Article Per Year (5 Year)
p-Index From 2020 - 2025
1.745
P-Index
This Author published in this journals
All Journal ASEAN Journal of Systems Engineering Jurnal Teknoin Jurnal Spektra Journal of Mechanical Engineering Science and Technology Journal of Engineering and Applied Technology Journal of Mechanical Design and Testing (JMDT) International Journal of Renewable Energy Development
Adhika Widyaparaga
Departemen Teknik Mesin Dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada. Jl. Grafika No.2, Kompleks UGM, Yogyakarta 55281, Indonesia
Automotive Engineering Civil Engineering, Building, Construction & Architecture Control & Systems Engineering Earth & Planetary Sciences Electrical & Electronics Engineering Energy Engineering Industrial & Manufacturing Engineering Materials Science & Nanotechnology Mechanical Engineering Physics

Published : 12 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 12 Documents
Search

 1   2 
Pengaruh Jejari Hidrolik Stack terhadap Beda Suhu Onset pada Prime Mover Termoakustik Gelombang Berdiri Murti, Prastowo; Widyaparaga, Adhika; Setiawan, Ikhsan; Utomo, Agung Bambang Setio; Nohtomi, Makoto
Jurnal Spektra Vol 16, No 2 (2015): Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya
Publisher : Jurnal Spektra

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

Abstract

AbstrakPrime mover termoakustik adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengkonversi panas menjadi kerja dalam bentuk bunyi. Panas yang digunakan dapat berasal dari sumber panas yang tak terpakai dan melimpah seperti insenerasi alat-alat rumah sakit, pabrik industri, geotermal, dan energi surya. Untuk dapat mulai menghasilkan bunyi (kondisi onset) dibutuhkan beda suhu minimum antara ujung-ujung stack yang disebut 15(∆T)onset">   Semakin kecil beda suhu onset 15(∆T)onset">  maka suhu sumber panas yang diperlukan semakin rendah. Stack merupakan jantung dari prime mover termoakustik dan tempat terjadinya osilasi paket gas akibat adanya perbedaan suhu antara kedua sisinya. Pada penelitian ini, stack yang digunakan adalah lembaran-lembaran mesh (kasa kawat) stainless-steel yang tersusun rapat dengan jejari hidrolik 0,71 mm, 0,59 mm, 0,50 mm, dan 0,34 mm dengan panjang 4 cm, 5 cm, dan 6 cm. Dalam penelitian ini, panjang resonator adalah 1,28 m dan udara digunakan sebagai medium dengan tekanan atmosfer. Telah ditemukan bahwa jejari hidrolik stack mempengaruhi beda suhu onset 15∆Tonset">  pada prime mover termoakustik. Jejari hidrolik optimum pada 0,59 mm. Selain itu, ditemukan juga bahwa stack yang lebih panjang membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai kondisi onset dibandingkan dengan stack yang lebih pendek. Untuk mendapatkan 15∆Tonset">   lebih rendah dan waktu onset lebih cepat, perlu dilakukan penelitian tambahan tentang pengaruh beberapa paramater lain seperti panjang resonator, kalor input dan tekanan gas.Kata kunci : prime mover termoakustik, Stack mesh stainless steel, jejari hidraulik, beda suhu onset 15∆Tonset"> , waktu onset AbstractThermoacoustic prime mover is a device to convert heat into work in the form of sound. The heat used here can be obtained from unused and abundant heat source such as incineration hospital equipment, geothermal, and solar energy. A minimum onset temperature difference 15∆Tonset">  between stack ends is needed to produce the sound. Low onset temperature differences are desired when we intend to utilize low quality of heat sources. Stack is the main part of thermoacoustic prime mover in where the gas parcels oscillate due to a large temperature gradient along the stack. The stack used in this research is a pile of stainless-steels wire mesh screen with various hydraulic radius of 0.71 mm, 0.59 mm, 0.50 mm, and 0.34 mm and various stack length of 4 cm, 5 cm, and 6 cm. The length of resonator is 1.28 m and air as the working medium at atmosphere pressure is used to fill the resonator. It is found that the hydraulic radius is affecting the 15∆Tonset">  in the thermoacoustic prime mover. Hydraulic radius optimum at 0,59 mm. In addition, it is also found that longer stacks need longer time to reach the onset 15 "> condition. Investigation on the influences of other parameters, such as resonator length, heat input, and gas pressure, are required in order to have low 15∆Tonset"> .Keywords: themo-acoustic prime mover, stack mesh stainless steel screen, hydraulic radius, onset  Themperature difference 15 ∆Tonset"> , onset time.
WIND ENERGY POTENTIAL OF GUNUNG KIDUL COASTAL AS A FUNCTION OF PROBABILITY DISTRIBUTION PH, Hendro; Setiawan, Ahmad Agus; Widyaparaga, Adhika
ASEAN Journal of Systems Engineering Vol 3, No 2 (2015): ASEAN Journal of Systems Engineering
Publisher : Master in Systems Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (16.51 KB)

