Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Usaha para peneliti untuk menciptakan alat transportasi air (kapal) yang hemat energi terus dilakukan hingga saat ini. Modifikasi geometri, dimensi dan jumlah lambung merupakan suatu hal yang penting dalam usaha pengurangan hambatan kapal. Penggunaan Jenis kapal berlambung banyak katamaran dan trimaran mencapai angka 40% dari total kapal yang berlayar. Hambatan total kapal terdiri atas hambatan gesek dan hambatan sisa. Hambatan gesek merupakan fungsi dari geometris, perubahan tekanan, kekasaran permukaan dan coating pada permukaan lambung. Hambatan sisa fungsi dari gaya seret gelombang yang terbentuk oleh masing-masing lambung kapal. Dengan kemajuan ilmu material, diciptakan berbagai macam cat yang dapat berfungsi sebagai pelindung dinding kapal dan sebagai pengurang koefisien gesek. Kulit ikan belut yang mengandung lendir merupakan biopolimer yang ramah lingkungan dan tidak beracun. Tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui efek variasi pelekatan biopolimer kulit belut (Monopterus Albus) pada lambung model kapal monohull, katamaran asimetris dan trimaran asimetris terhadap hambatan total model kapal dengan variasi bilangan Froude. Model kapal monohull, katamaran dan trimaran dengan pendekatan displacement yang sama dan diberikan variasi posisi pelekatan kulit belut pada lambung model kapal ditarik dengan variasi kecepatan pada kolam percobaan. Variasi sarat dan trim digunakan pada percobaan ini. Pengukuran tegangan tali pada kecepatan kapal konstan (tercapainya terminal velocity) dilakukan dengan load cell transducer yang terhubung ke data akusisi. Percobaan dilakukan dengan teliti dan dilakukan pengulangan secepat mungkin untuk menghindari degradasi biopolimer lendir belut. Percobaan dilakukan pada air tawar dan perubahan temperatur seminimal mungkin (dijaga konstan). Hasil menunjukkan pelekatan biopolimer pada monohull menghasilkan drag reduction sebesar 8 % pada bilangan Re = 20.000. Pada kapal katamaran asimetris, S/L = 0,2 terjadi drag reduction sebesar 6 % pada bilangan Froude = 0,45. Pada kapal trimaran asimetris, S/L = 0,2 dan R/L = 0,0 terjadi drag reduction sebesar 10.4 % pada bilangan Froude = 0,35. Dimungkinkan efek biopolymer mempengaruhi distribusi kecepatan pada lapisan terluar (outer layer) sehingga laju kecepatan kapal bertambah. ......Up to present time researchers are still continuously attempting to create energy saving water transportation vehicles (ships). Geometry, dimensions and number of hulls modification is an important effort to reduce the resistance of ship. The use of multi-hull ships such as catamaran and trimaran has reached 40% of total sailing ships. Total ship resistance consists of frictional resistance and residual resistance. Frictional resistance is the function of geometrics, pressure changes, surface roughness and coating of the hull surface. Residual resistance is the function of wave dragging force created by individual hull. With the advancement of material science various kind of paints have been created that could act as hull protection and as frictional coefficient reducer. Eel skin contents mucus that is environmentally friendly and non-toxic. The objective of the research is to investigate the effects of Monopterus Albus biopolymer attachment variations on monohull, asymmetric catamaran, and asymmetric trimaran model hulls to ship model total resistance with variation of Froude numbers. Monohull, catamaran, and trimaran ship models with same displacement approach were attached with eel skin at various positions on their hulls, the ship models were towed with various speeds on the test basin. Variation of drafts and trims were applied on the experiment. The tensions of the towing string at constant ship speed (at the terminal velocity) were measured using load cell transducer which was connected to data acquisition. The experiment was conducted very carefully and repetitions were carried out very quickly in order to avoid the degradation of Monopterus Albus biopolymer. The experiment was carried out on fresh water with very little changes of temperatures (kept constant). The results showed the attachment of biopolymer on monohull produced 8% of drag reduction at Re number = 20.000. On asymmetric catamaran with S/L = 0.2 produced 6% drag reduction at Fr = 0.45. On asymmetric trimaran with S/L = 0.2, and R/L = 0.0 produced 10.4% drag reduction at Fr = 0.35. These results are due to the effect of biopolymer in distributing the velocity at the outer layers that increase the velocity of the ships.

