p-Index From 2021 - 2026
6.008
P-Index
This Author published in this journals
All Journal JURNAL TEKNIK MESIN
Muchammad Muchammad
Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275

Published : 47 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

EFEK PENGGUNAAN BIOMASSA TEMPURUNG KELAPA TERHADAP PROSES CO-FIRING BATU BARA DILIHAT DARI TEMPERATUR YANG TERJADI Jalal Wisnu Widiantoro; MSK Tony Suryo Utomo; Muchammad Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 11, No 3 (2023): VOLUME 11, NOMOR 3, JULI 2023
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Penggunaan listrik di Indonesia mulai meningkat seiring berjalannya waktu. Hal ini didasari karena kemudahan masyarakatnya dalam mendirikan sebuah usaha, sehingga konsumsi listrik pada bidang industri meningkat. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) sendiri masih menjadi prioritas pemerintah saat ini karena keefisiennya. Suplai bahan bakar yang memadai dari tambang-tambang yang ada dalam negeri pun juga melimpah sehingga PLTU masih menjadi pilihan utama. Pro kontra dalam pemanfaatan hasil tambang seperti batu bara untuk bahan bakar pembangkit listrik pun pasti ada. Kementerian ESDM melakukan gerakan pemanfaatan biomassa dalam upaya mengurangi penggunaan batu bara. Dalam praktiknya saat ini, biomassa masih belum maksimal dimanfaatkan karena kelemahan tersendiri dibandingkan batu bara. Co-firing antara biomassa dan batu bara menjadi solusi terbaik dalam memanfaatkan penggunaan biomassa. Co-firing merupakan suatu proses pencampuran 2 bahan bakar yang memiliki material berbeda yang kemudian pada proses pembakarannya dilakukan secara bersamaan. Penelitian kali ini bertujuan untuk mencari pengaruh penggunaan biomassa tempurung kelapa terhadap proses co-firing yang ada pada tungku stoker boiler. Stoker boiler dipilih karena memiliki kesederhanaan sistem pembakaran yang menyebabkannya fleksibel dalam pemilihan proses co-firing. Tempurung kelapa juga merupakan salah satu biomassa dengan nilai kalor yang hampir sama dengan batu bara. Selain itu, limbahnya pun berlimpah dan mudah untuk ditemukan. Pada penelitian kali ini, ada 2 variasi penelitian yaitu batu bara 100% dan proses co-firing yang dilakukan adalah 30% dengan total perbandingan massa batu bara dan biomassa adalah 21 : 9 kg. Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan waktu pembakaran 90 menit dan pengamatan temperatur dilakukan dengan selang waktu 5 menit selama waktu penelitian. Hasil yang didapatkan pada variasi batu bara 100% mencapai temperatur tertingginya pada menit ke-60 dengan temperatur tercatat 469,5℃. Sedangkan pada variasi co-firing 30%, tercatat temperatur tertingginya adalah 703,4℃ pada menit ke-30. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan biomassa tempurung kelapa dapat memengaruhi temperatur.
ANALISIS KARAKTERISTIK BIOPELET BERBAHAN DASAR LIMBAH PERTANIAN DAN PERKEBUNAN DENGAN CAMPURAN ZAT PEREKAT ALAMI Tegar Arief Pradana; Bambang Yunianto; Muchammad Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 11, No 3 (2023): VOLUME 11, NOMOR 3, JULI 2023
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Meningkatnya kebutuhan manusia akan sumber energi, mendororng manusia untuk mencari sumber energi terbarukan pengganti fosil, salah satunya menggunakan biomassa sebagai alternatif sumber energi terbarukan. Secara umum potensi biomassa dihasilkan dari sektor kehutanan, pertanian dan perkebunan. Sebagai sumber energi, biomassa mempunyai beberapa keunggulan di antaranya dapat diperbarui sehingga dapat digolongkan sebagai energi yang berkesinambungan. Biomassa juga memiliki kelemahan yaitu memiliki nilai kalor yang rendah dan kadar air yang tinggi, Untuk mengatasi kelemahan dari biomassa tersebut, maka energi biomassa dapat dibuat dalam bentuk pelet. Peletisasi merupakan salah satu teknologi yang dilakukan secara mekanis untuk meningkatkan kepadatan biomassa menjadi biopelet. Pada penelitian ini, dilakukan pembuatan pelet biomassa dari limbah ampas tebu, pelepah pisang dan jerami dengan komposisi 300 gr dengan campuran variasi bahan perekat organik tetes tebu, tepung tapioka dan kulit pisang masing-masing 30 ml dan tambahan air 30 ml, mesin menggunakan kecepatan putaran 1660 rpm dan gap pada roller dan die sebesar 1,5 mm. Didapatkan pelet dengan hasil karakterisasi pelet terbaik pada bahan ampas tebu dengan unsur perekat tepung tapioka. Nilai kalor yang dihasilkan masing-masing 4066,05 kal/g. Hasil karakteristik yang didapatkan dari setiap sampel menunjukkan kadar abu masih banyak yang tidak memenuhi standar, sehingga banyak sampel yang nilai kalorinya mendekati batas standar mutu, kadar zat terbang dan kadar karbon terikat sudah sesuai standar yag dibutuhkan.
