Garuda - Garba Rujukan Digital

The Influence of Cross-Sectional Shape and Orientation of Micropillar Surface on Microdroplet Formation by a Dewetting Process Dwiyantoro, Bambang Arip; Chau, Shiu-Wu
Journal of Engineering and Technological Sciences Vol 45, No 2 (2013)
Publisher : ITB Journal Publisher, LPPM ITB

In this study the dewetting process on micropillars of three different cross-sectional shapes, i.e. circular, square and triangular, was numerically investigated. The influence of the orientation of the triangular and square micropillars on the dewetting behavior was also studied. The numerical simulations showed that the cross-sectional shapes of the micropillars and their orientation play an important role in determining the flow pattern of the dewetting process, especially the evolution and movement of the meniscus across the micropillar before a microdroplet is formed. The diameter of the microdroplets is mainly determined by the capillary effect, viscous drag and fluid inertia contributed by the peeling rate and the thickness of the water layer above the micropillar. The numerical results also indicate that the hydraulic diameter of the micropillars (Dp) is one of the parameters governing the size of the microdroplets formed on the top surface of the micropillars after the dewetting process, while the microdroplet diameter is almost insensitive to the cross-sectional shape and orientation of the micropillars. The dimensionless diameter of the microdroplets (d) can then be expressed as a function of a dimensionless group, i.e. the Ohnesorge number (Oh), the capillary number (Ca), the dimensionless liquid thickness (H), and the contact angle (q).

Re-Design Lube Oil Cooler pada Turbin Gas dengan Analisa Termodinamika dan Perpindahan Panas Siti Duratun Nasiqiati Rosady; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Pada sebuah pembangkit listrik tenaga gas, sistem pelumasan turbin sangat diperlukan. Pelumas yang telah digunakan didinginkan kembali menggunakan lube oil cooler. Lube oil cooler merupakan compact heat exchanger tipe circular tubes, continuous fins yang berfungsi sebagai pendingin oli dengan udara sebagai fluida pendingin. Pada kondisi operasional didapatkan bahwa temperatur oli keluar lube oil cooler masih cukup tinggi. Hal ini dapat menyebabkan turbin gas shut down. Berdasarkan kondisi tersebut, maka dilakukan analisa performa lube oil cooler existing dan melakukan redesign untuk meningkatkan effectiveness dari lube oil cooler. Analisa performa lube oil cooler existing meliputi perpindahan panas actual dan effectiveness. Sedangkan redesign dilakukan dengan variasi laju aliran massa fluida dingin (udara) dan surface designation berdasarkan standard Compact heat exchangers untuk tipe circular tubes, continuous fins. Dengan batasan yang digunakan dalam perancangan lube oil cooler adalah volume ruang penempatan heat exchanger. Perancangan menggunakan metode LMTD dan NTU meliputi perhitungan perpindahan panas pada sisi tubes dan fins, area perpindahan panas, heat transfer actual, overall heat transfer coefficient serta effectiveness. Dari perhitungan yang telah dilakukan didapatkan effectiveness dari lube oil cooler existing adalah sebesar 13.6%. Berdasarkan analisa redesign, hasil yang memiliki performa paling baik adalah surface designation 8.0-3/8 T dengan laju aliran massa udara 7.5 kg/s dengan temperatur keluar oli sebesar 342.14 K, effectiveness 29%. Adapun detail dimensi redesign adalah jumlah tubes 245, diameter tube 0.0102 m, jumlah fins/ meter 315, transverse pitch 0.022 m dan longitudinal pitch sebesar 0.0254 m.

