase therefore high thermal conductivity quench medium is needed. Multi wall carbon nanotube (MWCNT) has very high thermal conductivity was characterized with Scanning Electron Microscope (SEM) and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDAX), then it synthesized as nanofluids by adding some polyethylene glycol (PEG) surfactant and dissolved in distilled water. Nanofluids were ultrasonicated for 15 minutes to prevent agglomeration and tested for thermal conductivity also for zeta potential to measure nanofluids stability. Nanoparticle concentration varies from 0.1%, 0.3%, and 0.5% and for surfactants varies from 0.0%, 3%, 5%, and 7%. Afterward, nanofluids were used as a quench medium with immersion time of 4 minutes and for S45C steel samples were tested for its microstructure and hardness. The results show nanoparticle addition not significantly affecting the thermal conductivity and PEG as surfactant tends to decrease thermal conductivity. On all heat-treated samples followed by quench martensite phase are obtained, however thermal conductivity values are also not directly proportional to quench medium ability to increase the hardness. 0,3% MWCNT along with 0% PEG concentration give the highest thermal conductivity result, while for hardness achieved by using water quench medium.

Abstrak :
Nanofluida mulai meningkatkan ketertarikan dalam kemampuan peningkatan perpindahan kalor pada suatu sistem. Untuk mengetahui potensinya, studi dengan Al2O3 dengan dasar air dan etilena glikol dilakukan dengan simulasi computational fluid dynamics (CFD). Tujuan dari studi ini adalah untuk menganalisa penambahan perpindahan kalornya. Simulasi numerik dilakukan dengan asumsi model fasa tunggal dan sifat termofisik konstan. Bentuk pipa lurus dengan mengabaikan dindingnya digunakan dalam kondisi aliran laminar dan menggunakan fluks kalor konstan, dibandingkan dengan beberapa konsentrasi dan bilangan Reynolds. Modelnya divalidasikan dengan korelasi Shah, menghasilkan deviasi dari 6% sampai 8%. Hasilnya didapatkan adanya peningkatan perpindahan kalor 3% dalam variasi simulasi. ......Nanofluids are generating considerable interest in terms of increasing the heat transfer capability of a system. To know its potential, a study of Al2O3 with water and ethylene glycol based nanofluid is conducted by using computational fluid dynamics (CFD) simulation. The aim of this study is to analyze its heat transfer enhancement. The numerical simulation is done by assuming a single-phase model and constant thermophysical properties. A straight tube geometry by neglecting its wall is used under laminar condition and using a constant heat flux, compared by several concentrations and Reynolds numbers. The model is validated by Shah Correlation, resulting a maximum deviation from 6% to 8%. The results reported a 3% heat transfer enhancement by various of simulations.

Abstrak :
Quenchant dengan konduktivitas termal tinggi dapat meningkatkan laju pendinginan, sehingga didapat hasil perlakuan panas dengan sifat mekanis yang lebih baik. Salah satu cara meningkatkan konduktivitas termal adalah dengan membuat nanofluida. Pada penelitian ini, digunakan nanopartikel berupa Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNT) as-received. Nanofluida berbasis CNT disintesis menggunakan metode dua tahap. CNT dengan konsentrasi sebesar 0,1%, 0,3%, dan 0,5% didispersikan pada fluida dasar berupa air distilasi. Untuk meningkatkan stabilitas nanofluida, ditambahkan surfaktan Sodium Dodecyl Benzene Sulphonate (SDBS) sebanyak 3%, 5%, dan 7% serta dilakukan ultrasonikasi selama 15 menit. Nanofluida tersebut digunakan sebagai quenchant dengan lama imersi 4 menit untuk proses perlakuan panas baja S45C dengan temperatur austenisasi sebesar 900˚C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konduktivitas termal nanofluida meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi CNT, kecuali pada sampel tanpa penambahan surfaktan. Seiring penambahan surfaktan, konduktivitas termal meningkat hingga mencapai kadar optimum dan kemudian menurun, kecuali pada sampel dengan penambahan surfaktan sebanyak 3%. Nilai kekerasan baja S45C hasil quenching tidak dipengaruhi secara linear oleh konduktivitas termal quenchant. ......Quenchant with high thermal conductivity could increase the cooling rate; hence heat treatment results with better mechanical properties are obtained. One method to increase the thermal conductivity is by creating nanofluids. In this study, Multi-walled Carbon Nanotubes (MWCNT) as-received were used as nanoparticles. The CNT-based nanofluids were synthesized using the two-step method. CNTs with concentrations of 0.1%, 0.3%, and 0.5% were dispersed to the base fluid, distilled water. To increase the stability of the nanofluids, Sodium Dodecyl Benzene Sulphonate (SDBS) surfactants as much as 3%, 5%, and 7% were added; further, ultrasonication was carried out for 15 minutes. The nanofluids were used as quenchants with an immersion time of 4 minutes for the heat treatment process of S45C steel with an austenitizing temperature of 900˚C. The results showed that the thermal conductivity of nanofluids increased with the addition of CNT concentration, except for samples without the addition of surfactants. On the other side, as more surfactants were added, the thermal conductivity increased until it reached the optimum level and then decreased, except for samples with 3% surfactant. The hardness values of quenched S45C steels are not linearly affected by the thermal conductivity of the quenchants.

