Claim Missing Document
Check
Articles

Found 8 Documents
Search
Journal : JURNAL TEKNIK MESIN

STUDI NUMERIK PENGARUH VARIASI KEMIRINGAN DAN KETINGGIAN STEP TERHADAP MEDAN ALIRAN MELALUBACKWARD-FACING STEP Fahmi, Heydar Nur; Rozi, Khoiri; Tamtomo Kiono, Berkah Fajar
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 11, No 4 (2023): VOLUME 11, NOMOR 4, OKTOBER 2023
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Penelitian ini mengkaji performa aliran saat melewati saluran tertutup berbentuk backward-facing step (BFS). Metode penelitian yang digunakan adalah Computational Fluid Dynamics (CFD) berbasis ANSYS FLUENT 2022 dengan model turbulensi k-ε realizable. Pengaruh kemiringan dan perubahan tinggi step terhadap karakteristik distribusi aliran disimulasikan dengan dua variasi bilangan Reynolds yaitu Re = 1,5 x 104 dan 9 x 104. Hasil simulasi dari penelitian ini mengungkapkan bahwa perubahan kemiringan dan ketinggian step menyebabkan perubahan pada zona resirkulasi. Dimana efek perubahan kemiringan step memperlihatkan bahwa semakin besar sudut kemiringan step menyebabkan semakin berkurangnya zona resirkulasi dan panjang reattachment yang terbentuk. Sebaliknya, semakin bertambah tinggi step menyebabkan semakin besar zona resirkulasi dan panjang jarak reattachment yang terbentuk. Pengaruh perubahan energi kinetik turbulen dan distribusi tekanan akibat perubahan kemiringan dan ketinggian step juga ditemukan dalam penelitian ini. Setiap pertambahan sudut kemiringan step menyebabkan energi kinetik turbulen dan distribusi tekanan semakin kecil. Sedangkan setiap kenaikan ketinggian step menyebabkan energi kinetik turbulen dan distribusi tekanan semakin besar. Efek perbedaan antara dua bilangan Reynolds yang diuji pada semua variasi kemiringan dan ketinggian step juga menghasilkan perubahan terhadap pola pembentukan resirkulasi dan panjang reattachment dari backward-facing step yang diuji. This study aims to examine the flow performance when passing through a backward-facing step (BFS) channel. The method used in this research is Computational Fluid Dynamics (CFD) based on ANSYS FLUENT 16 with a realizable k-ε turbulence model. The effect of changing the height and slope of the steps on the flow characteristics is simulated with two different Reynolds numbers, namely Re = 1.5 x 104 and 9 x 104. The simulation results from this study reveal that changes in step height cause changes in the recirculation zone and reattachment distance, where The higher the step, the larger the recirculation zone and the longer the reattachment distance is formed. The effect of changing the slope angle of the steps in this study shows that the greater the slope of the steps, the less the recirculation zone and the reattachment length are formed. In this study it was also found that at each step height increase the turbulent kinetic energy increases. Meanwhile, the increase in the angle of inclination of the step causes the turbulent kinetic energy to decrease. The effect of changing the difference between the two Reynolds numbers tested did not produce significant changes to the pattern of recirculation formation and reattachment length with respect to all variations of step height and step slope from the backward-facing step that was tested.
STUDI PENGARUH VARIASI KEMIRINGAN DAN KETINGGIAN STEP TERHADAP MEDAN ALIRAN MELALUI BACKWARD FACING STEP Irawan, Irwan; Rozi, Khoiri; Haryanto, Ismoyo
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 1 (2024): VOLUME 12, NOMOR 1, JANUARI 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Studi ini mengkaji performa aerodinamis yang terjadi pada BFS dengan menggunakan fluida gas butena jika diterapkan variasi sudut kemiringan, tinggi langkah, dan variasi kecepatan yang berbeda. Penelitian ini menggunakan solusi numerik Computational Fluid Dynamics, dimana perangkat lunak yang digunakan adalah ANSYS 16. Model turbulensi yang digunakan dalam penelitian ini adalah k-ε realizable dengan perlakuan fungsi dinding non-equilibrium. Pengaruh perubahan tinggi dan sudut kemiringan step terhadap karakteristik aliran dipelajari dengan menggunakan kecepatan U∞ = 5; 10; dan 15 m/s. Hasil simulasi dari penelitian ini menemukan bahwa pengaruh perubahan tinggi step mempengaruhi intensitas turbulensi dan pembentukan resirkulasi. Semakin tinggi step membuat zona resirkulasi lebih besar dan jarak reattachment. Efek dari perubahan sudut kemiringan step menyebabkan pengurangan ukuran zona resirkulasi dan jarak reattachment yang lebih pendek di sisi hilir atau dekat dinding step. Peningkatan kecepatan tidak menyebabkan perubahan signifikan pada zona resirkulasi dan jarak reattachment. Namun, perubahan variasi ini menghasilkan energi kinetik turbulen yang meningkat dengan setiap peningkatan kecepatan dan koefisien gesekan dengan setiap peningkatan kecepatan.