Abstract

Gunung Kidul coastal is an area that has varying heights up to 250 meters above sea level, and dealing directly with the Indian Ocean. Based on the location of the height of the sea surface, with Logarithmic formulation of wind speed, Gunung Kidul coastal has a varying energy class. The method used is an analytical model of constant density atmospheric, assuming that the density of the air from sea level to the top of the atmosphere has a fixed value. Furthermore, the value of wind speed is used as a probability distribution function based on the data period of 24.5 years. The results of the average value of wind energy are grouped according to energy class. On the use of the Poisson probability distribution, the class of potential good of energy is reached at a height of over 450 meters above sea level. While the use of the Normal distribution and Weibull reach potential class good at 100 meters above sea level.
STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH KECEPATAN ALIRAN MASUK, SPLIT – RATIO DAN DIAMETER VORTEX FINDER TERHADAP UNJUK KERJA LIQUIDLIQUID CYLINDRICAL CYCLONE (LLCC) SEPARATOR Irfan Aditya Dharma; Adhika Widyaparaga; Alim Yuandia
Teknoin Vol. 24 No. 1 (2018)
Publisher : Faculty of Industrial Technology Universitas Islam Indonesia

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20885/teknoin.vol24.iss1.art7

Abstract

The large number of ports in Indonesia generate a lot of waste oil that contaminate the ocean around the port. However, the pollution prevention is not supported by a good facility. Hydrocyclone separator can be used as an alternative to supporting conventional separataor technologies such as vessel type separator or gravitational based separator to prevent the waste oil pollution. The purpuse of this study is to determine the effect of split ratio, inlet mixture velocity, and vortex finder diameter on the performance of the liquid-liquid cylindrical cyclone (LLCC). Oil (Kerosene) and water were selected as the working fluid and a red color (dye) was given to the oil to enable visualization . Performance of LLCC determined from watercut that produced from separation process. The examined inlet mixture velocity are 0.7 m/s, 0.9 m/s and 1.1 m/s with split-ratio 5%, 15%, 30%, 45%, 60%, 75% and 90%. . All of them are tested with vortex finders that have diameters 18 mm, 22 mm and 27 mm with 0 mm depth. The oil volume fraction inlet is kept constant at 25%. The result showed that LLCC was capable to separating oil-water mixture and produced watercut on underflow reaches 100%. The increasing of split-ratio will increase the watercut until reached the maximum value for all diameter of vortex finder. The condition when the oil content begin to move to the underflow on certain split-ratio is called oil drag. The split-ratio that used before oil drag occurs is called Optimum Split Ratio (OSR). LLCC should operated on OSR to obtain the best performance. The OSR is shifted to the higher split-ratio for higher inlet mixture velocity. The increasing of vortex finder diameter did not change LLCC performance significantly.
The Effect of The Solar Heat Flux to The Optimized Solar Chimney Power Plant: An Experimental Study Hery Mada Indra Paska; Adhika Widyaparaga; F Fauzun; Abrar Ridwan; Ridwan Abdurrahman
Journal of Mechanical Design and Testing Vol 2, No 1 (2020): Articles
Publisher : Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (86.878 KB) | DOI: 10.22146/jmdt.52700

