Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :

Dimethyl Ether (DME) adalah energi alternatif yang memiliki sifat dan karakteristik mirip dengan Liquefied Petroleum Gas (LPG) yang telah banyak diteliti sebagai bahan bakar untuk berbagai aplikasi. Dalam kaitannya dengan kondisi di Indonesia dimana saat ini impor LPG telah meningkat sangat pesat terutama untuk memenuhi kebutuhan sektor rumah tangga, penelitian untuk mengetahui karakteristik pembakaran terutama pada pembakaran difusi DME dibandingkan dengan LPG menjadi sangat penting. Penelitian yang dilakukan ini bertujuan untuk membandingkan karakteristik nyala api difusi terutama Wobbe Index, stabilitas nyala api, Tinggi Api (Flame Height , F_H) dan Beban Pembakaran (Burning Load, BL) yang dihasilkan oleh bahan bakar DME serta campuran LPG-DME dibandingkan dengan LPG, serta pengaruh parameter jet velocity aliran bahan bakar. Eksperimen yang dilakukan menggunakan burner yang didesain khusus untuk memperoleh variasi kecepatan jet dan pengaruh bahan bakar yang digunakan. Uji kinerja menggunakan kompor mini juga dilakukan untuk membandingkan F_H, temperatur nyala api, dan efisiensi penggunaan bahan bakar DME terhadap LPG. Hasil yang dicapai yaitu perbedaan karakter pembakaran LPG dan DME terutama untuk parameter Wobbe Index dan stabilitas nyala api yaitu Blow Out dan Lift Off dapat didekati dengan pencampuran DME ke dalam LPG hingga maksimum komposisi DME 23% massa dan pada rentang fuel jet velocity 10 m/s – 34 m/s. Nilai optimum ini diperoleh pada kondisi eksperimen dengan burner tipe cylindrical dan pada diameter nosel  2,5 mm. F_H  yang setara antara DME dengan LPG dicapai pada rentang u_f  = 3,5 m/s – 6,3 m/s saat d_f  = 4,5 mm untuk DME dan d_f  = 2,5 mm untuk LPG, serta pada rentang u_f  = 5,3 m/s – 10,8 m/s saat d_f  = 5,0 mm untuk DME dan d_f  = 3,0 mm untuk LPG. BL yang setara antara DME dengan LPG dicapai pada u_f lebih kecil dari 0,5 m/s untuk semua diameter nosel. Uji kinerja pada kompor mini menghasilkan efisiensi penggunaan bahan bakar DME yang lebih tinggi, yaitu ketika pengatur air entrainment pada posisi close 1 sebesar 64,5% dan close 2 sebesar  67,9%, dibandingkan dengan LPG pada posisi open sebesar 62,5%. 

---

Dimethyl Ether is one of the promising alternative energy to substitute Liquefied Petroleum Gas (LPG) considering its similarity on properties and behavior to LPG. Indonesia currently import huge amount of LPG, mainly for energy in household purpose. Considering the potentiality of DME to substitute LPG especially for household purposes which basically works in atmospheric diffusion combustion, it is very important to study the comparison of LPG and DME in the field of diffusion combustion characteristics. This study aim to compare diffusion flame characteristics of DME, LPG, and the blends of DME mixed LPG with DME composition of 10%, 20%, 30%, 40% and 50%. The characteristics being investigated are Wobbe Index, flame stability, Flame Height (F_H) and Burning Load (BL) under the effect of fuel jet velocity (u_f), which performed by a series of experiments in laboratory. The experiments were done using a specially designed cylindrical burner to get the variation of fuel jet velocity. The results show that the difference of Wobbe Index and flame stability represented by Lift Off (LO) and Blow Off (BO) between DME and LPG can be improved by blending DME into LPG at optimum composition of 23% weight and  is achieved at the range of u_f from 10 m/s to 34 m/s. This optimum condition is achieved using cylindrical burner with  nozzle diameter (d_f) 2.5 mm. The equality of  F_H between DME and LPG is achieved at the range of u_f  from  3.5 – 6.3 m/s at d_f = 4.5 mm for DME and d_f = 2.5 mm for LPG,  and at the range of u_f  from 5.3 – 10.8 m/s at d_f = 5.0 mm for DME and d_f = 3.0 mm for LPG. The equality of BL between DME and LPG is achieved at u_f lower than 0,5 m/s at all nozzle diameter. Performance test on mini stove shows that DME can achieve higher fuel efficiency than LPG at different air entrainment setting, where DME achieved  fuel efficiency of 64.5%, at position of air entrainment close 1 and 67.9% at position of close 2, compare to LPG with fuel efficiency of 62.5% at position of air entrainment open.