Studi Numerik Peningkatan Cooling Performance pada Lube Oil Cooler Gas Turbine yang Disusun Secara Seri dan Paralel dengan Variasi Kapasitas Aliran Lube Oil Annis Khoiri Wibowo; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Salah satu komponen pada gas turbine adalah lube oil cooler yang berfungsi sebagai heat exchanger untuk mendinginkan temperatur lube oil. Pemasangan tiga lube oil cooler type-Z compact heat exchanger pada susunan seri dan paralel berdampak pada cooling capacity lube oil cooler. Uniformity flow rate pada masing-masing tube merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi cooling capacity dari lube oil coole. Oleh karena itu dilakukan simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD) untuk mengkaji pengaruh pemasangan susunan tiga lube oil cooler secara seri dan paralel dengan variasi kapasitas lube oil terhadap performance lube oil cooler. Pemodelan domain dilakukan dengan 3 dimensi pada sisi eksternal dan internal. Simulasi pada sisi eksternal dilakukan untuk memperoleh nilai koefisien heat transfer pada masing-masing baris tube. Selanjutnya, nilai koefisien heat transfer yang didapat pada sisi eksternal digunakan sebagai kondisi batas wall convection pada masing-masing baris tube untuk simulasi internal flow dengan variasi flow rate lube oil 30 gpm, 50 gpm, 74 gpm. Dari hasil simulasi, susunan cooler seri menghasilkan cooling capacity yang lebih baik dari pada susunan cooler paralel pada kapasitas lube oil yang sama. Hal tersebut terjadi karena flow ratio lube oil untuk masing-masing tube pada susunan cooler seri lebih seragam dari pada susunan cooler paralel. Keseragaman flow rate pada masing-masing tube ditunjukkan dengan kecilnya standard deviasi flow ratio. Kapasitas 50 gpm memiliki standard deviasi flow ratio sebesar 0,46 untuk susunan seri dan 0,75 untuk susunan paralel. Semakin besar kapasitas lube oil maka distribusi flow rate pada masing-masing tube semakin tidak seragam. Selain itu susunan cooler seri memiliki pressure drop yang lebih besar dari pada susunan cooler paralel. Pemasangan susunan cooler dengan kapasitas 30 gpm memiliki tingkat keseragaman yang paling tinggi ditunjukkan dengan standard deviasi flow ratio pada masing-masing tube yang paling kecil sebesar 0,33.

Studi Numerik Pengaruh Baffle Inclination Pada Alat Penukar Kalor Tipe Shell And Tube Terhadap Aliran Fluida Dan Perpindahan Panas Rezky Fadil Arnaw; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Heat exchanger atau alat penukar kalor merupakan suatu peralatan yang digunakan untuk memindahkan sejumlah energi dalam bentuk panas dari satu fluida ke fluida yang lain. Perpindahan panas tersebut terjadi dari suatu fluida yang suhunya lebih tinggi ke fluida lain yang suhunya lebih rendah. Pada tugas akhir ini akan dilakukan penelitian tentang pengaruh baffle inclination terhadap aliran fluida dan perpindahan panas pada alat penukar kalor tipe shell and tube. Dalam penelitian ini akan dilakukan tiga variasi sudut baffle inclination yaitu 0º, 10° dan 20° dengan besar laju aliran massa yang divariasikan yaitu sebesar 0.5 kg/s, 1 kg/s dan 2 kg/s. Tipe baffle yang digunakan adalah single segmental baffle dengan baffle cut sebesar 36% dan menggunakan arah aliran jenis parallel. Hasil analisa simulasi menunjukkan bahwa laju aliran massa yang meningkat akan menyebabkan kenaikan pressure drop yang cukup drastis dan penurunan temperatur outlet. Alat penukar kalor dengan baffle inclination 0° memiliki nilai perpindahan panas terbaik jika dibandingkan dengan baffle inclination 10° dan 20°.