Abstract

The Solar Chimney Power Plant (SCPP) is an energy conversion system that would absorb solar thermal energy and convert heat air into electrical energy using a collector. The main disadvantage of the  SCPP is that low efficiency because less solar heat flux can be converted to the electrical power affected by the design of the SCPP. This study was designed the SCPP by theoretical calculation for producing electrical power and experimented by designing the SCPP use a chimney with divergent shape, a collector with convergent shape, a turbine generator with 3 blades, and coating some materials at the collector’s ground to increasing the electrical power. The purpose of this work was to study about the impact of the solar heat flux ( ) to the temperature of air, to the velocity of air, to the power electricity and compare between power generated from theoretical calculations design and the experiments result. The result showed that the SCPP with the optimized design affect the performance of the SCPP’s output power. The power generated in this experiment is 0.1 Watt. That value is greater than output power from theoretical calculations about 42.8% for the same input solar heat flux ( ) 1118 W/m2 both for theoritical and experimental.
Simulasi CFD Dinamika Kecepatan Gelombang Aliran Stratified Wavy Dua Fasa Minyak-Air pada Pipa Horizontal Pandu Prabowo Jati; Adhika Widyaparaga
Journal of Mechanical Design and Testing Vol 3, No 1 (2021): Articles
Publisher : Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (524.892 KB) | DOI: 10.22146/jmdt.56417

Abstract

Dalam praktik di industri hulu minyak dan gas (migas), permasalahan aliran dua fasa merupakan bagian penting di semua siklus kegiatan dari desain hingga operasi. Fluida dari sumur produksi menghasilkan campuran minyak, air, gas, dan juga pasir yang sangat mungkin membentuk berbagai macam pola aliran. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pemahaman akan pola aliran dan sifat fluida sangat penting untuk analisis, prediksi, dan mitigasi perubahan kondisi reservoir untuk menjaga stabilitas proses produksi. Untuk meningkatkan pemahaman pola aliran salah satunya pola stratified dilakukan penelitian mencari konfigurasi simulasi 2 dimensi campuran minyak dan air menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD). Penelitan yang dilakukan menghasilkan analisis sifat dinamika kecepatan gelombangmelalui perpaduan permodelan simulasi CFD serta image processing-cross correlation serta perbandingan hasil dengan eksperimen.Model yang dipilih untuk memprediksi antarmuka minyak-air di dalam pipa horizontal berdiameter 24 mm dan panjang 1200 mm adalah multiphase Eulerian Multi-Fluid VOF yang dipasangkan dengan model turbulensi shear stress transport (SST) k-ω yang dilengkapi dengan turbulence damping. Analisis dilakukan pada titik dari inlet dengan jarak 10 x diameter (10 D) dan 40 x diameter (40 D) dengan 4 variasi kecepatan. Hasil menunjukkan peningkatan rerata ketebalan film dan kecepatan gelombang seiring denganmeningkatnya kecepatan superfisial air dengan kecepatan superfisial minyak tetap.  Dapat disimpulkan model multiphase Eulerian Multi-Fluid VOF yang dipasangkan dengan model turbulensi shear stress transport (SST) k-ω dan turbulence damping pada Ansys Fluent 19 mampu mensimulasikan aliran minyak dan air pada stratified regime denganbentuk gelombang serta dinamika kecepatan gelombang yang saling bersesuaian dengan hasil eksperimen.
Simulasi CFD Dinamika Frekuensi Gelombang Aliran Dua Fasa Minyak-Air pada Pipa Horizontal Erik Rekayana; Adhika Widyaparaga
Journal of Mechanical Design and Testing Vol 2, No 2 (2020): Articles
Publisher : Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (453.148 KB) | DOI: 10.22146/jmdt.56508

