Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
[ABSTRAK
Perkembangan industri elektronik untuk produk berkinerja tinggi yang ditandai dengan munculnya piranti elektronika berukuran minimalis serta menggunakan daya yang rendah memerlukan sebuah sistem pendinginan yang handal dan efisien sehingga mampu beroperasi secara optimum. Pada penelitian ini teknologi yang digunakan untuk mendinginkan komponen piranti elektronika tersebut menggunakan jet sintetik yang memanfaatkan gerakan membran secara kontinyu dengan menghasilkan cincin vortex untuk mempercepat proses perpindahan panas. Penelitian yang dilakukan pada study ini bertujuan untuk mencari nilai frekuensi, jenis gelombang eksitasi, serta bentuk orifis jet sintetik yang menghasilkan performa pendinginan yang baik untuk model jet sintetik impinging, mencari pengaruh jarak tumbukan (impact) jet sintetik impinging terhadap laju perpindahan panas konveksi untuk proses pendinginan, mencari model cavity jet sintetik impinging dan jet sintetik cross flow yang memiliki kehandalan dalam proses pendinginan. Penelitian ini dikerjakan menggunakan pendekatan komputasional dan eksperimental. Pada pendekatan komputasional digunakan software CFD (computational fluid dynamics) yang mendefinisikan kondisi batas jet sintetik dengan asumsi dinding bergerak (moving wall) dan model turbulensi k-omega SST (Shear Stress Transport). Kemudian model uji eksperimental menggunakan model jet sintetik tipe impinging dan model jet sintetik tipe cross flow. Model-model tersebut memiliki perbedaan dalam hal arah aliran jet sintetik terhadap media yang akan didinginkan berupa heatsink. Modus eksitasi yang dipergunakan untuk menghasilkan aliran jet sintetik tersebut menggunakan sinyal listrik berupa gelombang sinusoidal, square dan triangular dengan variasi frekuensi 80 Hz, 120 Hz dan 160 Hz. Sinyal listrik tersebut dihasilkan oleh sweep function generator. Hasil yang diperoleh dari kajian komputasional dan eksperimental tersebut memberikan informasi bahwa jet sintetik mampu memberikan efek pendinginan pada objek yang akan didinginkan. Parameter dari variasi frekuensi eksitasi jet sintetik dan arah aliran jet sintetik memberikan efek yang beragam dalam hal pendinginan. Dari hasil penelitian yang dilakukan tersebut diperoleh modus eksitasi yang paling baik menggunakan gelombang eksitasi square 120 Hz untuk model jet sintetik impinging kemudian kombinasi gelombang eksitasi sinusoidal 120 Hz dan square 80 Hz memberikan efek pendinginan yang paling optimum untuk tipe jet sintetik cross flow. Konsumsi energi yang dibutuhkan oleh jet sintetik sebanyak 1,78 joule untuk menurunkan temperatur dari 53 oC menjadi 48,2 oC sedangkan kipas menghabiskan konsumsi energi sebanyak 142,2 joule untuk dapat menurunkan temperatur dari 53 oC menjadi 48,2 oC.