KAJIAN EKPERIMENTAL PERFORMA WATER HARVESTING PADA UNIT AIR CONDITIONING SYSTEM TIPE ET 915.07 Yunianto, Irawan; TK, Berkah Fajar; Rozi, Khoiri
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 11, No 4 (2023): VOLUME 11, NOMOR 4, OKTOBER 2023
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Water harvesting merupakan metode mendapatkan air dengan cara mengumpulkan dan menyimpan air dalam tangka. Pemanenan air bisa dilakukan dalam berbagai metode salah satunya yaitu dengan memanfaatkan water condensate pada air conditioning sistem pada evaporator. Water harvesting memiliki banyak tujuan dalam pemanfaatannya untuk kehidupan sehari-hari. Tujuan dalam penelitian ini yaitu membandingkan nilai laju lkondensasi pada air conditioning sistem tipe Gunt ET 915.07. Dalam metode pemanenan air dalam penilitian dilakukan dalam kondisi satu hari selama 24 jam dan mendapatkan nilai kondensasi air pada evaporator. Variasi dalam pengambilan data menggnakan variasi pengaturan temperatur dengan menggunakan AC split pada ruangan dan tanpa meggunakan AC split pada ruangan. Hasil penelitian menunjukkan nilai laju kondensasi pada air conditioning sistem dengan variasi tanpa menggunakan AC split pada ruangan lebih tinggi dibandingkan dengan variasi menggunakan AC split pada ruangan. Selain itu pada hasil penelitian nilai laju kondensasi dengan variasi menggunakan AC memiliki laju yang lebih stabil karena terjada temperatur ruangannya dengan AC split.
STUDI NUMERIK PERPINDAHAN PANAS DAN TEGANGAN GESER DINDING UNTUK SILINDER TUNGGAL DENGAN ALIRAN CROSSFLOW PADA VARIASI BILANGAN REYNOLDS (Re) = 17.000, 51.000, 85.000, DAN 140.000 Siregar, Jeremy Sabam Chrisgar; TK, Berkah Fajar; Rozi, Khoiri
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 11, No 4 (2023): VOLUME 11, NOMOR 4, OKTOBER 2023
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Penelitian ini mempelajari pengaruh Bilangan Reynolds terhadap pola dan karakteristik aliran, distribusi tegangan geser dinding dan perpindahan panas konveksi sepanjang permukaan silinder dengan memanfaatkan metode CFD (Computational Fluid Dynamics). Udara pada temperatur 20 °C diasumsikan sebagai fluida incompressible. Variasi Bilangan Reynolds yang digunakan meliputi Re = 17.000, 51.000, 85.000, dan 140.000. Pemodelan geometri silinder dilakukan pendekatan 2D dengan model turbulensi SST k-ꞷ. Distribusi kecepatan, tekanan statis, koefisien hidrodinamika, Bilangan Strouhal, tegangan geser dinding dan Bilangan Nusselt digunakan sebagai parameter pembanding. Hasil simulasi menunjukkan pada Re = 17.000, 51.000, dan 85.000 menghasilkan skema yang identik untuk setiap parameter pembanding, sedangkan Re = 140.000 menghasilkan nilai yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh transisi rezim aliran, oleh sebab itu separasi aliran mengalami penundaan. Faktor-faktor yang mempengaruhi perbedaan nilai tersebut adalah distribusi kecepatan aliran, jarak aliran terhadap titik stagnasi, dan lapisan batas permukaan silinder.
PERANCANGAN SISTEM HEAT EXCHANGER TIPE FINNED TUBE DENGAN FLUIDA R-134a MENGGUNAKAN SOFTWARE ENGINEERING EQUATION SOLVER Ramadhani, Fajar; TK, Berkah Fajar; Rozi, Khoiri
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 11, No 4 (2023): VOLUME 11, NOMOR 4, OKTOBER 2023
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Heat exchanger adalah alat penukar kalor yang berfungsi untuk mengubah temperatur dan fasa suatu jenis fluida. Proses tersebut terjadi dengan memanfaatkan proses perpindahan kalor dari fluida bersuhu tinggi menuju fluida bersuhu rendah. Perancangan heat exchanger diperlukan untuk mendapatkan sebuah dimensi heat exchanger sesuai dengan yang diinginkan. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang heat exchanger dengan jenis finned tube yang dapat diaplikasikan pada sistem pendingin dan sesuai dengan parameter yang akan dirancang. Fluida kerja yang digunakan adalah R-134a. Metode yang digunakan adalah dengan simulasi numerik dengan bantuan perangkat lunak Engineering Equation Solver. Persamaan yang digunakan akan diinput kedalam perangkat lunak EES. Dari hasil pembahasan dengan input udara lingkungan dan temperatur fluida yang ditentukan didapatkan dimensi dari kondensor dan evaporator. Pada kondensor didapatkan dimensi berupa total panjang tabung yaitu 30,034 m, total jumlah tabung yaitu 39 tabung, dan luas total perpindahan panas pada kondensor sebesar 10,0191 m2. Pada evaporator didapatkan dimensi berupa total panjang tabung yaitu 30,474 m, total jumlah tabung yaitu 40 tabung, dan luas total perpindahan panas pada evaporator sebesar 10,2531m2.
