Sabtu, 04 Juni 2022

Selasa, 01 Februari 2022

Heat Exchanger Komponen Penting dalam Industri

Ahmad Yusuf 23.27 Leave a Reply

 

Penukar Kalor (Heat Exchanger): Komponen Penting dalam Dunia Industri

    Penukar kalor atau heat exchanger merupakan suatu alat pentransfer kalor yang bekerja dengan menukar kalor antara dua atau lebih fluida melalui suatu separator. Fluida tersebut dapat berupa gas, cairan, dan campuran keduanya, yang hal ini bergantung pada jenis penukar kalor yang diaplikasikan. Efisiensi energi menjadi tujuan utama pemanfaatan penukar kalor dalam sektor industri karena mampu meminimalisasi kalor yang terbuang secara percuma ke udara terbuka.

    Pengembangan berbagai tipe penukar kalor telah banyak dilakukan mengingat luasnya kebutuhan, mulai dari pembangkit listrik tenaga uap, pabrik kimia, sistem tenaga transportasi hingga pendingin ruangan. Lantas bagaimanakah sebenarnya penukar kalor bekerja? Berikut penjelasannya.

Prinsip Kerja Penukar Kalor

    Prinsip kerja penukar kalor secara sederhana adalah dengan mentransfer kalor dari suatu sistem yang tidak membutuhkan kalor tersebut menuju sistem lain yang dapat menggunakan kalor tersebut. Hal ini terjadi karena secara alamiah kalor mengalir dari suhu yang lebih tinggi ke yang lebih rendah. Fluida panas dan fluida dingin yang dipisahkan oleh suatu permukaan konduktif memungkinkan terjadinya transfer kalor dari fluida panas ke fluida dingin. Sebagai contoh, kalor buangan hasil turbin penghasil listrik dapat ditransfer untuk mendidihkan air yang bertujuan untuk menggerakkan turbin, sehingga listrik yang dihasilkan menjadi lebih banyak.

Tipe Penukar Kalor

    Pada dasarnya, prinsip kerja penukar kalor untuk semua tipe adalah sama yaitu menghantarkan kalor dari satu fluida ke fluida lainnya. Hanya saja, kinerja setiap tipe berbeda-beda. Ada dua tipe yang paling umum, yaitu shell-and-tube dan plate/fin.

1. shell-and-tube

    Pada tipe ini, fluida pertama mengalir melalui tabung (tube) logam sementara fluida kedua melewati cangkang (shell) tertutup. Penukar kalor tipe ini terdapat di ketel uap (boiler) pada lokomotif uap. Aliran kedua fluida dapat bermacam-macam yaitu searah (parallel flow), berlawanan arah (counterflow atau counter-current), dan tegak lurus (crossflow).


 2. plate/fin

    Penukar kalor tipe ini memiliki banyak pelat logam atau sirip dengan luas area yang besar. Semakin besar luas area, proses pertukaran kalor akan berjalan semakin cepat.

Aplikasi Penukar Kalor di Berbagai Bidang 

    Dua tipe penukar kalor di atas dapat diaplikasikan di bidang yang berbeda. Tipe shell-and-tube cocok digunakan di penyulingan minyak, pemanasan awal (pre-heating), pendinginan oli, dan industri cat. Sedangkan tipe plate/fin dapat diaplikasikan di kriogenik, pengolahan makanan, dan pemrosesan kimia.

   Sebagian dari Anda mungkin berpikir bahwa material penyusun penukar kalor hanya bisa berupa logam. Namun pada kenyataannya, keramik dan komposit dapat menjadi alternatif. Terutama untuk suhu operasi di atas 1000°C, material keramik dapat menjadi opsi utama. Selain resisten terhadap suhu tinggi, material ini juga resisten terhadap fluida yang bersifat korosif dan abrasif sehingga meminimalisasi terjadinya kontaminasi.

 

 

 

Penerapan Computational Fluid Dynamics dalam Analisis Kenyamanan Termal

Ahmad Yusuf 05.42 Leave a Reply

 Kenyamanan Termal Menurut ASHRAE (1989)

Kenyamanan termal baik di dalam maupun di luar bangunan dibutuhkan tubuh agar dapat beraktivitas dengan baik. Tingkat kenyamanan sangat bergantung pada variabel iklim, seperti radiasi akibat paparan matahari, suhu udara, kelembaban udara, dan juga kecepatan angin di sekitar bangunan. Computational fluid dynamic (CFD) merupakan salah satu metode yang bisa digunakan untuk menentukan tingkat kenyamanan termal dalam suatu bangunan berdasarkan beberapa variabel tersebut.

Meningkatnya suhu bumi akibat pemanasan global mengakibatkan manusia di berbagai negara memiliki kecenderungan untuk menciptakan berbagai rekayasa pengkondisian udara guna memperoleh temperatur ruangan yang nyaman.

