cover
Contact Name
-
Contact Email
-
Phone
-
Journal Mail Official
-
Editorial Address
-
Location
Kota surabaya,
Jawa timur
INDONESIA
Jurnal Teknik ITS
ISSN : -     EISSN : -     DOI : -
Core Subject : Engineering,
Jurnal Teknik ITS merupakan publikasi ilmiah berkala yang diperuntukkan bagi mahasiswa ITS yang hendak mempublikasikan hasil Tugas Akhir-nya dalam bentuk studi literatur, penelitian, dan pengembangan teknologi. Jurnal ini pertama kali terbit pada September 2012, dimana setiap tahunnya diterbitkan 1 buah volume yang mengandung tiga buah issue.
Arjuna Subject : -
Articles 3,978 Documents
Studi Eksperimen Karakteristik Lapis Batas Aliran Turbulen Melintasi Empat Silinder Sirkular Tersusun Secara Equispaced dengan Rasio Gap (G/D) = 0,2 “Studi Kasus Untuk Pengaruh Jarak Antar Silinder di Dekat Dinding Datar (L/D) = 2; 3; dan 4” Kresna Adytia Putra; Wawan Aries Widodo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (754.071 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7174

Abstract

Dalam industri, silinder sirkular yang tersusun secara equispaced seringkali diaplikasikan antara lain pada jaringan pipa yang berada di dasar laut sebagai penghubung distribusi antar pulau, berbagai peralatan lainnya. Hal tersebut mendasari adanya penelitian tentang karakteristik aliran fluida turbulen melintasi empat silinder sirkular tersusun secara equispaced di dekat dinding datar. Penelitian ini dilakukan pada open circuit subsonic wind tunnel dengan empat silinder sirkular disusun secara equispaced diletakkan di atas dinding datar relatif terhadap diameter silinder (G/D) = 0,2; dengan jarak antar silinder relative terhadap diameter (L/D) = 2, 3, 4. Kecepatan freestream di dalam wind tunnel dijaga konstan pada 14,12 m/s dengan Reynolds Number Re = 5,3 x 104. Dari penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa variasi jarak antar silinder memiliki fenomena berbeda-beda dengan dipengaruhi dinding datar. Jarak antar silinder (L/D) 2 memiliki blockage effect terbesar dikarenakan jarak yang sempit antar silinder. Adanya interferensi wake yang terjadi pada silinder upstream dan pengaruh blockage yang terjadi pada silinder 3 mengakibatkan separasi shear layer silinder 2 cenderung terbelokkan pada sisi lower silinder 4 dan akan menyebabkan attachment pada daerah tersebut Semakin besar jarak antar silinder (L/D), Nilai CDP pada jarak antar silinder 2 memiliki nilai yang cukup jauh berbeda dengan jarak antar silinder 3 dan 4, sedangkan jarak antar silinder 3 dan 4 memiliki kecendrungan konstan, nilai CDP terbesar terjadi pada silinder 1 di L/D 2, hal ini mengindikasikan bahwa pada posisi tersebut, pengaruh blockage yang ditimbulkan oleh dinding sangat besar, sehingga aliran tidak dapat mengalir secara merata melalui kedua sisi silinder.
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

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (403.382 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7210

Abstract

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

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (821.792 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7212

Abstract

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 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

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1106.227 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7217

Abstract

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.
Studi Numerik Pengaruh Panjang Rectangular Obstacle Terhadap Perpindahan Panas Pada Staggered Tube Banks Hastama Arinta Fanny; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (833.864 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7253

Abstract

Alat penukar panas merupakan komponen yang sangat penting dari banyak proses industri dan peralatan yang meliputi berbagai aplikasi teknik. Meningkatkan kesadaran untuk pemanfaatan sumber daya energi yang efektif, meminimalkan biaya operasional dan pemeliharaan operasi murah telah menyebabkan perkembangan dari alat penukar panas yang efisien seperti alat penukar panas kompak. Performa alat penukar panas kompak bergantung pada pola permukaan fin, yakni plain fins dan wavy fins Permukaan plain fin yang datar membuat aliran membutuhkan waktu yang relatif lebih lama untuk memaksimalkan perpindahan panas jika dibandingkan pada bentuk wavy fin yang bergelombang. Selain merubah pola permukaan fin, upaya lain untuk bisa memaksimalkan proses perpindahan panas pada plain fins juga dapat dibentuk dengan penambahan obstacle pada permukaannya. Performa alat penukar panas dengan obstacle dapat diketahui dengan menganalisa pola aliran dan perpindahan panas yang terjadi. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik dengan menggunakan bantuan software Fluent 6.3.26. Simulasi ini dikondisikan dengan menggunakan model 2D-steady flow, turbulensi k-ε RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini yang divariasikan adalah panjang dari rectangular obstacle, yaitu 1,6mm, 2,5mm, 5mm yang terletak pada kemiringan 135o berdasarkan titik pusat tube, diukur dari stagnation point pada staggered tube bank. Fluida kerja yang digunakan adalah udara yang dimodelkan sebagai gas ideal yang mengalir melintas celah antara tube dengan temperatur inlet 310 K dan temperatur tubes konstan sebesar 347 K. Dari hasil simulasi ini didapatkan visualisasi kontur kecepatan, temperatur dan visualisasi pola aliran yang terbentuk serta pembuktian hipotesa bahwa dengan penambahan obstacle akan meningkatkan perpindahan panas. Dengan penambahan obstacle dapat mengakibatkan peningkatan pressure drop, sebesar 60-425%. Selain itu, model modified juga akan meningkatkan nilai nusselt number sebesar 10,3-31% terhadap model baseline (tanpa penambahan obstacle).
Studi Numerik Pengaruh Posisi Sudut Obstacle Berbentuk Rectangular Terhadap Perpindahan Panas pada Tube Banks Staggered Rizki Anggiansyah; Prabowo Prabowo
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1014.686 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7258