Abstrak :
Piko hidro merupakan salah satu solusi tepat untuk mengatasi krisis energi listrik untuk daerah terpencil di Indonesia. Hasil kajian merekomendasikan tiga jenis turbin piko hidro yang diusulkan sebagai pembangkit listrik mandiri, yaitu: roda air langkah bawah untuk kondisi 0-0.2 m, turbin crossflow untuk 0.5-3 m dan turbin Turgo untuk 3-5 m. Ketiga usulan jenis turbin ini berdasarkan karakter sungai Indonesia yang dikategorikan tinggi jatuh rendah (low-head) atau di bawah 5 m. Di studi piko hidro, metode computational fluid dynamics (CFD) merupakan metode yang sering digunakan karena murah dan cepat. Lebih lanjut, metode CFD dipilih karena dapat memvisualisasikan medan aliran lebih rinci dibanding metode lainnya, sehingga proses transfer energi air ke sudu dapat dipahami dengan baik. Penggunaan metode CFD yang masif di turbin studi piko hidro menjadi motivasi untuk meningkatkan akurasi dan presisi prediksi model turbulen 𝑘−𝜀 standard. Investigasi model turbulen 𝑘−𝜀 standard dilakukan di turbin crossflow. Turbin crossflow dipilih karena medan aliran yang terjadi lebih kompleks dibanding turbin lainnya. Sehingga, model turbulen 𝑘−𝜀 standard ketika diaplikasikan pada turbin lain juga valid untuk digunakan. Di turbin piko hidro jenis crossflow, proses diffusiv aliran karena perpindahan panas tidak mendominasi karena fluida yang mengalir adalah air. Sehingga, asumsi yang digunakan adalah isothermal dan adiabatik (𝑃𝑡=0.845). Konsekuensi, pada turbin piko hidro, laju dissipasi aliran (luluhnya energi yang dikandung air) lebih didominasi oleh olakan dan mixing. Di 𝑘−𝜀 standard, olakan dan mixing direpresentasikan dengan konstanta Bachelor (𝐶𝜀1) dan Kolmogorov (𝐶𝜀2). Studi ini mengunakan pendekatan Yakhot dan Orszag (𝐶𝜀1=𝐶𝜀2·𝑃𝑡) dimana terdapat sebelas variasi 𝐶1𝜀 dan 𝐶2𝜀 yang dikaji. Lebih lanjut, dikarenakan proses perancangan turbin crossflow belum konfrehensif, kajian pengaruh kedalaman sudu (H) terhadap proses konversi energi juga akan dilakukan. Dari hasil, kedalalaman sudu (H) mempengaruhi proses konversi energi di turbin crossflow. Hal ini dikarenakan kedalaman sudu (H) mempengaruhi arah dan besaran kecepatan mutlak dan relatif, sehingga berdampak pada daya yang diserap sudu. Lebih lanjut, di proses perancangan turbin crossflow, coefficient of discharge (𝐶𝑑) merupakan variabel penting karena ini akan mempengaruhi nilai kecepatan mutlak dan ukuran diameter runner. Hasil pengujian menunjukkan bahwa 𝐶𝑑 sebesar 0.95 sebagai konstanta universal dianggap kurang tepat. Hasil analisis menunjukkan bahwa 𝐶𝑑 untuk perancangan turbin piko hidro jenis crossflow dipengaruhi oleh kecepatan spesifik fungsi daya (𝑛𝑠,𝑃). Rentang 𝐶𝑑 antara 0.23 hingga 0.74 untuk 𝑛𝑠,𝑃 dari 24.36 hingga 114.54 direkomendasikan untuk perancangan piko hidro jenis crossflow. Untuk mendapatkan nilai 𝐶1𝜀 dan 𝐶2𝜀, hasil CFD diverifikasi dan divalidasi menggunakan hasil PIV. Analisis CFD dan PIV dilakukan dengan dengan kondisi pengujian objek statik (runner diam). Dari hasil pengujian, 𝐶𝜀2 = 1.5 dan 𝐶𝜀1 = 1.27 menunjukkan error lebih kecil terhadap hasil PIV daripada variasi lainnya. 𝐶𝜀2 sebesar 1.5 mirip dengan hipotesa Kolmogorov. Sehingga, untuk kondisi adibatik dan isotermal nilai 𝐶𝜀2 sebesar 1.5 dipertimbangkan sebagai konstanta universal untuk metode CFD. Sedangkan 𝐶𝜀1 sebesar 1.27 menunjukkan bahwa medan aliran yang terjadi masih di rezim sub range inertia, dimana energi kinetik turbulen masih tinggi. Pada rezim sub range inertia, 𝐶𝜀1 mendekati 1 mengindikasikan large-scale mendominasi proses mixing daripada olakan kecil. Dengan demikian, nilai 𝐶1𝜀 sebesar 1.27 dan 𝐶2𝜀 sebesar 1.5 terverifikasi untuk digunakan 𝐶1𝜀 dan 𝐶2𝜀 yang terverifikasi dan tervalidasi digunakan untuk studi turbin crossflow dengan kondisi dinamik. Kondisi dinamik CFD dilakukan menggunakan pendekatan 6-DoF di 𝑃ℎ = 0.2 kW dengan variasi preload sebesar 1.2 hingga 2.46 N·m. Dari hasil komputasi, prediksi dapat dikatakan presisi dengan perbedaan konsisten lebih tinggi ±3 kali terhadap data eksperimen. Dengan demikian, 𝐶𝜀2 sebesar 1.5 dan 𝐶𝜀1 sebesar 1.27 adalah kesepakatan yang baik untuk metode CFD turbin piko hidro jenis crossflow.