---

ABSTRAK
The development of the electronics industry for high performance products are characterized by the emergence of electronic devices minimalist size and low power required to use a cooling system that is reliable and efficient thus able to operate at its optimum. In this study, the technology used to cool electronic devices such components using synthetic jet which utilizes a continuous membrane movement by generating vortek ring to accelerate the process of heat transfer. Research conducted in this study aimed to explore the value of frequency, type of wave excitation, as well as the shape of the synthetic jet orifice produces good cooling performance for the model synthetic jet impinging, collision distance for influence synthetic jet impinging on the rate of convection heat transfer to the cooling process, looking for synthetic jet impinging cavity models and synthetic jet cross flow which has reliability in the process of cooling. The study is done using the method of using computational and experimental approaches. In the computational approach used CFD (computational fluid dynamics) software which defines the boundary conditions assuming a synthetic jet moving wall model with k-omega SST (Shear Stress Transport) turbulence. Then test the model using the experimental model of type impinging synthetic jet and model of synthetic jet cross flow type. The models differ in terms of synthetic jet flow direction of the media that will be cooled heatsink. Mode excitation is used to produce the synthetic jet flow using electrical signals in the form of waves sinusoidal, square dan triangular with variations in frequency of 80 hz, 120 hz and 160 hz. The electrical signals generated from the tool named sweep function generator. Results obtained from the computational and experimental information that synthetic jets can provide a cooling effect on the object to be cooled. Parameters of synthetic jet excitation frequency variation and direction of flow of synthetic jet placement varied effects in terms of cooling. From the results of the research conducted most excitation modes obtained using either 120 hz square wave excitation for the type of impinging synthetic jet models then the combination of 120 hz sinusoidal excitation wave and 80 hz square provide the most optimum cooling effect for condition type cross flow model of synthetic jet. Energy consumption required by the synthetic jet 1.78 joules to lower the temperature of 53 oC - 48.2 oC while fans spend energy consumption 142.2 joule to be able to lower the temperature of 53 oC-48.2 oC., The development of the electronics industry for high performance products are characterized by the emergence of electronic devices minimalist size and low power required to use a cooling system that is reliable and efficient thus able to operate at its optimum. In this study, the technology used to cool electronic devices such components using synthetic jet which utilizes a continuous membrane movement by generating vortek ring to accelerate the process of heat transfer. Research conducted in this study aimed to explore the value of frequency, type of wave excitation, as well as the shape of the synthetic jet orifice produces good cooling performance for the model synthetic jet impinging, collision distance for influence synthetic jet impinging on the rate of convection heat transfer to the cooling process, looking for synthetic jet impinging cavity models and synthetic jet cross flow which has reliability in the process of cooling. The study is done using the method of using computational and experimental approaches. In the computational approach used CFD (computational fluid dynamics) software which defines the boundary conditions assuming a synthetic jet moving wall model with k-omega SST (Shear Stress Transport) turbulence. Then test the model using the experimental model of type impinging synthetic jet and model of synthetic jet cross flow type. The models differ in terms of synthetic jet flow direction of the media that will be cooled heatsink. Mode excitation is used to produce the synthetic jet flow using electrical signals in the form of waves sinusoidal, square dan triangular with variations in frequency of 80 hz, 120 hz and 160 hz. The electrical signals generated from the tool named sweep function generator. Results obtained from the computational and experimental information that synthetic jets can provide a cooling effect on the object to be cooled. Parameters of synthetic jet excitation frequency variation and direction of flow of synthetic jet placement varied effects in terms of cooling. From the results of the research conducted most excitation modes obtained using either 120 hz square wave excitation for the type of impinging synthetic jet models then the combination of 120 hz sinusoidal excitation wave and 80 hz square provide the most optimum cooling effect for condition type cross flow model of synthetic jet. Energy consumption required by the synthetic jet 1.78 joules to lower the temperature of 53 oC - 48.2 oC while fans spend energy consumption 142.2 joule to be able to lower the temperature of 53 oC-48.2 oC.]