 

Abstrak :
ABSTRAK Kondisi pencemaran udara khususnya di kota-kota besar sudah sangat memprihatinkan. Salah satu penyebab pencemaran udara adalah polusi yang disebabkan oleh aerosol smoke. Aerosol smoke yang memiliki partikel berukuran submicron (0,01 ? 5 µm) banyak dijumpai pada asap rokok, asap kendaraan bermotor diesel, asap dari industri-industri, dan lain-lain. Tentunya kondisi ini akan bertambah parah dengan bertambahnya jumlah penduduk perokok, bertambahnya jumlah kendaraan bermotor dan industri. Oleh karena itu perlu diupayakan penangulangan pencemaran udara tersebut. Pada studi literatur didapatkan bahwa metode penyaringan udara dari partikel-partikel halus yang berukuran 0,01 ? 5 µm adalah dengan menggunakan thermal precipitator. Thermal precipitator adalah salah satu tipe penyaringan udara berbasis thermophoretic force. Thermophoresis adalah fenomena dimana aerosol partikel yang berada di antara dua buat plat akan bergerak ke arah yang memiliki temperatur yang lebih rendah. Jadi bila ada perbedaan temperatur antara dua buah plat, maka akan menimbulkan gaya dan partikel-partikel yang berada di antara kedua plat tersebut akan bergerak menuju ke daerah yang memiliki temperatur yang lebih rendah akibat gaya tersebut. Dalam rangka upaya membantu pengendalian dan mengurangi pencemaran udara, maka pada penelitian ini dibuat suatu alat uji thermal precipitator untuk mendepositkan partikel-partikel yang ada di dalam udara dengan memanfaatkan gaya thermophoretic. Gaya tersebut adalah gaya yang diberikan kepada partikel yang tersuspensi di suatu aliran udara. Langkah pertama yang dilakukan adalah membuat alat eksperimen baik untuk plat vertikal maupun plat horisontal. Simulasi thermophoresis juga dilakukan untuk mengklarifikasi hasil eksperimen. Setelah didapat data yang akurat dan tepat, dibuatlah thermal precipitator. Spesifikasi dari thermal precipitator adalah sebagai berikut : perbedaan temperatur antara kedua plat di set pada DT=5, 10, 15, dan 20 oC. Jarak antar plat panas dan dingin adalah 5 mm. Jenis aerosol smoke yang digunakan adalah dari tobacco smoke. Untuk melihat karakterisasi dari thermal precipitator digunakan gas sensor dan partikel counter. Dari hasil eksperimen alat uji thermal precipitator, terbukti bahwa thermal precipitator ini dapat digunakan sebagai smoke collector dengan fraksi deposit ratarata 0,56.

---

ABSTRACT Air pollution in major cities in many countries has reaching a very concerning level one of the cause of air pollution is pollution cause by smoke aerosol. Smoke aerosols that has an average particle diameter of 0.1 µm ? 1 µm can be found in cigarette smoke, diesel vehicle fume, industrial fume and many else. This condition will be worsen by the increase in the number of smokers, motor vehicles and industry. Therefore we need to pursue the control method for that kind of air pollution. In the literature study, it?s found that the cleaning method of air filtration for fine particle with dimension of 0.01 ? 5 µm are by using thermal precipitator. Thermal precipitator is one method of air filtration based on thermophoretic force. Thermophoresis is a phenomenon in which aerosol particle migrate in the direction decreasing temperature. So, if there is a temperature difference between two plates, it will cause the force that will push the particles between the two plates toward the plate that have lower temperature. In the effort to help control and reduce the air pollution, for this study we made a thermal precipitator test equipment to deposit the particles in the air with the use of thermophoretic force. That force is the force applied to the particles that suspended in the fluid flow. The first step is to be done is making an experimental apparatus for vertical plate and horizontal plate. The thermophoresis phenomenon simulation was carried out too. This simulation is to clarify the experimental result. After got the accuracy data and then making an aerosol thermal precipitator. The aerosol thermal precipitator specification is the temperature difference between two plates is set at DT=5, 10, 15, and 20 oC. The distance between hot and cold plat is 5 mm. For the aerosol smoke we use the tobacco smoke. This study utilized gas sensors to observe the characterization of thermal precipitator. From the experiment and analysis can be concluded that thermal precipitator can be applied as a smoke collector with 0.65 deposit fraction in average.