Studi Numerik Pengaruh Baffle Inclination Pada Alat Penukar Kalor Tipe U – Tube Terhadap Aliran Fluida Dan Perpindahan Panas Reza Hidayatullah; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Alat penukar kalor sangat berpengaruh dalam industri terhadap keberhasilan keseluruhan rangkaian proses, karena kegagalan operasi alat ini baik akibat kegagalan mekanikal maupun opersional dapat menyebabkan berhentinya operasi unit. Penelitian terhadap desain heat exchanger masih terus dilakukan untuk mencari kinerja dari heat exchanger yang paling optimal, baik pada bagian baffle cut dan baffles inclination maupun susunan dari tube dengan menggunakan heat exchanger ukuran kecil sebagai model. Berdasarkan pada permasalahan di atas, maka dilakukan penelitian terhadap kinerja heat exchanger tipe U-tube dengan memvariasikan baffle inclination. Penelitian ini dilakukan secara numerik dengan variasi baffle inclination sebesar 0o, 10o, 20o dan variasi laju aliran massa sebesar 0,5 kg/s, 1kg/s, dan 2 kg/s. Tube yang digunakan adalah tipe U-tube yang disusun secara persegi. Model viskous yang digunakan adalah turbulensi model yaitu k-ε standar, dimana fluida yang digunakan adalah air pada boundary condition. Hasil analisa numerik menunjukkan adanya pengaruh baffle inclination pada alat penukar kalor tipe U – tube terhadap aliran fluida dan perpindahan panas. Peningkatan laju aliran massa dapat meningkatkan pressure drop secara cepat, alat penukar kalor shell and tube tipe U – tube dengan baffle inclination 20o memiliki unjuk kerja yang terbaik dibandingkan dengan baffle inclination 0o dan 10o.

Studi Eksperimental Efektivitas Penambahan Annular Fins Pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Satu dan Dua Kaca Penutup Edo Wirapraja; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Energi surya banyak dimanfaatkan untuk pemanas air dengan menggunakan kolektor surya. Kolektor surya terdiri dari kaca penutup, plat penyerap, dan insulasi. Salah satu kolektor yang sering digunakan adalah kolektor surya plat datar. Untuk meningkatkan efisiensi dari kolektor surya adalah dengan menambahkan fin yang bertujuan untuk memperluas luasan penyerapan panas. Salah satu bentuk fin yang dapat digunakan adalah fin berbentuk annular. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan jumlah kaca penutup yaitu satu dan dua kaca penutup. Selain itu juga memvariasikan debit aliran yang mengalir yaitu 225 liter/jam, 475 liter/jam, 730 liter/jam, dan 1000 liter/jam. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa temperatur air keluar kolektor surya setelah pemanasan selama 6 jam dengan satu kaca penutup untuk debit 1000 liter/jam adalah 41,6ºC. Untuk debit 730 liter/jam adalah 42,9ºC. Untuk debit 475 liter/jam adalah 44,2ºC. Untuk debit 225 liter/jam adalah 45,3ºC. Sedangkan untuk dua kaca penutup didapat temperatur air keluar untuk debit 1000 liter/jam, 730 liter/jam, 475 liter/jam dan 225 liter/jam adalah 42,6ºC, 43,4ºC, 46,2ºC dan 47,6ºC. Dengan temperatur air keluar yang didapat dari hasil penelitian dibandingkan dengan hasil temperatur air keluar menggunakan kolektor tanpa penambahan fin dapat disimpulkan bahwa kolektor dengan penambahan fin lebih efisien dari pada tanpa penambahan fin. Variasi debit juga berpengaruh terhadap performansi kolektor. Untuk debit 1000 liter/jam memiliki efisiensi paling tinggi sedangkan debit 225 liter/jam memiliki efisiensi paling rendah.

