Garuda - Garba Rujukan Digital

Studi Numerik Dua Dimensi Labyrinth Seal Turbin Uap Organic Rankine Cycle (ORC) Type Straight-Through dengan Variasi Tekanan Inlet, Kecepatan Putaran Poros, Jarak Pitch, dan Tinggi Rongga Fungki Setyo Yulianto; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

ORC (Organic Rankine Cycle) merupakan salah satu sistem pembangkit tenaga yang mampu memanfaatkan waste energy dengan menggunakan fluida organik yang mampu menguap pada temperatur dan tekanan rendah. Salah satu komponen utama pada sistem ORC adalah Turbin. Untuk mendapatkan efisiensi yang maksimal, kebocoran fluida pada turbin uap harus di minimalisir. Untuk itulah di perlukan penggunaan labyrinth seal untuk mengurai kebocoran fluida R123 pada turbin uap ORC. Pada dunia Industri jenis labyrinth seal sangat banyak sekali, salah satunya adalah labyrinth seal tipe Straight-Through. Penelitian ini dilakukan dengan metode numerik (CFD) software Fluent. Penelitian ini menggunakan variasi tekanan inlet yaitu 5, 10 dan 15 bar, putaran poros 0, 1500 dan 3000 rpm, panjang pitch 4 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm, serta tinggi rongga 3,415 mm, 3,915 mm dan 5,915 mm. Simulasi menggunakan model turbulensi k-ε RNG. Pada variasi tekanan inlet laju kebocoran paling besar terjadi pada tekanan 15 bar. Pada variasi putaran poros laju kebocoran terjadi berubah secara signifikan pada setiap variasi. Pada variasi tinggi rongga laju kebocoran paling kecil terjadi pada tinggi rongga 3,415 mm. Pada variasi panjang pitch, laju kebocoran paling kecil terjadi pada panjang pitch 10 mm.

Studi Numerik Karakteristik Pengeringan Batubara pada Fluidized Bed Coal Dyer Terhadap Pengaruh Variasi Temperatur Air Heater dengan Tube Heater Tersusun Staggered dan Perbandingan Volume Chamber dan Volume Batubara Sebesar 50% Ayu Sarah Novrizqa; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Indonesia mempunyai sumber daya batubara yang cukup besar dan sebagian besar sumber daya tersebut termasuk ke dalam batubara peringkat rendah berupa lignit dan sub-bituminus yang memiliki kadar air yang tinggi. Tingginya kadar air menyebabkan rendahnya nilai kalor, sehingga pemanfaatan batubara jenis ini menjadi terbatas dan sulit untuk dipasarkan. Oleh karena itu perlu adanya teknologi pengeringan yang dapat meningkatkan nilai kalor dari batubara tersebut. Dalam proses pengeringan akan melibatkan perpindahan panas dan massa. Proses ini akan didefinisikan dalam suatu studi numerik, dimana penelitian ini dilakukan dengan metode numerik dengan software Fluent 6.3.26. Pemilihan kondisi simulasi digunakan model turbulensi k-ε realizable dan skema interpolasi first-order upwind. Serta mempelajari pengaruh temperatur inlet udara pengering yang divariasikan. Variasi temperatur adalah 316 K, 327 K, 339 K. Dari penelitian ini dapat diketahui nilai drying rate serta pengaruh temperatur dan posisi batubara dalam proses pengeringan pada drying chamber fluidized bed coal dryer dengan tube heater tersusun staggered serta pengaruh dari perbandingan volume batubara dengan volume chamber sebesar 50%. Moisture content batubara yang paling banyak berkurang dialami oleh temperature outlet terbesar yaitu 339 K dari 0,22 hingga 0,0167. Laju pengeringan yang memiliki waktu paling cepat yaitu pada temperatur 339 K, sekitar 1100 detik, sedangkan yang memiliki waktu paling lama yaitu pada temperatur 316 K, sekitar 4600 detik.