Abstrak :
ABSTRAK
Eksperimental difusion laminar jet flame bioetanol ampas sagu pada tungku pembakaran honai burner terdiri dari pre-experimental dan eksprimental. Pre-experimental meliputi karakterisasi material ampas sagu dan karakterisasi bahan bakar bioetanol. Eksprimental meliputi flame characteristic, flame phenomena dan kinerja honai burner dengan parameter utama adalah distribusi temperatur, distribusi tekanan dan distribusi kecepatan. Tujuan pre-experimental untuk menganalisis material ampas sagu menggunakan SEM dimana nilai karbonnya CK 76 , proximate 82,4 kandungan karbohidrat sangat layak di proses sebagai bahan bakar bioetanol. Karakterisasi bahan bakar meliputi viscosity 1.03 cp , density 0.82 g/L , gas chromatography 61.04 , low heating value 80 =16.166 MJ/Kg, heat release rate 140 kW/m2, nilai pengujian menunjukan bioetanol ampas sagu 80 sangat layak sebagai bahan bakar. Originalitas penelitian karakteristik nyala api bahan bakar bioetanol yang optimal adalah bioetanol 80 , dengan 4 tahapan proses yaitu preheating, pool fire, jet flame dan dry out. Eksperimen ini menggunakan honai burner dengan variasi jumlah hole 1-16. 14 hole 45 lebih optimal dengan temperatur 480?C-750?C dengan laju massa bahan bakar 60 ml/menit, gas hasil pembakaran CO 0.01 , CO2 0.2 dan HC 27 ppm. Novelty pada penelitian ini adalah difusion laminar jet flame bioetanol ampas sagu menggunakan honai burner secara atmospheric dengan laju alir bahan bakar berdasarkan gravitasi. Hasil komputasi CFD memperlihatkan vektor distribusi kecepatan fluida bioetanol yang terdapat pada ruang bakar untuk kondisi udara atmosfir diabaikan dan laju alir bahan bakar 60 ml/s. Menunjukkan terjadi fenomena lifted-distance, kecepatan bahan bakar keluar mulut burner seragam, semburan bahan bakar akan mengembang dengan batas semburan pada sistem ruang bakar. Sedangkan daerah dimana kecepatan reaksi bahan bakar serta fraksi massa bahan bakar belum mengalami perubahan karena belum terpengaruh oleh gaya geser viskos dan difusi potential-core. Berat molekuler semburan gas bioetanol tidak berubah dimanah massa jenis gas bioetanol tidak konstan, difusivitas bahan bakar dan momentum sama. Laju reaksi akan mempengaruhi stabilitas nyala api pada sudut jet hole 45 yang memberikan kondisi nyala difusion laminar jet flame sebagai kondisi yang diinginkan pada aplikasi kompor rumah tangga. Kontribusi penelitian ini sebagai salah satu solusi dalam menjawab permasalahan energi daerah, kebutuhan energi, akses terhadap energi, ketersedian energi dan menciptakan kemandirian energi daerah dari pemanfaatan limbah ampas sagu sebagai bahan bakar bioetanol. Secara khusus penelitian ini dapat di aplikasikan pada proses pembakaran tungku menggunakan honai burner untuk kebutuhan energi rumah tangga masyarakat Papua di daerah terisolasi.

---

ABSTRACT
Experimental difusion laminar jet of flame bioethanol sago dregs on honai burner stove consists of a pre experimental and eksprimental. Pre experimental includes characterization of sago dregs material and bioethanol fuel characterization. Experimental include flame characteristic, flame phenomena and honai burner performance with main parameters are temperature distribution, pressure distribution and speed distribution. The pre experimental objective of analyzing sago dregs material using SEM is 76 , proximate 82, 4 carbohydrate content is very feasible in process as bioethanol fuel. Fuel characterization includes viscosity 1.03 cp , density 0.82 g L , gas chromatography 61.04 , low heating value 80 16.166 MJ Kg, heat release rate 140 kW m2, test value shows bioethanol 80 Very feasible as fuel. Originality research characteristic of bioethanol fuel flame optimal is 80 bioethanol, with 4 stages process that is preheating, pool fire, and jet flame and dry out. This experiment uses a honai burner with a variation in the number of holes 1 to 16. 14 holes 45 more optimal with 480 C 750 C temperature with fuel mass 60 ml min, 0.01 CO2 0.02 CO2 gas 0.2 And HC 27 ppm. Novelty in this research is difusion laminar jet flame bioetanol pulp sago using honai burner atmospheric with fuel flow rate based on gravity. The CFD computation results showing the velocity distribution velocity of bioethanol fluid presents in the combustion chamber for negligible atmospheric air conditions and a fuel flow rate of 60 ml s. showing a lifted distance phenomenon, fuel velocity out of the burner 39 s mouth uniform, bursts of fuel will expand with blast limit on the combustion chamber system. Whereas the rate at which fuel reactions and fuel mass fractions have not changed has not been affected by viscous shear forces and potential core diffusion. The molecular weight of the bioethanol gas burst does not change as the mass of the bioethanol gas type is not constant, the fuel diffusivity and the momentum are the same. The reaction rate will affect the stability of the flame at a 45 angle jet hole which provides a flame condition of laminar jet flame difusion as the desired conditions in the household stove application. The contribution of this research as one solution to answer the problems of regional energy, energy needs, access to energy, availability of energy and creating regional energy independence from the utilization of waste of sago waste as bioethanol fuel. Specifically this research can be applied to the stove combustion process using honai burner for the energy needs of Papuan households in isolated areas.