Computational Fluid Dynamics (CFD) merupakan sebuah perangkat lunak yang sering digunakan untuk memprediksi dan menganalisis secara kuantitatif aliran fluida, perpindahan panas, transfer fenomena dan reaksi kimia. Analisis aliran fluida dalam suatu sistem menggunakan program CFD merupakan analisis numerik dengan kontrol volume sebagai elemen dari integrasi persamaan - persamaan, yaitu persamaan keseimbangan massa, momentum dan energy.

Setiap analisis masalah dengan CFD didefinisikan sebagai kondisi awal dan kondisi batas. Oleh karena itu, pengguna CFD sebaiknya memahami dasar-dasar dari penentuan kondisi-kondisi tersebut beserta peranannya. Hal yang paling mendasar mengapa konsep CFD (software CFD) sangat banyak digunakan di dalam industri adalah karena program CFD dapat melakukan analisa terhadap suatu sistem dengan cepat dan akurat sehingga dapat menghemat banyak biaya serta waktu yang diperlukan untuk melakukan eksperimen. Dalam arti lain, program CFD dapat membuat tahap desain engineering menjadi lebih singkat.

Hal lain yang mendasari penggunaan metode CFD adalah dapat memahami lebih dalam masalah yang sedang dianalisis serta mampu memahami karakteristik aliran fluida dengan melihat hasil berupa grafik, vektor, kontur dan bahkan animasi dengan lebih detail dan akurat.

Untuk menciptakan kenyamanan termal pada suatu ruang, dibutuhkan sebuah penelitian computational fluid dynamics (CFD) mengenai kinerja bukaan jendela serta pengaruhnya terhadap kenyamanan termal yang kemudian berlanjut pada solusi desain bukaan jendela yang sesuai untuk kebutuhan tersebut.

Menurut ASHRAE (American society of heating, refrigerating and air conditioning engineers, 1989), kenyamanan termal merupakan kondisi dimana seseorang merasa nyaman dengan keadaan suhu lingkungannya, yang apabila digambarkan maka seseorang tidak merasakan suhu udara terlalu panas maupun terlalu dingin.

Menurut ASHRAE (1989), kenyamanan termal dipengaruhi oleh 6 faktor diantaranya:

1. Suhu Udara

Suhu udara merupakan faktor utama dari kenyamanan termal walaupun hal ini tergantung pada ciri perasaan subjektif dan kenyamanan berperilaku setiap individu. Standar kenyamanan termal untuk kategori hangat nyaman menurut SNI 03-6572-2001 adalah 25,8 ℃ – 27,1 ℃.

Ansys CFD
2. Kelembaban Udara

Kelembaban udara relatif untuk daerah tropis menurut SNI 03-6572-2001 adalah sekitar 40% - 50%. Untuk ruangan yang memiliki kapasitas padat seperti ruang pertemuan, kelembaban udara relatif yang dianjurkan adalah antara 55%-60%.

3. Kecepatan Angin

Kecepatan udara yang baik menurut SNI 03-6572-2001 adalah 0,25 m/s. Kecepatan udara tersebut dapat dibuat lebih besar dari 0,25 m/s tergantung dari kondisi suhu udara kering dalam ruang.

Ansys CFD
4. Temperatur Udara

Radiasi matahari mempunyai pengaruh yang besar terhadap sensasi termal.

5. Insulasi Pakaian

Jenis dan bahan pakaian yang digunakan oleh individu dapat berpengaruh terhadap kenyamanan termal. Manusia dapat memilih dan menentukan jenis pakaian yang dikenakan sesuai kondisi lingkungan sekitar.

6. Aktivitas

Segala aktivitas yang dilakukan manusia akan memberikan pengaruh terhadap peningkatan metabolisme tubuh. Semakin tinggi metabolisme tubuh maka semakin besar panas atau termal yang dihasilkan.




Rabu, 12 Januari 2022

Tutorial Computational Fluid Dynamics menggunakan ANSYS CFD

Ahmad Yusuf 05.31 Leave a Reply


Tutorial Software ANSYS CFD

Dalam tutorial ini, kami akan menjelaskan secara singkat dasar CFD sebelum kita masuk ke ANSYS. Pertama, Anda perlu memahami apa itu CFD dan ANSYS.

Apa itu CFD?

CFD adalah singkatan dari Computational Fluid Dynamics yang digunakan untuk memecahkan dan menganalisis dampak aliran fluida pada suatu produk menggunakan metode Numerik. Jika, melibatkan metode numerik berarti pemecahan dan analisis masalah akan dilakukan menggunakan angka, algoritma dan juga bantuan komputer dalam perhitungannya. Ada beberapa metode yang digunakan seperti (1) Metode elemen hingga (2) Metode beda hingga (3) Metode elemen spektral (4) Metode volume hingga (5) Skema diskritisasi resolusi tinggi.