Abstrak :
Perkembangan penelitian tentang aktuator plasma khususnya dalam aplikasi kontrol aliran terus berkembang pesat dalam dekade belakangan ini. Kemampuan aktuator plasma yang dapat bekerja tanpa adanya bagian yang bergerak secara mekanik atau fleksibel dan konsumsi energi yang sedikit menjadi keunggulan tersendiri jika dibandingkan dengan peralatan kontrol aktif yang sebelumnya telah digunakan seperti blowing, suction, dan jet sintetik. Aktuator plasma adalah susunan beberapa material yang terdiri dua buah lembaran tembaga sebagai elektroda yang diantaranya terdapat sebuah dielektrik material sebagai penahan medan listrik. Kedua elektroda tersebut dihubungkan dengan transformer bertegangan tinggi yang memiliki keluaran 5500-volt dengan rasio 137.5 dengan jenis step-up. Dalam melakukan modifikasi atau rekayasa suatu aliran ada beberapa metode yang umum digunakan yaitu modifikasi laminar ke transisi turbulen, separasi dan turbulen. Metode-metode tersebut dapat terapkan dengan baik dengan melakukan perubahan pada lapisan batas di setiap perubahan rezim alirannya. Pada penelitian ini dilakukan kajian untuk mendapatkan pemahaman terhadap modifikasi struktur aliran turbulen dengan memanipulasi kondisi lapisan batas yang terbentuk pada plat datar dengan mengunakan turbulen promoter sebagai pemicu meningkatan turbulensi aliran pada lapisan batas. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen dan komputasi untuk mendapatkan fenomena yang lebih riil dan komprehensif. Secara eksperimen, penggunaan aktuator plasma pada kondisi tanpa aliran free stream memberikan kemampuan menghasilkan angin ion maksimal sebesar 1.2 m/s dan dengan mengunakan aliran free stream sebesar 2 m/s dapat mereduksi tebal lapisan batas sebesar 9 mm. Secara komputasi, diketahui bahwa aktuator plasma bekerja menginduksi suatu aliran karena pengaruh dari medan elektromagnetik dengan membentuk efek body force di sekitar aktuator. Pemodelan body force dikembangkan sebagai pengembangan model numerik untuk mengembangkan model komputasi dalam fluid mechanics. Dari hasil pemodelan numerik tersebut didapatkan persamaan body force yang bekerja untuk aktuator plasma dengan eror 2 jika dibandingkan dengan hasil pengukuran kecepatan secara eksperimen.

---

The research development in plasma actuator especially in its application of flow control keeps rapidly expanding in the past decades. The ability of plasma actuator which can work without any mechanically moving parts or flexible and the little amount of energy consumption that it needs have been a unique advantage if compared to other past active control devices such as blowing, suction, and synthetic jet. Plasma actuator is a configuration of few materials, which consists of two copper plates as the electrodes with a dielectric material in between as the electrical field resistor. Both electrodes then were connected to the high voltage transformer with the output of 5500 volt and the ration of 137.5. The type of the transformer itself is a step up transformer. In the effort of modifying or altering the flow, there are few methods which generally being used modifying laminar to trubulent transition, separation, and turbulent. Those methods can be implemented by altering the flow on its boundary layer in each flow rezime. This research focuses in the study of acquiring an understanding in the modification of the turbulent flow structure by manipulating the boundary layer condition which formed on the flat plate using the turbulent promoter as the trigger to form the boundary layer. This research was conducted experimentally and computationally to obtain the more real and comprehensive phenomenon. In the experimental result, it is obtained that the usage of plasma actuator on the condition without the free stream flow can achieved the ability to generate the maximum ionic wind of 1.2 m s. Meanwhile, in the condition with 2 m s free stream velocity, plasma actuator can decrease the boundary layer thickness up to 9 mm. In the computational result, it is known that plasma actuator works by inducting the flow due to the effect of electromagnetic field by forming the body force effect around the actuator. The body force modelling later was developed as numerical model development to develop the simulation model in fluid mechanics. From this numerical modelling, the body force equation is later obtained that can be applied into plasma actuator with an error of 2 , if compared with the result of velocity measurement which obtained experimentally.