Abstrak :
ABSTRAK
Fenomena flame lift-up adalah peristiwa melompatnya nyala api dari ujung burner ke suatu benda penghalang atau ring pada penelitian ini sehingga pangkal nyala berada pada benda penghalang. Faktor penyebab timbulnya fenomena, kestabilan nyala dan panjang nyala flame lift-up pada pembakaran premixed gas propana telah diteliti secara eksperimental dan teoritis meliputi kajian matematis dan simulasi dengan perangkat lunak CFD dan reaksi kinetik. Fenomena flame lift-up timbul karena meningkatnya laju kehilangan kalor dari nyala pada daerah dekat burner sehingga terjadi local extinction antara ujung burner dan ring. Meningkatnya laju kehilangan kalor akan meningkatkan kecepatan nyala pada batas mampu nyala. Kecepatan nyala pada batas mampu nyala besarnya sama dengan kecepatan nyala laminer pada ring yakni berkisar antara 0,38 - 0,43 m/s sehingga pangkal nyala berpindah ke ring. Melompatnya nyala dari ujung burner terjadi pada Bilangan Karlovitz sekitar 2,5 dan besarnya sudut ujung luminous sekitar 80. Daerah kestabilan nyala setelah lift-up sangat dipengaruhi oleh laju kehilangan kalor. Laju kehilangan kalor dari nyala yang rendah menaikkan daerah kestabilan nyala dan panjang nyala serta temperatur maksimum nyala. Hal ini terbukti pada penggunaan material ring dari keramik. Penggunaan ring keramik terbukti meningkatkan daerah stabilitas nyala sampai 25%. Demikian pula panjang nyala api lift-up dan temperatur maksimum nyala menjadi lebih tinggi pada penggunaan ring keramik jika dibandingkan dengan penggunaan ring stainless steel.

---

ABSTRACT
Flame lift-up phenomenon is the occurrence of flame that jumps from tip burner to a bluff body or a ring in this experiment where the flame attached. The main factor for flame lift-up phenomenon, stability and flame length have been studied experimentally and theoretically incorporating mathematical analysis and CFD and kinetic reaction simulation on propane premixed combustion. Flame lift-up phenomenon was due to flame heat loss near the tip burner that promote local extinction and the equilibrium of laminar burning velocity and flammability limit burning velocity that moved to the ring. Flammability limit burning velocity on the ring was in the range of 0.38 ? 0.43 m/s. Flame would jump to ring on the Karlovitz number of about 2.5 and the cone angle of about 80. Flame lift-up stability area governed by heat loss of the flame cum material ring. Smaller heat loss increased flame lift-up stability area, flame length and maximum flame temperature as on ceramic ring. Ceramic ring increased the flame lift-up stability area almost 25%. Using ceramic ring, flame length and maximum flame temperature were also higher comparing to stainless steel ring.

Abstrak :
Disertasi ini membahas mengenai fenomena nyala terangkat yang bermanfaat dalam usaha memperpanjang umur pakai nosel burner. Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen dan komputasi. Hasil penelitian memperlihatkan nyala terangkat erat kaitannya terhadap pola pencampuran udara-bahan bakar. Nosel konik membuat kondisi nyala terangkat mulai terjadi pada nilai Bilangan Reynolds 32 % lebih rendah dibandingkan pada nosel lurus. Sensitivitas lifted-distance terhadap laju aliran gas pada nosel konik 125 % lebih tinggi dibandingkan nosel lurus. Pengaruh aliran udara co-flow terhadap aliran gas meningkatkan kestabilan liftoff terutama pada aliran udara dengan sudut serang 45° terhadap aliran gas dapat menurukan nilai lifted-distance hingga 31 % dari kondisi nyala pada udara diam. Dengan demikian penggunaan saluran gas berbentuk konik pada ujung burner dan aliran udara berarah 45° direkomendasikan untuk digunakan dalam sistem pembakaran difusi. ......This dissertation is to discuss on a lifted flame phenomenon, which is useful to prolong nozzle burner time usage. The research was conducted by experimental and computational methods. It has been found that there is a correlation between lifted-flame and air-fuel mixing patterns. The lifted-flame condition can be achieved at 32 % of Reynolds number by cone nozzles lower than straight nozzles. Moreover, the sensitivity of lifted-distance of cone nozzle is 125 % higher than straight nozzle. The co-flow of air and gas affect the improvement of the lift-off stability, especially for air with the direction incoming flow 45° of gas stream resulted decreasing the lifted distance at 31% of quiescence-air condition. Therefore, the cone nozzles with 45° direction flow between air and gas is recommended to be used in diffusion combustion system.