Studi Numerik Pengaruh Variasi Jarak Antar Gigi, Tinggi Gigi, Tekanan Inlet dan Kecepatan Putaran Poros Turbin ORC Pada Refrigerant R123 yang Melewati Labyrinth Seal Tipe Balance Drum Fajar Kurnianto; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

ORC (Organic Rankine Cycle) merupakan salah satu inovasi sistem pembangkit tenaga yang memanfaatkan panas bumi dengan fluida yang mampu menguap pada tekanan dan temperatur rendah. Salah satu peralatan pendukung dari ORC adalah turbin yang harus dijaga performansinya agar tidak bocor. Labyrinth seal adalah solusi untuk mencegah kebocoran pada turbin. Penelitian terkait model labyrinth seal khususnya tipe balance drum menarik untuk dilakukan sebagai upaya meningkatkan kinerja turbin. Penelitian dilakukan dengan metode numerik berbasis komputasi (CFD). Pemilihan kondisi simulasi digunakan model turbulensi k- ε RNG dan skema interpolasi second-order upwind. Pada penelitian ini divariasikan tekanan masuk (5 bar, 10 bar, 15 bar), putaran poros (0 rpm, 1500 rpm, 3000 rpm), tinggi gigi (3 mm, 3,5 mm, 5,5 mm) dan jarak antar gigi (4 mm, 6 mm, 8 mm, 10 mm). Dari Penelitian ini dapat diketahui karakteristik aliran pada labyrinth seal. Hasil yang didapatkan adalah semakin besar tekanan masuk maka laju alir massa yang melewati labyrinth seal semakin besar. Selain itu tinggi gigi memberikan pengaruh terhadap meningkatnya laju alir massa sedangkan jarak antar gigi mempengaruhi laju alir massa yang semakin berkurang dengan bertambahnya jarak antar gigi.

Studi Numerik Pengaruh Variasi Tekanan Input, Variasi Putaran Poros, Variasi Tinggi Rongga dan Variasi Panjang Rongga (Pitch) Terhadap Laju Kebocoran Aliran Uap Refrigerant (R123) yang Melewati Labyrinth Seal Tipe Stepped Moh Anggun Wibowo; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

ORC (Organic Rankine Cycle) merupakan teknologi yang dapat memanfaatkan tekanan rendah serta temperatur rendah dari panas bumi untuk dikonversi menjadi energi listrik. Salah satu komponen yang terpenting dalam ORC adalah turbin uap. Untuk memaksimalkan efisiensi turbin uap maka kebocoran yang terjadi pada turbin uap harus diminimalisir sekecil mungkin. Untuk meminimalisir hal tersebut maka perlu adanya penggunaan labyrinth seal. Pada dunia industri banyak jenis labyrinth seal yang dipakai, salah satunya adalah stepped labyrinth seal. Penelitian ini dilakukan dengan metode numerik (CFD) dengan software Fluent 6.3.26. Simulasi menggunakan model turbulensi k-ε RNG. Penelitian ini menggunakan variasi tekanan inlet yaitu 5, 10 dan 15 bar, putaran poros 0, 1500 dan 3000 rpm, tinggi rongga 3,415 mm, 3,915 mm dan 5,915 mm serta panjang pitch 4, 6, 8, dan 10 mm. Pada variasi tekanan inlet laju kebocoran paling besar terjadi pada tekanan 15 bar. Pada variasi putaran poros laju kebocoran yang terjadi sama pada setiap variasi. Pada variasi tinggi rongga laju kebocoran paling besar terjadi pada tinggi rongga 5,915 mm. Pada variasi panjang pitch, laju kebocoran paling besar terjadi pada panjang pitch 4 mm.