PENGARUH TEKANAN HIDROGEN TERHADAP TINGKAT RISIKO PADA HYDROGEN REFUELING STATION (HRS) Thoriq Muhammad Dafa; Budi Setiyana; Muchammad Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 14, No 2 (2026): VOLUME 14, NOMOR 2, APRIL 2026
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Hydrogen Refueling Station (HRS) merupakan infrastruktur penting dalam pengembangan energi bersih berbasis hidrogen, namun memiliki risiko keselamatan tinggi akibat karakteristik hidrogen yang mudah terbakar, memiliki rentang flammability yang luas, serta disimpan pada tekanan tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis secara kuantitatif pengaruh variasi tekanan hidrogen terhadap tingkat risiko keselamatan pada sistem HRS. Metode yang digunakan adalah pendekatan Quantitative Risk Assessment (QRA) dengan bantuan perangkat lunak simulasi berbasis skenario kebocoran. Variasi tekanan yang dianalisis meliputi tekanan rendah, menengah, dan tinggi sesuai kondisi operasional HRS. Parameter yang diamati meliputi radius dampak kebakaran dan ledakan, frekuensi kejadian, serta tingkat fatalitas terhadap manusia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan tekanan hidrogen secara signifikan meningkatkan tingkat risiko. Pada tekanan tinggi, radius dampak kebakaran meningkat hingga ±35% dibandingkan tekanan rendah, sementara probabilitas kejadian fatal meningkat dari 1,2×10⁻⁵ menjadi 4,8×10⁻⁵ per tahun. Selain itu, laju kebocoran meningkat hingga ±40% yang mempercepat pembentukan awan gas mudah terbakar dan meningkatkan potensi terjadinya ledakan. Secara keseluruhan, hasil ini menunjukkan bahwa tekanan merupakan parameter dominan dalam menentukan tingkat risiko pada HRS. Oleh karena itu, diperlukan optimasi tekanan operasional, pemilihan material yang sesuai, serta penerapan sistem mitigasi seperti pressure relief valve dan deteksi kebocoran untuk meminimalkan risiko dan meningkatkan keselamatan operasional HRS.
ANALISIS KARAKTERISTIK PEMBAKARAN DAN PERFORMA THERMAL MESIN DIESEL DUAL-FUEL BERBAHAN BAKAR HIDROGEN MENGGUNAKAN SIMULASI CFD Iqbal Zaen Damara; MSK Tony Suryo Utomo; Muchammad Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 14, No 2 (2026): VOLUME 14, NOMOR 2, APRIL 2026
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik pembakaran dan performa termal pada mesin diesel dual-fuel dengan variasi substitusi energi hidrogen sebesar 5%. Simulasi numerik dilakukan menggunakan perangkat lunak CFD ANSYS Forte dengan n-heptana sebagai bahan bakar surrogate diesel. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan hidrogen secara signifikan mengubah pola pembakaran dari difusi menjadi premixed yang agresif. Peningkatan porsi hidrogen 5% memicu lonjakan laju pelepasan panas (HRR) maksimum sebesar 672,77% dan tekanan silinder puncak mencapai 14,34 MPa (meningkat 76,82% dari baseline). Hal ini disebabkan oleh kecepatan nyala api laminar hidrogen yang tinggi yang mempercepat inisiasi pembakaran. Dampak negatif ditemukan pada emisi NOx yang melonjak drastis hingga 6.435,66%, yang berkorelasi langsung dengan peningkatan temperatur puncak silinder hingga 2.913 K sesuai mekanisme Zeldovich. Penelitian ini menyimpulkan bahwa meskipun hidrogen meningkatkan efisiensi pelepasan energi, diperlukan strategi kontrol emisi untuk mereduksi beban termal dan oksidasi nitrogen yang masif.