Mekanika fluida merupakan cabang ilmu yang cukup rumit perhitungannya jika dilakukan secara manual dan eksperimental. Adanya bantuan komputer ini diharapkan semua permasalahan tersebut bisa diselesaikan dengan lebih sederhana dan cepat.

 Perangkat lunak CFD

Selanjutnya, pemilihan software CFD yang akan digunakan tergantung pada jenis masalah yang ingin Anda selesaikan. Salah satu yang paling populer adalah software ANSYS dan Flow Simulation dari Solidworks. Tapi, Dalam tutorial ini kami hanya akan fokus pada ANSYS.

ANSYS adalah perangkat lunak yang digunakan untuk melakukan simulasi dinamika fluida secara komputasi (CFD) yang memungkinkan prediksi aliran fluida pada suatu produk dengan tingkat akurasi yang tinggi, baik saat perancangan maupun manufaktur hingga selama penggunaan akhir. Ada dua bundel ANSYS yang yang sering digunakan untuk simulasi yaitu ANSYS CFX dan ANSYS Fluent.

Apa itu ANSYS CFX dan ANSYS Fluent?

ANSYS CFX

ANSYS CFX adalah perangkat lunak komputasi dinamika fluida yang serbaguna dan fleksibel yang sering digunakan untuk memecahkan berbagai masalah aliran fluida dari semua tingkat kompleksitas dalam lingkungan Workbench. Software ini menawarkan rangkaian lengkap model fisik yang dapat diterapkan ke berbagai industri dan aplikasi dengan kemampuan otomatisasi yang sangat baik. 

ANSYS Fluent

ANSYS Fluent adalah perangkat lunak komputasi dinamika fluida yang serbaguna dan fleksibel yang sering digunakan untuk memodelkan aliran, turbulensi, perpindahan panas, dan reaksi untuk aplikasi industri. Model fisik yang digunakan pada ANSYS Fluent memungkinkan analisis CFD yang akurat untuk berbagai masalah fluida, mulai dari aliran udara di atas sayap pesawat hingga pembakaran di tungku. ANSYS Fluent juga terintegrasi ke dalam ANSYS Workbench.

Software ANSYS CFD akan memberikan inovasi dalam mengoptimalkan perhitungan dan simulasi serta meminimalkan margin kesalahan dengan cepat. Software ini juga akan mengoptimalkan waktu Anda dan meningkatkan produktivitas karena telah menggunakan sistem yang modern dan mudah digunakan.

klik link berikut ini untuk terhubung ke video tentang panduan langkah demi langkah yang mendemontrasikan cara melakukan beberapa simulasi fluida menggunakan software ANSYS CFD.

Daftar Latihan Flow Simulation Menggunakan Ansys CFX :

1. Ansys CFX tutorial- Flow Simulation







2. Tutorial ANSYS CFD untuk Simulasi Aliran Fluida Pada PIPA T2




Kamis, 20 Agustus 2020

Sabtu, 14 Maret 2020

BERBAGAI MACAM LATIHAN DESAIN MENGGUNAKAN AUTOCAD

Ahmad Yusuf 17.25 Leave a Reply

Autocad adalah salah satu aplikasi yang mendukung pembuatan gambar pada bidang rekayasa desain. Aplikasi ini mampu mendesain gambar denah, bangunan dan objek lainnya dalam tampilan 2 dimensi (2D) dan 3 dimensi (3D).
Berikut latihan autocad untuk drafter pemula :

1. Latihan 2 Dimensi

Praktik Menggambar 2 Dimensi Menggunakan AUTOCAD

Ahmad Yusuf 17.20 Leave a Reply

    Semua pengguna pasti ingin agar mereka dapat dengan cepat belajar AutoCAD. Biasanya pengguna baru langsung masuk ke materi untuk belajar pengoperasian AutoCAD yang sulit, tidak dimulai dengan dasar-dasar AutoCAD.

    Hal inilah yang terkadang justru membuat pengguna baru merasa kesulitan dalam belajar AutoCAD karena bingung harus memulai dari mana. Padahal sebenarnya jika tahapannya dilakukan secara benar dan anda rajin berlatih, menggunakan AutoCAD tidaklah sesulit yang dipikirkan.

   Oleh karena itulah, Disini saya ingin berbagi tutorial AutoCAD dalam bentuk video. Cara mengoperasikan software autocad dengan latihan gambar 2 Dimensi sebagai berikut :

Tinggal klik tiap judul tutorial nanti akan terhubung ke video youtube sebagai berikut :