Abstract

Aliran minyak-air dalam pipa akan membentuk pola aliran beragam tergantung dari kondisi perpipaan dan properti fluida. Salah satu pola aliran yang terbentuk adalah aliran stratified wavy. Fokus penelitian ini adalah melakukan simulasi komputasi dinamika fluida (CFD) untuk menganalisa karakteristik tebal film dan frekuensi gelombang dalam aliran stratified wavy yang tervalidasi dengan hasil penelitian eksperimen. Simulasi menggunakan pipa horizontal dengan diameter 24 mm dan panjang 1200 mm. Simulasi menggunakan Ansys Fluent 19 dengan model multiphase Eulerian multi-fluid VOF dan shear stress transport (SST) k-ω. Pada penelitian ini, simulasi mengaktifkan turbulence damping untuk memprediksi antramuka minyak dan air lebih tajam. Hasil simulasi akan diubah kedalam bentuk video dan kemudian akan dianalisa dengan MATLAB menggunakan metode image processing agar diperoleh nilai tebal film dan frekuensi gelombang. Analisis dilakukan pada delapan kecepatan superfisial minyak maupun air. Pengamatan dilakukan di dua titik yaitu titik 240 mm (10D) dan 960 mm (40D). Hasil simulasi menunjukkan rata-rata tebal film cenderung naik seiring meningkatnya kecepatan superfisial air. Terdapat rata-rata deviasi sebesar 15% dari enam belas data pengamatan tebal film di dua titik pengamatan jika dibandingkan dengan hasil eksperimen. Frekuensi gelombang mengalami kenaikan seiring dengan kenaikan kecepatan superfisial minyak maupun air. Frekuensi gelombang menurun ketika titik pengamatan semakin jauh dari daerah masuk fluida. Karakteristik ini tervalidasi dengan hasil eksperimen sebelumnya.
Studi Eksperimental Perubahan Amplitudo Gelombang Pada Aliran Minyak - Air Rezim Stratified Wavy Dalam Pipa Horizontal Ari Iman Santosa; Adhika Widyaparaga
Journal of Mechanical Design and Testing Vol 2, No 2 (2020): Articles
Publisher : Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (837.216 KB) | DOI: 10.22146/jmdt.56704

Abstract

Penelitian mengenai amplitudo gelombang pada aliran dua fasa minyak-air rezim pola aliran stratified wavy telah dilakukan dalam beberapa penelitian sebelumnya. Namun mengingat banyaknya variasi properties fluida kerja, variasi dimensi dan geometri saluran, serta variasi kondisi parameter operasi maka menurut penulis, penelitian yang sudah ada saat ini masih belum mencukupi untuk memahami bagaimana pengaruh perubahan kecepatan superfacial dan jarak dari inlet sumber aliran terhadap amplitudo gelombang. Penelitian dilakukan untuk menginvestigasi perubahan amplitudo terhadap kenaikan kecepatan superfacial dan terhadap jarak inlet pada aliran dua fasa minyak air dalam rezim pola aliran stratified wavy dalam kondisi sebelum dan saat transisi ke rezim aliran non stratified flow pada fluida kerja. Fluida minyak yang digunakan adalah kerosene dengan masa jenis 781,1 kg / m3, viskositas 1,3 mPa·s dan interfacial tension 0,167 mN/m. Kerosene dan air dialirkan pada pipa horizontal yang terbuat dari bahan akrilik dengan diameter 24 mm. Parameter operasi kecepatan superfacial minyak dijaga konstan sebesar 0,073 m/s. Perbandingan aliran kecepatan superfacial air terhadap kecepatan superfacial minyak pada kondisi entry (input ratio) sebesar 1; 2; 3 dan 4. Proses pengambilan data dilakukan pada titik pengamatan 10D, 40D, 100D dan 220D dari inlet, dimana D adalah diameter dalam pipa. Proses perekaman dilakukan dengan high speed camera frekuensi 600 fps. Data ekseperimen diolah dengan menggunakan metode pengolahan citra untuk mendapatkan ketebalan lapisan air rata-rata dan distribusi probabilitas amplitudo pada setiap titik pengamatan. Kenaikan input ratio akan menyebabkan terjadinya kenaikan ketinggian lapisan air rata-rata sebesar 12 % dengan standard deviasi 5,7 %. Peningkatan input ratio ini juga akan meningkatkan besarnya amplitudo rata-rata pada setiap titik pengamatan dengan peningkatan tertinggi terjadi di titik 10 D dan terendah di titik 220 D. Kenaikan input ratio menyebabkan kenaikan amplitudo antarmuka gelombang dan ketebalan lapisan permukaan air.Munculnya droplet pada gelombang merupakan tanda bahwa gelombang mengamai ketidakstabilan dan masuk ke fasa transisi (onset entrainment).
Stereolithography 3D printing for the investigation of acoustic focusing Febrinawarta, Burhan; Miasa, I Made; Widyaparaga, Adhika; Sucipto, Sucipto; Premiaji, Witnadi Dardjat
Journal of Engineering and Applied Technology Vol. 5 No. 1 (2024): (March)
Publisher : Faculty of Engineering, Universitas Negeri Yogyakarta