ANALISIS KARAKTERISTIK THERMO-HYDRODYNAMIC PADA MULTISTEP JOURNAL BEARING DENGAN VARIASI BENTUK GEOMETRI DAN JUMLAH GROOVE MENGGUNAKAN METODE CFD Rizky Kurniawan; Muchammad Muchammad; Mohammad Tauviqirrahman
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 14, No 2 (2026): VOLUME 14, NOMOR 2, APRIL 2026
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Journal bearing memiliki fungsi krusial dalam menopang beban poros yang berputar pada berbagai sistem permesinan. Pada kondisi pembebanan berat dengan rasio eksentrisitas tinggi, performa pelumasan rentan mengalami degradasi secara signifikan akibat perluasan fenomena kavitasi. Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh modifikasi geometri multistep terhadap kapasitas dukung beban (load carrying capacity), gaya gesek (friction force), dan persentase uap kavitasi (volume fraction of vapor), khususnya pada rasio eksentrisitas kritis 0,8. Pemodelan dan simulasi numerik diselesaikan melalui pendekatan Computational Fluid Dynamics (CFD) tiga dimensi dengan mengadopsi model kavitasi multifase Zwart-Gerber-Belamri. Variabel independen yang dievaluasi mencakup modifikasi profil geometri (rectangular, semicircular, dan fillet) serta penambahan jumlah groove. Hasil komputasi mengindikasikan bahwa profil rectangular secara konsisten menginduksi efek bendungan (damming effect) yang kuat pada zona konvergen, sehingga menghasilkan nilai kapasitas dukung beban tertinggi. Sementara itu, profil fillet terbukti paling efektif dalam mereduksi gaya gesek fluida. Sebaliknya, aplikasi profil semicircular justru mengakibatkan degradasi performa yang ditandai dengan penurunan daya angkat secara drastis. Lebih lanjut, pada evaluasi kavitasi di kondisi eksentrisitas ekstrem, variasi profil geometri terbukti tidak memberikan dampak reduksi yang signifikan. Penurunan intensitas volume fraction of vapor secara dominan justru dikontrol oleh penambahan kuantitas groove. Peningkatan jumlah struktur groove terbukti efektif dalam menginterupsi ekspansi tekanan negatif sebelum fluida pelumas mengalami perubahan fase secara menyeluruh.
PEMODELAN DAN SIMULASI SISTEM ENERGI MENGGUNAKAN OPEN ENERGY MODELLING FRAMEWORK (OEMOF) Adriano Islamov Restupradhana Widjaya; Ismoyo Haryanto; Muchammad Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 13, No 2 (2025): VOLUME 13, NOMOR 2, APRIL 2025
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Transisi menuju sistem energi bersih dan berkelanjutan memerlukan framework yang mampu mengintegrasikan beragam sumber energi terbarukan sekaligus mengelola ketidakpastian fluktuasi cuaca dan beban permintaan. Dalam penelitian ini, OEMOF Solph sebuah framework open-source berbasis Python digunakan untuk memodelkan dan mengoptimasi sistem energi dengan pendekatan Mixed-Integer Linear Programming. Fokus penelitian adalah pemanfaatan sumber energi seperti PV, turbin angin, baterai, dan pembangkit gas untuk memenuhi kebutuhan energi harian secara optimal tanpa menciptakan kelebihan pasokan yang tidak terkelola, serta meminimalkan biaya operasional. Tujuan penelitian mencakup perancangan model sistem energi yang memasukkan parameter seperti kapasitas penyimpanan yang terpasang, efisiensi konversi, biaya variabel, dan profil permintaan atau penggunaan energi dengan resolusi waktu per jam, di samping evaluasi kontribusi masing-masing komponen dan efektivitas mekanisme penyimpanan serta pengaturan kelebihan pasokan (excess handling). Simulasi dimulai dengan impor data dari berkas CSV, penyusunan objek model pada OEMOF Solph, dan formulasi fungsi objektif untuk meminimalkan total biaya operasional, diiringi penerapan kendala keseimbangan energi, batas kapasitas, serta efisiensi konversi dan penyimpanan. Simulasi sepanjang satu tahun dijalankan menggunakan solver CBC dan GLPK. Hasil penelitian menunjukkan bahwa integrasi sumber terbarukan mampu mendominasi penyediaan energi operasional, sedangkan peran pembangkit gas menjadi sumber energi cadangan saat variasi beban tinggi. Sistem penyimpanan baterai terbukti efektif untuk meredam fluktuasi beban dan menekan potensi overproduction, sehingga model yang dikembangkan berhasil merumuskan skenario operasi yang andal dan hemat biaya.
ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA TRIBOLOGI PLAIN JOURNAL BEARING TERHADAP PENGARUH JENIS TURBULEN DAN DAYA KOMPUTASI PADA SIMULASI Bobby Martius Simarmata; Muchammad Muchammad; Mohammad Tauviqirrahman
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 3 (2024): VOLUME 12, NOMOR 3, JULI 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Bearing adalah salah satu komponen mesin yang berfungsi untuk mengurangi gesekan antara dua permukaan yang bergerak relatif satu sama lain. Fungsi utama dari bearing adalah untuk mendukung beban mekanis dan membantu pergerakan relatif yang lancar antara dua komponen mesin yang berputar atau bergerak secara linear. Bearing sangat sering digunakan pada dunia industri, dan salah satu jenis bearing yang sering digunakan tersebut adalah journal bearing yang digunakan agar menjaga poros selalu berputar pada sumbunya. Bearing memiliki peranan yang sangat penting dalam berbagai aplikasi industri, mulai dari mesin – mesin yang ada di pabrik, kendaraan, turbin pesawat, hingga peralatan medis. Seiring berkembangnya teknologi dan kebutuhan dalam efisiensi komponen-komponen mesin, menuntut adanya peningkatan performa dari journal bearing. Adanya peningkatan kebutuhan mesin-mesin yang berkecepatan tinggi dan bertekanan tinggi, mengakibatkan peningkatan distribusi tekanan, temperatur, dan gesekan. Untuk meningkatkan performa tribologi tersebut, dilakukan analisis distribusi tekanan, temperatur, gaya gesekan, daya dukung beban, fenomena kavitasi, dan daya dukung beban telah diajukan berbagai penelitian oleh ilmuwan pada journal bearing. Pada penelitian tugas akhir ini akan membahas performa tribologi dari plain journal bearing dan multistep journal bearing dengan menggunakan beberapa jenis aliran turbulen serta membandingkan daya komputasi dari jenis-jenis turbulen yang dipakai untuk menganalisa performa tribologi plain journal bearing dan multistep journal bearing. Hasil penelitian dari tugas akhir ini menunjukkan bahwa pada setiap aliran jenis turbulen pada plain journal bearing dan multistep journal bearing yang digunakan untuk menganalisa performa tribologi memiliki perbedaan dan peningkatan performa yang signifikan. Perbedaan tersebut terjadi dipengaruhi oleh pemilihan model aliran turbulen yang tepat dari simulasi yang digunakan.
ANALISIS KARAKTERISTIK MOTOR BAKAR TORAK 4 LANGKAH DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR RON 90 Ghifari Iswandito Dermawan; Muchammad Muchammad; Khoiri Rozi
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 13, No 1 (2025): VOLUME 13, NOMOR 1, JANUARI 2025
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Internal combustion engine (ICE) adalah sebuah mesin yang bekerja dengan cara merubah energi kimia menjadi energi mekanik melalui proses pembakaran bahan bakar fosil. Pada mesin ini siklus daya dan siklus pembakaran terjadi didalam satu sistem. Salah satu jenis ICE yang paling banyak digunakan adalah mesin bakar torak 4-langkah (4-stroke internal combustion engine), yang bekerja pada prinsip siklus Otto (Otto Cycle). Proses kerja mesin bakar torak 4-langkah dapat dijelaskan melalui diagram proses siklus Otto. Mesin bakar torak 4-langkah memiliki sebuah karakteristik yang berbeda antara satu dengan yang lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik daya, torsi, efisiensi termal, dan konsumsi bahan bakar spesifik pada mesin bakar torak 4-langkah. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan observasi langsung menggunakan mesin uji yang dihubungkan dengan sebuah dinamometer yang digunakan untuk melakukan pengukuran terhadap berbeapa parameter kinerja mesin seperti torsi, daya dan putaran mesin. Data hasil penelitian dianalisis menggunakan perangkat lunak untuk mendapatkan karakteristik performa mesin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum performa mesin bensin memiliki karakteristik kenaikan yang melandai sepanjang putarannya hingga mencapai puncaknya pada putaran tinggi sebelum mengalami penurunan. Karakteristik konsumsi bahan bakar spesifik mesin ICE menunjukkan nilai yang baik pada putaran menengah, sementara itu karaktersitik efisiensi termal mesin ICE menunjukkan nilai yang tinggi pada putaran mesin menengah.