Studi Numerik Pengaruh Convergency Promoters (CPs) Terhadap Karakteristik Aliran Dan Perpindahan Panas Dengan ℓ/D = 0.25, Pada Tube Banks Yang Tersusun Secara Staggered Chairunnisa Chairunnisa; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 2 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Compact heat exchanger merupakan jenis alat penukar kalor yang banyak digunakan didunia industri gas, refrigerasi dan tata udara. Dalam hal performa, compact heat exchanger bergantung pada pola permukaan fin, yakni wavy dan straight fin. Straight fin, struktur permukaan fin yang datar membuat aliran membutuhkan waktu yang relatif lebih lama untuk terjadi perpindahan panas dibandingkan tipe wavy fin yang bergelombang. Selain merubah pola permukaan, upaya untuk memaksimalkan perpindahan panas pada straight fin juga dapat dibentuk dengan penambahan Convergency Promoters (CPs) pada permukaannya. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik dengan software Fluent 6.3.26. Simulasi ini dikondisikan dengan menggunakan model turbulensi k-ε RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini yang divariasikan adalah Reynolds number berbasis diameter tube, yaitu 3000, 4000 dan 5000, dengan ukuran CPs, ℓ/D = 0,25, pada tube banks yang tersusun secara staggered . Fluida kerja yang digunakan adalah udara yang dimodelkan sebagai gas ideal yang mengalir melintasi celah antar tube dengan temperatur inlet 347.14 K dan temperatur tube (air) konstan sebesar 310.5 K. Dari hasil simulasi ini didapatkan visualisasi kontur kecepatan, temperatur dan visualisasi pola aliran yang terbentuk serta pembuktian hipotesa bahwa dengan adanya penambahan CPs akan meningkatkan perpindahan panas. Dimana, model modified akan meningkatkan nilai Nusselt number dan koefisien konveksi sebesar 47- 63% daripada model baseline (tanpa penambahan CPs).

Studi Eksperimen Karakteristik Pengeringan Batubara Dengan Variasi Beban Pengeringan Pada Cyclone Coal Dryer Adi Krisnawan; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 2 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Batubara merupakan salah satu sumber bahan bakar yang digunakan pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Agar didapatkan efisiensi yang tinggi pada PLTU maka batubara harus memiliki nilai kalor tinggi. Indonesia sendiri merupakan salah satu negara penghasil batubara terbersa didunia. Namun hampir 80% batubara yang dihasilkan tergolong batubara rendah dan sedang. Untuk meningkatkan nilai kalor atas batubara perlu dilakukan pengeringan untuk mengurangi kadar air dalam batubara. Eksperimen dilakukan menggunakan batubara dengan moisture conten awal 25%. Batubara dikeringkan dalam chamber cyclone coal dryer dengan kecepatan udara dan temperature udara panas 550C. Pengambilan data dilakukan setiap 5 menit sekali dengan pengambilan sampel batubara selama 30 menit proses pengeringan. Untuk 5 menit pertama interval waktu pengambilan dilakukan selama 1 menit. Data yang diperoleh berupa relative humidity udara, temperatur, berat basah dan berat kering. Pengambilan data berat sampel kering dilakukan berdasarkan standart ASTM D5142 dengan pengeringan pada temperatur 1050C selama 3 jam. Percobaan dilakukan dengan variasi beban pengeringan 300gr,600gr,900gr. Dari hasil eksperimen diketahui bahwa pada 5 menit pertama proses pengeringan batubara memiliki drying rate paling cepat hal ini ditandai dengan penurunan moisture conten yang tajam.Temperatur udara outlet chamber untuk beban 900gr memiliki nilai paling rendah dibandingkan beban pengeringan yang lain yaitu 39.90C. Hal ini dikarenakan massa air pada beban 900 gr lebih banyak sehingga udara pengering mengalami proses pendinginan paling besar. Pada 5 menit pertama terjadi perubahan relative humidity terbesar untuk masing masing beban pengeringan, dimana untuk beban pengeringan 900 gr memiliki nilai relatie humidity terbesar pada menit pertama yaitu 35.47 %. Kenaikan Relative humidity ini dikarenakan massa air yang diilepaskan beban 900gr lebih banyak dari beban 600 gr dan 300 gr.