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.21831/jeatech.v5i1.71672

Abstract

In our environment, acoustic sound waves transform into undesirable noise when their intensity exceeds 100 dB, prompting a need for effective mitigation strategies. In recent years, there has been increasing interest in utilising sound/noise and acoustics for energy harvesting, especially for low-power electronic devices committed to clean renewable energy sources. Metamaterials, with a spotlight on metalens, are emerging as a promising solution for precise sound focusing and energy conservation. This study delves into the intricate process of fabricating metalens through Stereolithography (SLA) 3D printing, unravelling their acoustic focusing capabilities. Metalenses, equipped with intricately designed labyrinthine unit cells tailored for manipulating reflected wave phases, materialize through the precision of SLA 3D printing, forming a sophisticated multilateral structure. The experimental framework for acoustic focusing integrates essential components such as a waveguide, speaker array, metalens, acoustic foam, and a sound level meter. The resultant metalens, composed of 22-unit cells with diverse dimensions, distinctly demonstrate robust acoustic focusing capabilities. Calibration procedures are systematically applied to ensure uniformity of speaker array output and to create a carefully controlled acoustic environment. Sound level measurements clearly depict zones of mutually reinforcing resonance heights, while, conversely, there are also zones of mutually attenuating sound. The complex interplay of sound waves through the metalens, intricately guided by the design of the unit cells, decisively determines the degree of acoustic focus achieved. The SLA 3D printed metalens emerges as a compelling manifestation of effective sound concentration, poised for potential applications in the realm of acoustic energy harvesting. Nevertheless, the study's consequential findings beckon further scientific exploration, prompting an in-depth comprehension of the nuanced impacts of input frequency and potential heating phenomena.
Studi Awal Fenomena Osilasi Antarmuka Air-Udara pada Pipa Vertikal dan Hubungannya dengan Frekuensi Osilasi dan Level Getaran Sucipto, Sucipto; Miasa, I Made; Widyaparaga, Adhika; Prakarso, Hendro
Journal of Mechanical Design and Testing Vol 5, No 2 (2023): Articles
Publisher : Department of Mechanical and Industrial Engineering