Abstrak :
Indonesia khususnya Jawa Timur mengalami bencana luapan lumpur yang disebabkan oleh eksplorasi minyak dan gas. Bencana ini dikenal dengan sebutan lumpur Sidoarjo (lusi) atau lumpur Lapindo. Lumpur pada dasarnya adalah campuran antara partikel padat dan air yang membentuk suatu suspensi. Pada saat lumpur diangkut dengan menggunakan pipa, dan jika kecepatan alir tidak cukup tinggi maka lumpur tidak akan bertahan membentuk suspensi sehingga terjadi pengendapan. Dalam pipa spiral dengan rasio pitch perdiameter tertentu, terjadi aliran puntir sehingga mampu mempertahankan kecepatan aliran. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik aliran lumpur dalam pipa spiral. Tegangan geser dan regangan geser dihitung dengan mengukur perbedaan tekanan (pressure drop) dan laju aliran volumetrik dalam pipa. Nilai indeks power law sekitar 0,93-1,0 untuk konsentrasi berat (Cw) lumpur sebesar 45%, 30% dan 20%. Diameter partikel adalah 0,95 mm dan massa jenis adalah 2,19 x 103 (kg/m3). Hubungan viskositas sesaat dengan regangan geser menunjukkan hubungan yang tidak konstan. Koefisien gesek di dalam pipa spiral dengan rasio pitch per diameter (P/Di) = 6,7 lebih rendah dari pipa bulat dan pipa spiral dengan P/Di = 3,9 ; 4,3 dan 7,0. Hal ini menunjukkan bahwa pipa spiral menyebabkan penurunan hambatan (drag reduction) aliran lumpur. Nilai drag reduction sekitar 28% untuk Cw = 30% pada Reynolds generalis, Re? = 3,2 x 104 . Analisis model matematika dari nilai koefisien gesek aliran lumpur pada pipa spiral sebagai fungsi dari kepadatan lumpur, rasio pitch/diameter, dan bilangan Reynolds generalis dapat ditunjukkan.

---

Indonesia particularly East Java has been suffering from eruption of gas and mud slurry, caused by oil and gas exploration. Everyone calls this disaster as Sidoarjo mud or Lapindo mud. Mud slurry is essentially a mixture of a carrying fluid and solid particles held in suspension. When the mud slurry flow speed is not sufficiently high the particles will not be maintained in suspension. In spiral pipe twisted with a constant pitch in relation to the diameter a swirling flow occurs when fluids flow in the pipe. The aim of this study is to examine characteristics of the hydraulic transport of mud slurry flowing in the spiral pipe with three-shaps groove pipe walls. Measurements of pressure drop was carried out for tap water and mud slurry solution in circular pipes and spiral pipes by means of a manometer. The shear stress and the shear strain are calculated by measuring the pressure drop and the volumetric flow rate in circular pipe, respectively. The power law index were about 0.93 ? 1.0 for mud slurry solution of 45%, 30% and 20% of weight concentrations. The diameter of particles was ± 0.95 mm and the density was 2.19 x 103 (kg/m3). The apparent viscosity of mud slurry solution is not constant to the shear rate but the relationship is approximated by model of power law. The friction factor of mud slurries in a spiral pipe with ratio pitch per diameter 6.7 is lower than circular pipe and spiral pipe with P/Di= 3.9, 4.3 and 7.0. It was shown that the spiral pipe caused drag reduction in flowing of mud slurries. The drag reduction ratio of spiral pipe was about 28% for Cw=30% at Reynolods generalis, Re?=3,2 x 104. Analysis of mathematical models of the value of the coefficient of friction on the mud flow as a function of weight concentration, the ratio of pitch per diameter, and generalist Reynolds number can be shown.