Studi Eksperimen Pengaruh Sudut Blade Tipe Single Row Distributor pada Swirling Fluidized Bed Coal Dryer terhadap Karakteristik Pengeringan Batubara Afrizal Tegar Oktianto; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 1 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Penggunaan batubara dengan nilai kalori rendah pada PLTU dapat berpengaruh terhadap kinerja pulverizer. Kinerja pulverizer akan semakin berat dikarenakan kapasitas batubara yang dibutuhkan untuk pembakaran semakin banyak. Hal tersebut terjadi karena kualitas batubara yang tersedia tidak sesuai dengan spesifikasi desain awal boiler. Berdasarkan kondisi tersebut, diperlukan suatu teknologi yang dapat meningkatkan kualitas batubara, berupa swirling fluidized bed coal dryer. Penelitian dilakukan dengan studi eksperimen menggunakan model skala alat percobaan, yang dirancang oleh peneliti sebelumnya yaitu swirling fluidized bed coal dryer. Udara panas dengan temperatur 55oC dihembuskan oleh blower ke dalam chamber dengan melewati distributor bed berupa blade yang membentuk sudut sehingga menyebabkan swirling didalam chamber. Pengambilan data dilakukan dengan menimbang massa sampel batubara basah setiap 1 menit sebanyak 5 kali, 2 menit sebanyak 3 kali, dan 5 menit sebanyak 4 kali sehingga total waktu pengeringan 31 menit.. Percobaan dilakukan dengan variasi sudut blade 10˚, 20˚, dan 30˚ dengan massa batubara 600 gram dan ukuran partikel 10 mm, pengeringan dilanjutkan menggunakan oven dengan temperatur 1050 C selama 180 menit untuk mendapatkan massa sampel batubara kering. Dari hasil eksperimen diketahui bahwa pada sudut blade 10o, 20o dan 30o didapat moisture content batubara terendah berturut-turut sebesar 6,8 %; 7,6 %; dan 8 %. Untuk laju pengeringan berturut-turut sebesar 0,00767 kg/menit; 0,0059 kg/menit; dan 0,00452 kg/menit.

Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Kecepatan Udara Terhadap Performa Heat Exchanger Jenis Compact Heat Exchanger (Radiator) Dengan Susunan Tube Inline Sebagai Pemanas Pada Sistem Pengeringan Batubara Irvan Paramananda; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 1 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Pengeringan yang dilakukan pada batu bara dengan memanfaatkan udara panas menggunakan konsep heat exchanger. Salah satu heat exchanger yang sering digunakan adalah heat exchanger dengan tipe single row-fin tube yaitu radiator. Radiator ini akan dimanfaatkan sebagai penghasil udara panas dari air panas yang mengalir dan dihembuskan oleh kipas radiator. Penelitian ini difokuskan pada effectiveness dari komponen radiator fungsi dari kecepatan udara mulai dari kecepatan 1 m/s, 2 m/s, 3 m/s, 4 m/s dan 5 m/s dan fungsi jumlah radiator yang digunakan. Prinsip dari radiator yang digunakan adalah mengalirkan fluida panas berupa air ke dalam tube-tube radiator kemudian didinginkan oleh udara yang dihembuskan oleh fan yang melewati fin sehingga air yang keluar dari tube menjadi dingin dan udara yang melewati fin menjadi panas. Hasil yang didapatkan dari eksperimen ini diantaranya kecepatan udara yang optimal terhadap proses pengeringan batu bara yang dipakai pada alat pengering batu bara adalah sebesar 5 m/s dengan menggunakan 2 radiator. qhot untuk penggunaan 2 radiator dengan kecepatan udara sebesar 5 m/s adalah 30121.17 Watt. Effectiveness pada penggunaan 2 radiator dengan kecepatan udara sebesar 5 m/s adalah 0.65. Efisiensi fin yang terjadi pada kecepatan udara 5 m/s dengan menggunakan 2 radiator sebesar 0.93