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22146/jmdt.73688

Abstract

Fluida dapat digunakan untuk meneruskan energi mekanika namun hal tersebut tergantung pada beberapa parameter tertentu yaitu stabilitas dan tegangan permukaan fluida yang dipengaruhi oleh gaya tarik-menarik antar molekul. Dari proses transfer energi mekanika tersebut, studi awal untuk mengetahui pengaruh osilasi antarmuka air-udara akibat dari instabilitas antarmuka fluida pada pipa dilakukan. Pipa vertikal dan plunger diinstalasi secara aksial dengan permanent magnet exciter yang menerima input sinyal dari tone generator yang telah dikuatkan oleh power amplifier. Amplitudo dan frekuensi osilasi tertentu dari exciter diinvestigasi untuk menjelaskan fenomena instabilitas antarmuka fluida, yang dapat terlihat secara visual, akibat dari level getaran amplitudo tertentu yang diukur dengan menggunakan accelerometer. Grafik antara input frekuensi osilasi dengan amplitudo getaran pada saat terjadi instabilitas antarmuka fluida dibuat dengan pengambilan data level amplitudo getaran dengan rentang frekuensi dari 6 – 50 Hz dengan variasi diameter dalam pipa 40mm dan 50mm serta variasi volume 10-50 mL. Hasil pengukuran pada pipa dengan diameter dalam 40mm maupun 50mm menunjukkan bahwa dari setiap frekuensi yang diuji memiliki level amplitudo getaran yang unik untuk memicu terjadinya fenomena instabilitas antarmuka. Secara umum, bertambahnya frekuensi menyebabkan level amplitudo getaran yang dibutuhkan hingga memicu instabilitas cenderung menurun. Level amplitudo getaran yang dibutuhkan juga menurun seiring bertambahnya volume pada diameter pipa yang sama. Pipa dengan diameter dalam yang lebih besar, dalam penelitian ini 50 mm, membutuhkan amplitudo getaran yang lebih tinggi untuk menyebabkan instabilitas antarmuka dibanding pipa dengan diameter dalam 40 mm.
Analysis of a standing wave thermoacoustic engine with multiple unit stages Murti, Prastowo; Setiawan, Ikhsan; Rosafira, Jihan Zeinyuta; Widyaparaga, Adhika; Astuti, Wijayanti Dwi; Biwa, Tetsushi
International Journal of Renewable Energy Development Vol 13, No 4 (2024): July 2024
Publisher : Center of Biomass & Renewable Energy (CBIORE)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.61435/ijred.2024.60098

Abstract

The thermoacoustic engine is an eco-friendly technology capable of harnessing solar and waste energy for electricity generation, in conjunction with a linear alternator, and can function as a heat pump. This engine type holds significant appeal due to its simplistic design, devoid of any mechanical moving components, comprising only a stack sandwiched between heat exchangers within a resonator. When the temperature gradient across the stack reaches the critical threshold (onset temperature), the working gas undergoes spontaneous oscillation. Typically, a high onset temperature is necessary to induce gas oscillation in a thermoacoustic engine due to viscous losses within the system. A method to lower the onset temperature by increasing the number of unit stages consisting of stacks and heat exchangers so that the engine can utilize low-grade thermal sources has been developed to overcome this challenge. However, this method has only been applied to traveling-wave thermoacoustic engines. Its application in standing-wave engines, which offer a more compact and straightforward structure, remains unexplored. This research aims to examine how the number of unit stages in a standing-wave thermoacoustic engine influences the onset temperature and acoustic field. The onset temperature is estimated using a fundamental hydrodynamics equation and the investigation of the acoustic field throughout the engine using DeltaEC software. Results showed that the strategic positioning of multiple unit stages is essential to achieve a low onset temperature. The minimum onset temperature, approximately 92°C, is obtained when three- or four-unit stages are installed. Additionally, increasing the number of unit stages does not affect the acoustic impedance and phase difference between pressure and velocity in the stack, while simultaneously enhancing both acoustic power output and thermal efficiency.
Co-Authors Abrar Ridwan Agung Bambang Setio Utomo Agung Bambang Setio Utomo Ahmad Agus Setiawan Alim Yuandia Andi Sanata Ari Iman Santosa Astuti, Wijayanti Dwi Biwa, Tetsushi Chatarina Umbul Wahyuni Erik Rekayana Fauzun Fauzun Febrinawarta, Burhan Hery Mada Indra Paska I Made Miasa Ikhsan Setiawan Ikhsan Setiawan Indro Pranoto Irfan Aditya Dharma Makoto Nohtomi Makoto Nohtomi, Makoto Muhammad Agus Muljanto Muhammad Dimyati Nashrullah Nasrul Ilminnafik Pandu Prabowo Jati PH, Hendro Prakarso, Hendro Prastowo Murti Prastowo Murti, Prastowo Premiaji, Witnadi Dardjat Ridwan Abdurrahman Rosafira, Jihan Zeinyuta Solahuddin, Imam