Studi Eksperimental Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Performa DSSC (Dye Sensitized Solar Cell) dengan Ekstrak Buah dan Sayur Sebagai Dye Sensitizer Khoiruz Zadit Taqwa; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Sel surya adalah peralatan yang dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik dengan menggunakan efek photovoltaic. Desain dan konstruksi dari solar cell mengalami perkembangan seiring dengan berkembangnya teknologi saat ini, hingga pada tahun 1991 ditemukan DSSC (Dye Sensitized Solar Cell). Sampai saat ini bahan yang umum digunakan sebagai dye pada pembuatan DSSC adalah ruthenium complex yang berharga mahal dan sulit untuk disintesa. Karena itu perlu dilakukannya penelitian tentang penggunaan bahan lain yang murah dan mudah untuk disintesa sebagai bahan dye, karena itu perlu diadakan pengujian terhadap performa yang dihasilkan dari DSSC dengan bahan dye tersebut dan apa saja variabel yang mempengaruhinya. Metode penelitian yang digunakan adalah studi eksperimental terhadap prototype DSSC dengan variasi bahan dye sensitizer dari ekstrak kulit manggis (Garcinia mangostana), ekstrak daun bayam (Amaranthus hybridus l.) ekstrak buah naga merah (Hylocereus polyrhizus). Pengujian prototype DSSC dilakukan dengan cara menyinarinya menggunakan cahaya lampu halogen yang diatur tegangannya menggunakan sebuah dimmer untuk mengendalikan temperatur dari lampu, sehingga lampu tersebut menghasilkan variasi tintensitas cahaya sebesar 29 W/m2, 36 W/m2 dan 49 W/m2. Selanjutnya pengujian dilakukian dengan cara yang sama, tetapi dengan ditambahkan pendingin berupa air yang mengalir dibawah permukaan prototype DSSC. Penilitian ini menghasilkan kesimpulan bahwa semakin tinggi intensitas cahaya, maka semakin tinggi Pmax yang dihasilkan oleh prototype. Semakin bertambah temperatur pencahayaan maka semakin berkurang performa dari prototype DSSC. Efisiensi yang paling besar dihasilkan oleh prototype dengan bahan dye dari ekstrak kulit manggis pada intensitas 29 W/m2 sebesar 0,73%,Pendinginan yang diberikan kepada prototype mampu memperbaiki efisiensi dari prototype DSSC yang dibuat akan tetapi tidak signifikan.

Pengaruh Sudut Kemiringan Kolektor Surya Pelat Datar Terhadap Efisiensi Termal Dengan Penambahan Eksternal Annular Fin Pada Pipa Unggul Dwi Setyadi; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Kemajuan jaman saat ini banyak sekali penemuan-penemuan teknologi tentang penggunaan energi alternatif yang ramah lingkungan sebagai upaya penghematan energi. Salah satunya adalah memanfaatkan energi surya. Energi surya sebagai energi alternatif yang dirasakan sesuai dengan kondisi saat ini karena disamping murah juga bersifat renewable. Alat yang digunakan untuk menyerap energi surya salah satunya adalah pemanas air kolektor surya pelat datar. Dimensi dari kolektor itu sendiri adalah 500 mm x 1500 mm Untuk meningkatkan efisiensi dari kolektor dengan cara memperluas permukaan penyerapan panas yaitu menggunakan sirip (fin) berbentuk annular. Metodologi penelitian yang dilakukan adalah menggunakan satu dan dua kaca penutup pada kolektor dengan cara memvariasikan sudut kemiringan kolektor sebesar 10º, 20º, dan 30º pada debit air tetap yaitu 1000 liter/jam.. interval waktu pengambilan data dilakukan selang waktu 1 jam sekali selama 6 jam perhari mulai pukul 09.00 WIB sampai dengan pukul 15.00 WIB. Pengambilan data dilakukan selama 12 hari pada bulan juni 2014. Parameter yang diukur adalah Intensitas cahaya (IT), Kecepatan angin (Vw), Temperatur udara luar (T∞1), Temperatur antar kaca penutup (T∞2), Temperatur dalam kolektor (T∞3), Temperatur permukaan kaca satu (Tc1), Temperatur permukaan kaca dua (Tc2), Temperatur permukaan pipa tembaga (Tsc), Temperatur permukaan pelat absorber (Tsp), Temperatur air masuk kolektor (Ti), Temperatur air keluar kolektor (TO), Temperatur triplek (TT). Dari hasil penelitian didapatkan temperatur air keluar kolektor tertinggi terjadi pada sudut kemiringan kolektor 30 derajat yaitu sebesar 42,8 ºC dengan intensitas matahari (IT) rata-rata 764,71 W/m2 untuk 1 kaca penutup, sedangkan untuk 2 kaca penutup temperatur sebesar 44,8 ºC dengan intensitas matahari (IT) rata-rata 790,85 W/m2. Dari semua sudut kemiringan, efisiensi rata – rata solar kolektor satu kaca penutup 51,98%, dan untuk efisiensi rata – rata solar kolektor dua kaca penutup 56,21%. Sehingga efisiensi rata – rata solar kolektor dua kaca penutup 4,23% lebih baik dibandingkan efisiensi rata – rata solar kolektor satu kaca penutup.