INVESTIGASI KINERJA GASIFIKASI BIOMASSA JAGUNG PADA GASIFIER DOWNDRAFT TERBUKA MENGGUNAKAN VARIASI PERLAKUAN KERING, KUYUP, DAN CAMPURAN Thirafi Nabil Fawwaz; Muchammad Muchammad; M.S.K. Tony Suryo Utomo
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 12, No 3 (2024): VOLUME 12, NOMOR 3, JULI 2024
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Perubahan iklim saat ini menjadi salah satu masalah global yang disebabkan oleh meningkatnya kadar karbon dioksida (CO₂) di atmosfer. Energi terbarukan merupakan solusi dari permasalahan tersebu. Diperkirakan Indonesia memiliki sekitar 1,5 miliar ton biomassa setiap tahunnya. Biomassa dapat diubah menjadi listrik melalui proses gasifikasi, di mana biomassa padat diubah menjadi gas yang mudah terbakar, disebut syngas, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efisiensi penggunaan biomassa tongkol jagung pada sistem gasifikasi Downdraft terbuka. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan eksperimen. Pengujian biomassa tongkol jagung akan divariasikan dengan kondisi kering, kuyup, dan campuran dengan pengujian selama 6 jam. Hasil penelitian menunjukan biomassa tongkol jagung kering dan tongkol jagung kuyup kompatibel dengan sistem gasifikasi Downdraft terbuka dengan masing masing nilai efisiensi sebesar 3,63% dan 4,23 %. Sedangkan biomassa tongkol jagung kuyup tidak kompatibel dengan sistem gasifikasi Downdraft terbuka karena pengujian tidak dapat berlangsung selama 6 jam yang diakibatkan oleh suhu yang terus menurun sehingga proses gasifikasi tidak dapat berlangsung. Kesimpulannya, efisiensi sistem gasifikasi Downdraft terbuka dipengaruhi oleh jenis biomassa dan pengkondisiannya. Pada penelitian ini biomassa tongkol jagung bersifat hygroskopis sehingga memiliki daya penyerapan air yang tinggi. Hal tersebut menyebabkan terjadi penurunan suhu pada proses gasifikasi. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi pada sistem gasifikasi Downdraft terbuka sehingga pengembangan akan terus mencapai hasil yang lebih optimal.
ANALISIS PENGARUH KETEBALAN ACETABULAR CUP PADA PERFORMA HIP IMPLANT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA Aminuddin Setyo Widodo; Mohammad Tauviqirrahman; Muchammad Muchammad
JURNAL TEKNIK MESIN Vol 13, No 2 (2025): VOLUME 13, NOMOR 2, APRIL 2025
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

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

Abstract

Hip joint (sendi pinggul) merupakan sendi yang menghubungkan tulang paha ke panggul. Seiring waktu berjalan sendi ini dapat memburuk dan menimbulkan masalah yang dapat membahayakan fungsinya. Total hip arthroplasty (THA) diperlukan agar penderita penyakit terkait tetap mampu beraktifitas kembali dengan normal. Proses tersebut dilakukan dengan mengganti sendi pinggul yang rusak dengan sendi pinggul buatan (hip implant) yang terdiri atas stem, femoral head, acetabular cup, dan backing cup. Penelitian ini berfokus pada pengaruh ketebalan acetabular cup terhadap hip implant pada kombinasi material yang berbeda. Dengan menggunakan kondisi batas standar yang merujuk pada ASTM F2996-13, analisis 3 dimensi menggunakan metode elemen hingga dilakukan untuk mengetahui pengaruh ketebalan acetabular cup terhadap hip implant. Artikulasi MoP dan MoM dengan material Co-Cr dan UHMWPE digunakan dalam analisis tersebut. Parameter yang digunakan adalah tegangan von Mises pada taperBody, deformasi total dan tegangan von Mises pada seluruh implant. Penelitian ini menunjukkan penambahan ketebalan acetabular cup memiliki pengaruh yang sama seperti penambahan diameter femoral head pada implant, serta implant dengan ketebalan acetabular cup tertinggi memiliki peforma yang lebih baik. Bagaimanapun, menambah ketebalan acetabular cup tidak menghasilkan pengaruh yang signifikan terhadap kontur distribusi tegangan pada keseluruhan implant.