Abstrak :
Pada penelitian ini dilakukan pengukuran konduktivitas termal nanofluida alumina dengan variasi konsentrasi nanofluida dan variasi waktu vibrasi ultrasonik. Sintesis nanofluida dilakukan dengan mendispersikan nanopartikel Al2O3 dengan ukuran 13 nm kedalam fluida dasar air. Dari hasil penelitian diperoleh nanofluida yang optimum adalah nanofluida dengan waktu vibrasi ultrasonik 10 menit pada konsentrasi nanofluida alumina 4% volume yang menghasilkan nilai konduktivitas termal nanofluida sebesar 1,395 W/moC atau sekitar 2 kali konduktivitas termal fluida dasarnya. ......This study measured the thermal conductivity of nanofluids based alumina with various nanofluids concentration and time variations of ultrasonic vibrations. Nanofluids synthesis performed with Al2O3 nanoparticles with 13 nm size was dispersed into the water-based fluid. The result showed that the optimum ultrasonic vibration time is 10 minutes in 4% volume concentration of alumina nanofluids which result in 1.395 W/moC of nanofluids thermal conductivity approximately twice amount of the base fluid thermal conductivity.

Abstrak :

Proses pendinginan adalah langkah paling penting dalam perlakuan panas baja karena proses ini akan menentukan sifat-sifat baja seperti kekuatan dan kekerasan. Laju pendinginan dan konduktivitas termal yang berbeda yang disediakan oleh media pendinginan sangat mempengaruhi sifat baja tersebut. Baru-baru ini, studi untuk nanopartikel ditambahkan dalam medium quench berkembang pesat. Cairan nanopartikel yang ditambahkan ini dikenal sebagai nanofluid dan dapat mempengaruhi sifat termal media pendinginan yang akhirnya mengubah sifat-sifat baja. Komposisi nanopartikel dalam nanofluid akan mempengaruhi sifat termal. Dalam penelitian ini, karbon digunakan sebagai partikel nano. Variasi komposisi adalah 0,1, 0,3, dan 0,5 persen berat dalam 100 ml air suling. Air suling murni juga digunakan sebagai kontrol perbandingan. Ball-mill planet digunakan selama 15 jam pada 500 rpm untuk menghasilkan partikel karbon berukuran nano. Field-Emission Scanning Microscope (FE-SEM) dan Energy Dispersive X-Ray (EDX) digunakan untuk memeriksa ukuran partikel, bentuk dan kemurnian partikel karbon nanopartikel. Nanofluida ini kemudian digunakan untuk memuaskan sampel baja karbon S45C yang dianil pada 1000 ° C selama 1 jam. Sampel dilampirkan dengan termokopel yang terhubung ke data logger suhu untuk mengamati laju pendinginan medium pendinginan. Sampel yang dipadamkan diuji untuk mendapatkan informasi tentang kekerasan dan analisis metalografi untuk data pendukung. Dari percobaan setiap jumlah karbon memiliki efek terhadap kecepatan pendinginan.

 

 

 

---

Quenching process is the most important step in steel heat treatment as this process will determine the properties of the steel such as strength and hardness. Different cooling rate and thermal conductivity provided by the quench medium affect strongly to the mentioned steel properties. Recently, studies for nanoparticle added in the quench medium are developing rapidly. This nanoparticle added fluid is known as nanofluid and could affect the thermal property of the quench medium which ultimately changes the properties of the steel. The nanoparticle composition in nanofluid will affect its thermal property. In this research, carbon was used as the nanoparticle. The composition variations were 0.1, 0.3, and 0.5 weight percent in 100 ml distilled water. Pure distilled water was also used as a comparison control. Planetary ball-mill were utilized for 15 hours at 500 rpm to produce nano-sized carbon particle. Field-Emission Scanning Microscope (FE-SEM) and Energy Dispersive X-Ray (EDX) were used to check the particle size, shape and purity of the carbon nanoparticles. These nanofluids were then used to quench S45C carbon steels samples annealed at 1000°C for 1 hour. Samples were attached with a thermocouple which connected to temperature data logger to observe the cooling rate of the quench medium. The quenched samples were be tested to get the information of hardness and metallography analysis for supporting data. From the experiment every number of carbon has an effect to quenching speed.