Abstract

Compact heat exchanger merupakan salah satu tipe dari alat penukar kalo (heat exchanger) yang memiliki luasan perpindahan panas per unit volume yang paling besar (≥ 400 m2/m3 for liquids dan ≥ 700 m2/m3 for gases) yang tersusun dari fin and tube. Dalam hal performa, compact heat exchanger bergantung pada pola permukaan fin, yakni continuous plate fins, wavy fins dan circular fins. Continuous plate fins memiliki pola permukaan fin yang datar dan hal tersebut mengakibatkan perpindahan panas yang terjadi relatif lebih lama dibandingkan tipe wavy fins dengan pola permukaan yang bergelombang. Selain merubah pola permukaan fin, upaya lain untuk bisa memaksimalkan proses perpindahan panas pada continuous plate fins juga dapat dibentuk dengan penambahan obstacle pada permukaannya. Penelitian ini dilakukan dengan metode simulasi numerik dengan menggunakan bantuan software Fluent 6.3.26. Simulasi ini dikondisikan dengan menggunakan model turbulensi k-epsilon RNG dan metode second-order upwind scheme. Pada penelitian ini yang divariasikan adalah posisi sudut dari obstacle berbentuk rectangular pada kemiringan 120o, 135o dan 150o berdasarkan titik pusat tube yang diukur dari stagnation point, dengan ukuran panjang obstacle tetap sebesar 2,5 mm dan lebar sebesar 0,5 mm pada tube banks yang tersusun secara staggered. Fluida kerja yang digunakan adalah udara yang dimodelkan sebagai gas ideal yang mengalir melintas celah antara tube dengan temperatur inlet 310 K dan temperatur tube konstan sebesar 347 K. Dari hasil simulasi ini didapatkan visualisasi kontur kecepatan, temperatur dan visualisasi pola aliran yang terbentuk serta pembuktian hipotesa bahwa dengan adanya penambahan obstacle akan meningkatkan perpindahan panas. yakni nilai Nusselt number 8,9–40,6%  sebesar terhadap model baseline (tanpa penambahan obstacle).
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

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (685.218 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7261

Abstract

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

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (1069.292 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7273

Abstract

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

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (437.375 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7279

Abstract

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.
Optimasi Desain Heat Exchanger dengan Menggunakan Metode Particle Swarm Optimization Rifnaldi Veriyawan; Totok Ruki Biyanto
Jurnal Teknik ITS Vol 3, No 2 (2014)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (449.98 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v3i2.7556

Abstract

Industri proses terutama perminyakan adalah salah satu industri membutuhkan energi panas dengan jumlah kapasitas besar. Dengan berjalan perkembangan teknologi dibutuhkannya proses perpindahan panas dalam jumlah besar. Tetapi dengan besarnya penukaran panas yang diberikan maka besar pula luas permukaan. Dibutuhkannya optimasi pada desain heat exchanger terutama shell-and-tube¬. Dalam tugas akhir ini, Algoritma particle swarm optimization (PSO) digunakan untuk mengoptimasikan nilai koefesien perpindahan panas keseluruhan dengan mendapatkan nilai terbaik. Perumusan fungsi tujuan nilai perpindahan panas keseluruhan (U), dan luas permukaan (A) yang digunakan untuk mencari nilai fungsi objektif pada PSO. Partikel dalam PSO menyatakan sebagai posisi atau solusi dari hasil optimasi didapatnya nilai perpindahan panas maksimal dengan luas permukaan dan pressure drop dibawah data desain atau datasheet. Partikel tersebut dalam pemodelan berupa rentang nilai minimal dan maksimal dari diameter luar diantara (do) dan jumlah baffle (Nb). Dari hasil optimasi pada tiga HE didapatkan nilai U dan A secara berturut-turut; HE E-1111 472 W/m2C dan 289 m2 ;pada HE E-1107 174 W/m2C dan 265 m2 ; dan HE E-1102 618 W/m2C dan 574 m2. Nilai perpindahan panas keseluruhan yang telah dioptimasi sesuai dengan fungsi objektif dapat dikatakan HE shell-and-tube mencapai titik optimal.

Page 85 of 398 | Total Record : 3978