Abstrak :
Untuk mengurangi hambatan drag aerodinamik pada bluff body perlu adanya pengaturan aliran separasi, sebagai salah satu penyebab adanya hambatan pada kendaraan. Penelitian ini merupakan kajian dasar pengembangan dari pengontrolan separasi aliran turbulen yang merupakan suatu fenomena yang terjadi pada aerodinamik khususnya dalam desain bodi kendaraan. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisa penurunan drag yang terjadi pada bluff body model kendaraan akibat pemasangan aktuator jet sintetik.Penelitian ini dilakukan melalui metode eksperimen dan metode komputasi. Langkah pertama penelitian adalah mengkarakterisasi aktuator tersebut dari segi bentuk kaviti, besarnya diameter orifis dan frekwensi eksitasi yang diberikan terhadap membran aktuator serta kemampuan aktuator membentuk cincin vortek. Bentuk cavity-nya, yaitu bola, tabung dan kerucut dengan diameter orifisnya adalah 3 mm, 5 mm dan 8 mm. Frekwensi eksitasi yang diberikan terhadap membran aktuator antara 20 Hz 200 Hz dengan bentuk gelombang quad, sinusoidal dan triangular. Langkah kedua adalah menghitung besarnya penurunan drag yang terjadi pada model reverse Ahmed body yang dipasangi aktuator jet sintetik pada bagian belakangnya. Pengujian ini meliputi pengaruh perubahan bentuk kaviti dan diameter orifis terhadap penurunan drag model uji. Frekwensi eksitasi yang diberikan pada membran ini antara 90Hz 130 Hz dengan bentuk gelombang yang sama.Dari hasil penelitian didapatkan bahwa model uji reversed Ahmed body yang menggunakan aktuator jet sintetik dengan kaviti K-3 sebagai alat kontrol alirannya dapat mengurangi drag. Pada kondisi kecepatan freestream 13,9 m/s dan aktuator bekerja pada frekwensi eksitasi 110 Hz dengan gelombang quad, pengurangan drag yang dihitung melalui metoda eksperimen sebesar 17,6 atau 18,62 secara metoda simulasi. Kaviti K-3 ini memiliki performa yang paling baik dibandingkan dengan tipe lainnya. Kaviti ini dapat membentuk cincin vortek pada frekwensi eksitasi 80 ndash; 150 Hz. Kecepatan semburan maksimum kaviti ini sebesar 10,8447 m/s pada frekwensi eksitasi 110 Hz dengan gelombang berbentuk quad. Kedua metoda penelitian ini mendapatkan hasil yang sama.

---

To reduce aerodynamic drag on the bluff body it is necessary to adjust the flow of separation, as one of the causes of vehicle resistance. This study is a basic study of the development of turbulent flow separation control which is a phenomenon that occurs in aerodynamics, especially in vehicle body design. The purpose of this research is to analyze the decrease of drag which happened to bluff body model of vehicle caused by installation of synthetic jet actuator.This research is done through experimental method and computation method. The first step of the research is to characterize the actuator in terms of cavitary form, the magnitude of the orifice diameter and the excitation frequency given to the actuator membrane and the actuator 39;s ability to form the vortex ring. Its cavity form, ie balls, tubes and cones with orifice diameter is 3 mm, 5 mm and 8 mm. The excitation frequency applied to the actuator membrane is between 20 Hz 200 Hz with quad, sinusoidal and triangular waveforms. The second step is to calculate the amount of drag decline that occurs in the reverse Ahmed body model fitted with synthetic jet actuators on the back. This test includes the effect of cavitary form changes and orifice diameter on the decrease of drag test model. The excitation frequency applied to this membrane is between 90Hz 130 Hz with the same waveform.From the results of the research it was found that the reversed Ahmed body test model using synthetic jet actuator with Kaviti cavity as its flow control tool can reduce drag. At 13.9 m / s freestream velocity conditions and actuators working at 110 Hz excitation frequencies with quad waves, the drag reduction calculated by experimental method was 17.6 or 18.62 by simulation method. Kaviti K-3 has the best performance compared with other types. This cavity can form a vortex ring at an excitation frequency of 80 - 150 Hz. The maximum cavity burst rate is 10.8447 m / s at 110 Hz excitation frequency with quad wave. Both methods of this research get the same result.