Abstrak :
Pengering semprot adalah salah satu dari metode pengeringan bahan makanan, dimana produknya akan lebih tahan lama dan ringkas dalam penyimpanan serta mudah dalam pendistribusiannya. Umumnya, pengering semprot beroperasi pada temperatur tinggi (>100 0C). Hal itu menjadi kendala bagi bahan produk yang sensitif terhadap panas, seperti pada vitamin A, B1 dan C khususnya pada tomat yang sangat banyak mengandung air dan lengket. Produk dari tomat akan mengalami kerusakan pada tekstur warna, aroma, rasa dan berkurangnya kandungan nutrisi akibat dari temperatur udara pengeringan yang tinggi. Upaya menurunkan temperatur udara pengering dengan sistem refrigerasi memberikan pengaruh terhadap penurunan kelembaban udara pengering, sehingga udara pengering menjadi semakin kering, hal ini dapat berpengaruh terhadap peningkatan produktivitas yang meningkat sampai 4 kali lipat dan kualitas produk tetap terjaga baik. Selain itu sistem ini mampu menghemat kebutuhan energi secara signifikan, yaitu sebesar 57 % dari total konsumsi energi spesifik sistem. Hal ini membuktikan pemanfaatan sistem refrigerasi dengan kondenser ganda yang dikombinasikan dengan pengering semprot, dapat digunakan untuk pengeringan bahan yang sensitif terhadap panas dan pengembangan sistem dapat digunakan untuk menghemat penggunaan energi dari sistem pengering yang menggunakan elektrik heater. Temperatur udara pengeringan untuk vitamin yang aman dari kerusakan dan dengan kualitas yang baik berada pada temperatur 90oC. Temperatur udara pengering di 120oC dengan laju aliran udara 450 lpm dan rasio kelembaban energy spesifik di 0.00763 kg air/kg udara atau dew point udara di 10oC, menjadi set up parameter pengujian yang mampu meningkat produktivitas dan mengemat penggunaan energi dari sistem, jika dibandingkan dengan sistem pengering semprot yang tidak menggunakan sistem refrigerasi dengan dua buah kondensor. ......A spray dryer is one of the methods of food drying , where the product will be more durable and simple in storage and easy to distribute. Generally, a spray dryer operates at high temperatures (>100 0C). It is an obstacle to the material of heat-sensitive products, such as vitamins A, B1 and C, especially in tomatoes that contain a lot of water and sticky. Products of tomatoes will be damaged in the texture of color, aroma, taste and reduced nutrient content resulting from high drying air temperature. The effort to reduce the temperature of the dryer air with refrigeration system affects the reduction of humidity of the drying air, so that the drying air becomes increasingly dry, this can affect the increase of productivity Increased to 4 times and the quality of the product remains well maintained. In addition, the system is able to save energy needs significantly, which is 57% of the total system specific energy consumption. This proves the utilization of a refrigeration system with double condensers combined with a spray dryer, can be used to drying heat-sensitive materials and system development can be used to conserve the use of Energy from the dryer system using an electric heater. Air temperature drying for safe vitamins from damage and with good quality at 90oC temperature. The temperature of the dryer air at 120oC with air flow rate of 450 LPM and the ratio of moisture to specific energy at 0.00763 kg air/kg air/air dew point at 10oC, to be set up to test parameters that can increase productivity and use energy usage From the system, when compared with a spray dryer system that does not use a refrigeration system with two condensers.