Studi Eksperimental Pengaruh Laju Aliran Air Terhadap Efisiensi Thermal pada Kolektor Surya Pemanas Air dengan Penambahan External Helical Fins pada Pipa Sandy Pramirtha; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Energi matahari merupakan salah satu sumber energi alternatif untuk menggantikan peran minyak bumi sebagai sumber energi utama. Kolektor surya pemanas air merupakan salah satu contoh pemanfaatan energi surya. Ada beberapa tipe kolektor surya salah satunya adalah kolektor surya pelat datar, tetapi kolektor surya pelat datar memiliki tingkat efisiensi yang rendah. Salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi dari kolektor surya pemanas air pelat datar adalah dengan menambahkan fins pada pipa-pipa yang mengalirkan air. Salah satu bentuk fins yang dapat digunakan adalah helical fins. Pengujian dilakukan dengan variasi debit aliran air yaitu 75 liter/jam, 150 liter/jam, 225 liter/jam dan 300 liter/jam serta variasi warna kaca penutup yaitu warna hitam dan bening. Kolektor surya diletakkan pada sudut kemiringan β = 10o. Pengambilan data dimulai pukul 09.00-15.00 WIB. Setiap satu jam dilakukan pengambilan data berupa temperatur fluida masuk, temperatur fluida keluar, temperatur pelat absorber, temperatur cover glass, temperatur base dan intensitas matahari. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah efisiensi rerata kolektor terbesar terjadi pada kolektor dengan kaca penutup bening untuk variasi debit aliran air 300 liter/jam yaitu sebesar 63.06%, energi berguna terbesar terjadi pada kolektor dengan kaca penutup bening untuk variasi debit aliran air 300 liter/jam yaitu sebesar 1.24 MJ, serta temperatur air keluar kolektor terbesar terjadi pada kaca penutup bening dengan variasi debit aliran air 75 liter/jam yaitu sebesar 49 oC. Penambahan helical fins pada pipa tembaga dapat meningkatkan efisiensi kolektor. Kolektor surya dengan helical fins mempunyai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan kolektor tanpa fin maupun annular fins.

Performansi Kolektor Surya Pemanas Air Dengan Penambahan External Helical Fins Pada Pipa Dengan Variasi Sudut Kemiringan Kolektor Dendi Nugraha; Bambang Arip Dwiyantoro
Jurnal Teknik ITS Vol 4, No 1 (2015)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Menipisnya sumber energi fosil mengakibatkan diperlukannya pemanfaatan energi alternatif seperti penggunaan kolektor surya untuk memanaskan air. Salah satu cara meningkatkan efisiensi kolektor adalah dengan menambahkan external helical fins pada pipa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana performansi kolektor surya dengan penambahan sirip berbentuk helical serta mengetahui pengaruh perubahan sudut kemiringan kolektor serta warna kaca penutup. Penelitian ini menggunakan variasi warna kaca penutup yaitu bening dan hitam dimana setiap warna divariasikan sudut kemiringan kolektor surya sebesar 100, 200 dan 300 serta debit diatur konstan sebesar 300 lt/jam. Pengambilan data dilakukan setiap satu jam dari pukul 09.00-15.00 WIB. Dari hasil penelitian ini didapatkan bahwa efisiensi kolektor surya dengan penambahan external helical fins pada pipa terjadi pada saat kaca penutup bening dengan sudut kemiringan kolektor 300 yaitu sebesar 65,81% Pada saat radiasi matahari sebesar 4,177 MJ/m2. Sudut kemiringan 300 merupakan sudut kemiringan paling baik dibanding 100 dan 200 serta penggunaan kaca penutup bening menghasilkan efisiensi yang lebih baik dibanding kaca hitam. Penambahan external helical fin pada pipa dapat meningkatkan efisiensi kolektor jika dibandingkan dengan tanpa penambahan fin.

Title

Found 18 Documents
Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 18 Documents Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 18 Documents
Search