Studi Eksperimen Pengaruh Ukuran Partikel Batubara Pada Swirling Fluidized Bed Dryer Terhadap Karakteristik Pengeringan Batubara Zainal Fanani; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 1 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Desain suatu PLTU salah satunya dibuat berdasarkan kualitas batubara yang akan digunakan sebagai bahan bakar. Pada PLTU batubara dibakar didalam boiler, didalam boiler terdapat pulverizer yang berfungsi untuk menghaluskan batubara dan menambah pasokan batubara kedalam boiler jika batubara didalam boiler memiliki nilai heating value rendah. Dengan menggunakan batubara dengan kualitas rendah maka suplai batubara yang dibutuhkan untuk memanaskan boiler akan semakin banyak, hal ini bisa mengakibatkan kerja dari pulverizer akan semakin berat. Indonesia sendiri merupakan salah satu negara penghasil batubara terbersa didunia. Namun hampir 80% batubara yang dihasilkan tergolong batubara rendah dan sedang [1] . Untuk meningkatkan nilai kalor batubara perlu dilakukan pengeringan untuk mengurangi kadar air dalam batubara. Eksperimen dilakukan dengan mengeringkan batubara didalam chamber dengan temperature udara 550C, sudut blade 200 dan massa pengeringan sebanyak 600gram, variasi ukuran partikel batubara 5mm, 10mm, 15mm. Pengambilan data dilakukan dengan menimbang berat batubara setiap satu menit sebanyak 5 kali , dua menit sebanyak 3 kali, dan lima menit sebanyak 4 kali. Data yang diperoleh berupa relative humidity udara, temperature udara, berat sampel basah dan berat sampel kering. Pengambilan data berat sampel kering dilakukan berdasarkan standart ASTM D5142 dengan pengeringan pada temperatur 1050C selama 3 jam. Dari hasil eksperimen didapat bahwa proses pelepasan massa uap air paling banyak terjadi pada lima menit pertama yang ditandai dengan penurunan moisture content paling besar. Pada partikel batubara ukuran 5mm,10mm,15mm didapat moisture content terendah berturut-turut sebesar 6,48 %, 7,66 %, 7,47 %. Untuk laju pengeringan didapat nilai terendah berturut-turut sebesar 0,062 gram/menit, 0,104 gram/menit, 0,023 gram/menit, sedangkan selisih humidity ratio ( ɷ2-ɷ1 ) didapat nilai terendah berturut turut sebesar 0,0072gram/kg dry air, 0,0713 gram/kg dry air, 0,1372 gram/kgdry air.

Studi Numerik Pengaruh Variasi Sudut Peletakan Rectangular Obstacle dengan ℓ/D Sebesar 0,2 Terhadap Karakteristik Aliran dan Perpindahan Panas pada Staggered Tube Banks Nurul Komari; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Peningkatan performa compact heat exchanger (penukar kalor tipe kompak) yang ditandai dengan meningkatnya nilai perpindahan panas dapat dilakukan dengan pemasangan obstacle pada sisi eksternal. Berdasarkan hal tersebut, dilakukan studi numerik dengan menambahkan obstacle berbentuk rectangular bervariasi sudut peletakan (α) sebesar 30o, 45o dan 60o berukuran ℓ/D = 0,2 pada compact heat exchanger. Fluida kerja berupa udara berkecepatan konstan sebesar 2 m/s yang mengalir pada sisi eksternal, dimodelkan sebagai gas ideal bertemperatur 308 K dan temperatur tube dikondisikan sebesar 325,77 K. Perangkat lunak dengan prinsip Computational Fluid Dynamic (CFD) digunakan untuk tahap pembuatan domain dan simulasi secara 2 dimensi. Studi bertujuan untuk mengetahui karakteristik aliran dan perpindahan panas pada tube banks, ditinjau secara kualitatif menggunakan visualisasi kontur temperatur dan kecepatan, serta secara kuantitatif dengan menganalisa grafik kecepatan lokal, bilangan Nusselt (Nu) lokal dan penurunan tekanan. Dibandingkan dengan model baseline (tanpa obstacle) dan model dengan α sebesar 30⁰ dan 45⁰, model dengan α sebesar 60⁰ mengalami peningkatan nilai tertinggi untuk kecepatan lokal sebesar 34,709% dan perpindahan panas sebesar 10,107%. Terjadinya peningkatan kecepatan lokal dan perpindahan panas berakibat pada semakin besarnya nilai penurunan tekanan (ΔP), sehingga nilai ΔP untuk model dengan α sebesar 60⁰ mengalami penurunan terbesar, yaitu sebesar 23,73 Pa.

Title

Found 14 Documents
Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 14 Documents Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 14 Documents
Search