Abstrak :
Berdasarkan laporan United Nations Environment Programme (UNEP, 2011) sektor konstruksi menempati urutan pertama sebagai penyumbang polusi dan emisi gas rumah kaca terbesar di dunia. UNEP juga menyampaikan informasi bahwa sepertiga dari total penggunaan energi dunia dikonsumsi di gedung-gedung. Untuk meredusir penggunaan energi tersebut, diperkenalkan bangunan hijau (green building) yang memiliki konsep Zero Energy/Emission Building (ZEB) sebagai solusi untuk mengurangi efek emisi gas. Fitur utama dari bangunan hijau adalah efisiensi energi dan optimasi pemanfaatan sumber energi baru-terbarukan. Turbin sebagai pembangkit daya merupakan salah satu peralatan utama pada sistem pembangkit energi. Turbin yang digunakan sebagai pembangkit energi pada bangunan hijau dalam studi ini adalah turbin air arus lintang (cross-flow). Penelitian pengembangan model turbulen dinamika aliran pada runner turbin cross-flow bertujuan untuk mendapatkan efisiensi yang terbaik melalui optimasi numerik pada CFD. Model Renormalization Group (RNG) k-e memiliki akurasi numerik lebih baik dari model k-e, akan tetapi membutuhkan waktu numerik yang lebih lama dibanding model k-e. Dinamika aliran pada runner turbin cross-flow memiliki beberapa zona penting, diantaranya daerah blade turbin cross-flow. Optimasi numerik dilakukan dengan modifikasi nilai Prandtl model k-e untuk optimasi waktu dan akurasi numerik. Modifikasi nilai Prandtl model k-e dibandingkan dengan model RNG k-e untuk mendapatkan nilai ok dan oe yang memiliki simpangan rata-rata yang kecil pada parameter fisika dan turbulen. Hasil simulasi dinamika aliran pada tingkat pertama blade turbin air cross-flow dengan perubahan nilai konstanta ok model k-e mendapatkan nilai simpangan rata-rata yang besar dibandingkan model RNG k-e pada parameter fisika; distribusi tekanan dan kecepatan, serta untuk parameter turbulen; energi kinetik turbulen, laju disipasi turbulen, dan viskositas efektif turbulen. Perubahan nilai konstanta oe model k-e mendapatkan nilai simpangan rata-rata yang kecil dibandingkan model RNG k-e pada parameter fisika dan turbulen. Modifikasi model k-e dengan perubahan nilai konstanta oe=0,47 dan ok=1 memiliki simpangan rata-rata pada parameter; tekanan 9%, kecepatan 2%, energi kinetik turbulen 0%, laju disipasi turbulen 4%, dan viskositas efektif turbulen 1%. Nilai konstanta oe=0,47 dan ok=1 direkomendasikan untuk mendapatkan nilai simpangan yang kecil dibandingkan model RNG k-e ......Based on the report "United Nations Environment Program (UNEP, 2011)" the construction sector ranks first as the largest contributor to pollution and greenhouse gas emissions in the world. UNEP also conveyed information that a third of the world's total energy use is consumed in buildings. To reduce energy use, green building was introduced with the concept of Zero Energy/Emission Building (ZEB) as a solution to reduce the effects of gas emissions. The main characteristics of green buildings are energy efficiency and optimization of the use of new and renewable energy sources. Turbine as a power plant is one of the main equipment in the energy generation system. The turbine used for energy generation in the green building in this study is a cross-flow water turbine. Research on the development of turbulent flow dynamics model on a cross-flow turbine runner aims to get the best efficiency through numerical optimization on CFD. The k-ε Renormalization Group (RNG) model has better numerical accuracy than the k-ε model, but requires a longer numerical time than the k-ε model. The flow dynamics of the cross-flow turbine runner has several important zones, including the area of ​​the cross-flow turbine blade. Research on the development of turbulent models on flow dynamics in cross-flow turbine blades is important for numerical optimization. Numerical optimization is done by modifying the Prandtl value of the k-ε model for time optimization and numerical accuracy. Modify the Prandtl value of the k-ε model compared to the RNG k-ε model to get the value and which has a small average deviation of the physical and turbulent parameters. The results of the flow dynamics simulation on the first stage of the cross-flow turbine blade with changes in the constant value of the k-ε model get a large average deviation value compared to the k-ε RNG model on physical parameters; distribution of pressure and velocity, as well as for turbulent parameters; turbulent kinetic energy, turbulent dissipation rate, and turbulent effective viscosity. Changes in the constant value of the k-ε model get a small average deviation value compared to the k-ε RNG model on physical and turbulent parameters. Modification of the k-ε model with changes in the constant values ​​= 0.47 and = 1 has an average deviation of the parameters; 9% pressure, 2% velocity, 0% turbulent kinetic energy, 4% turbulent dissipation rate, and 1% turbulent effective viscosity. Constant values ​​= 0.47 and = 1 are recommended to get a smaller deviation value compared to the k-ε RNG model