STUDI NUMERIK PENGARUH ALIRAN FLUIDA PANAS PADA SALURAN INCLINED BACKWARD FACING STEP Rivo, Bara Julio; Rozi, Khoiri; Yunianto, Bambang
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 1 (2024): VOLUME 12, NOMOR 1, JANUARI 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Penelitian ini mengkaji performa aliran saat melewati saluran tertutup berbentuk backward-facing step (BFS). Untuk memahami lebih lanjut mengenai karakteristik aliran pada saluran backward facing step Perlu dilakukan penelitian secara berkelanjutan, baik dalam kerangka teoritis maupun eksperimental. Dalam penelitian ini, fenomena aliran melalui backward facing step diinvestigasi secara numerik menggunakan perangkat lunak ANSYS Fluent. Efek-efek perubahan kemiringan, perubahan slope pada step, suhu aliran, dan Reynold number terhadap karakteristik aliran pada backward facing step disimulasikan. Metode penelitian yang digunakan adalah Computational Fluid Dynamics (CFD) berbasis ANSYS FLUENT 2022 dengan model turbulensi k-ε realizable. Fluida yang digunakan pada penelitian ini adalah butana. Pengaruh kemiringan dan perubahan tinggi step terhadap karakteristik distribusi aliran disimulasikan dengan kecepatan fluida inlet 10 m/s. Hasil simulasi dari penelitian ini mengungkapkan bahwa perubahan kemiringan dan ketinggian step menyebabkan perubahan pada zona resirkulasi. Zona resirkulasi memiliki pengaruh terhadap perpindahan panas pada aliran backward facing step. Semakin bertambahnya sudut kemiringan step maka kecepatan maksimum pada zona resilkulasi juga meningkat. Hal ini juga mengakibatkan pertambahan panjang daerah fluktuasi koefisien friksi. Nilai fluktuasi koefisien friksi juga semakin menurun seiring bertambahnya rasio ketinggian step. Nilai koefisien tekanan cenderung meningkat seiring mengalami penuruan seiring bertambahnya rasio ketinggian step.
PERBANDINGAN HASIL PENGUJIAN PERFORMA POMPA DAN PERHITUNGAN TEORITIS PADA KARAKTERISTIK POMPA TERHADAP KECEPATAN PUTAR IMPELLER Septiani, Zahra Dwi; Rozi, Khoiri; TK, Berkah Fajar
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 11, No 4 (2023): VOLUME 11, NOMOR 4, OKTOBER 2023
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui dan memahami performa pompa sentrifugal. Beberapa aspek parameter penting seperti debit, head, dan BHP diuji dengan metode eksperimen. Model pompa sentrifugal yang digunakan dalam pengujian ini adalah pompa sentrifugal Merk EBARA tipe JESX/I 6 IE3. Pengujian pompa ini dilakukan di Lab. Thermofluida Universitas Diponegoro. Hasil-hasil pengujian untuk pompa ini menunjukan bahwa perbandingan hasil pengujian dan perhitungan teoritis terhadap kurva performa pompa sentrifugal terhadap fungsi kecepatan putar impeller memperlihatkan karakteristik head yang sama. Pada karakteristik debit dan BHP menunjukkan hasil perbandingan yang sama sampai kecepatan putar 33,33 rps. Sementara pada kecepatan di atas 33,33 rps memperlihatkan perbedaan kurva yang cukup signifikan.
STUDI PENGARUH KETINGGIAN DAN KEMIRINGAN SUDUT STEP TERHADAP KARAKTERISTIK ALIRAN THERMAL PADA BACKWARD-FACING STEP Ikraam, Muhammad Jalaal; Rozi, Khoiri; Muchammad, Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 2 (2024): VOLUME 12, NOMOR 2, APRIL 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Model aliran separasi backward facing step (BFS) memiliki peran yang sangat penting dalam pengembangan teoritis dan rekayasa. Studi aliran BFS menunjukkan kompleksitas aliran dengan fenomena seperti separasi, recirculation, vortex, dan reattachment. Fenomena separasi aliran dan reattachment berdampak besar pada drag, penurunan tekanan, dan perpindahan panas. . Temuan dari penelitian ini menunjukkan bahwa zona resirkulasi berperan penting dalam mempengaruhi perpindahan panas pada BFS. Tinggi relatif terhadap lebar step (h/H) memengaruhi ukuran zona resirkulasi, yang kemudian berdampak pada penurunan suhu fluida di sepanjang aliran downstream. Distribusi tekanan menurun seiring peningkatan rasio h/H, dengan energi kinetik turbulen dominan di daerah dekat permukaan wall. Penambahan kemiringan step menyebabkan penurunan energi kinetik turbulen, sementara peningkatan rasio h/H cenderung meningkatkannya. Kecepatan maksimum di zona resirkulasi bertambah dengan pertambahan rasio h/H dan sudut kemiringan. Meskipun sudut kemiringan step memengaruhi panjang daerah fluktuasi koefisien friksi, nilai fluktuasi tersebut cenderung menurun seiring pertambahan rasio h/H. Nilai koefisien tekanan umumnya meningkat seiring penurunan rasio h/H.