Top Banner
13

DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Jun 18, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,
Page 2: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

DAFTAR ISI

Kata Pengantar iiSambutan Dekan Fakultas Teknik iiiUcapan Terima Kasih ivDaftar Isi vSusunan Panitia xSusunan Acara xi

1. Technopreneur and Social-Entrepreneurship: b , RaldiArtono Koestoer 1

2. Supply Chain Management: Tantangan dan Strategi, Nyoman Pujawan 7

Bidang Teknik Mesin1. Metode Pemilihan Pompa Sebagai Turbin Pembangkit Listrik Tenaga Mikro

Hidro, Anak Agung Adhi Suryawan, Made Suarda, I Nengah Suweden 12. Pengaruh Fraksi Volume Serat terhadap Kekuatan Tekan Komposit Fiberglass,

AAIA Sri Komaladewi, I Made Astika, I G K Dwijana 73. Pengaruh Variasi Diameter dan Sudut Kemiringan Pipa Inlet Terhadap Unjuk

Kerja Pompa Hidram, Sehat Abdi Saragih 144. Analisa Kerusakan pada Rotating Element Pompa Injeksi Air David Brown

DB34-D DI PT CPI Minas, Abrar Ridwan, Ridwan Chandra 215. Pengaruh Temperatur Pembakaran pada Komposit Lempung/Silika RHA terhadap

Sifat Mekanik (Aplikasi pada Bata Merah), Ade Indra, Nurzal, Hendri Nofrianto 346. Rancang Bangun Mesin Pemisah Dan Pencacah Sampah Organik (Daun-daunan)

dan Anorganik (Plastik, Kresek) untuk Menghasilkan Serpihan Sampah Organik Lebih Kecil sebagai Bahan Kompos, I Gede Putu Agus Suryawan, Cok. Istri P. Kusuma Kencanawati, I Gst. A. K. Diafari D. Hartawan 42

7. Peningkatan Nilai Kalor Biobriket Campuran Sekam Padi dan Dominansi Kulit Kacang Mete dengan Metode Pirolisa, Arijanto 49

8. Perilaku Stress Tanki Toroidal Penampang Oval dengan Beban Internal Pressure, 60

9. Kekerasan Baja AISI 4118 setelah Proses Pack Karburising dengan Media Karburasi Arang Tulang Bebek dan Arang Pelepah Kelapa, Dewa Ngakan Ketut Putra Negara, I Dewa Made Krisnha Muku, AAIA Sri Komala Dewi 67

10. Quantum States At Juergen Model for Nuclear Reactor Control Rod Blade Based On Thx Duo2 Nano-Material, Moh. Hardiyanto 73

11. Pengerasan Induksi pada Material AISI 4340 sebagai Material Bahan Baku Industri HANKAM Nasional, Muhammad Dzulfikar, Rifky Ismail, Dian Indra Prasetyo, dan Jamari 83

12. Studi Pengaruh Kemiringan Kolektor Surya Tipe Satu Laluan Udara Panas Terhadap Proses Pengeringan Kerupuk Ubi, Eddy Elfiano, Muhd. Noor Izani 90

13. Pemanfaatan Limbah Tempurung Kelapa Sawit (Elacis Guinesis) sebagai EnergiBiomassa yang Terbarukan, Eko Yohanes, Sibut 96

14. Pengaruh Variasi Volume Serat Resam terhadap Kekuatan Tarik dan Impact Komposit pada Matriks Polyester sebagai Bahan Pembuatan Dashboard Mobil, Herwandi, Sugianto, Somawardi, Muhammad Subhan 102

15. Pemanfaatan Arang Kayu Bakar sebagai Media Karburasi pada Proses Pack Karburising, I Dewa Made Krisnha Muku, AAIA Sri Komala Dewi 109

Page 3: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya, I Gusti Ketut Sukadana, dan I Gusti Ngurah Bagus Surya Pratama 115

17. Strain-Hardening Baja Karbon AISI 1065 Akibat Beban Gelinding-Gesek, I Made Astika, Tjokorda Gde Tirta Nindhia, I Made Widiyarta, I Gusti Komang Dwijana dan I Ketut Adhi Sukma Gusmana 124

18. Pengaruh Temperatur Tuang Paduan Perunggu Terhadap Sifat Kekerasannya Pada Proses Pembuatan Genta Dengan Metoda Pasir Cetak (Sand Casting), I Made Gatot Karohika, I Nym Gde Antara 133

19. Ketahanan Aus Baja Carbon AISI 1065 dengan Pengerasan Permukaan Kontak (Quench-Hardening) terhadap Beban Gelinding-Luncur, I Made Widiyarta, Tjok Gde Tirta Nindia, I Putu Lokantara, I Made Gatot Karohika dan I Ketut Windu Segara 141

20. Pengembangan Kurva P-h dalam Pemodelan Elemen Hingga Vickers Indentasi untuk Memprediksi Kekerasan Vickers (HV), I Nyoman Budiarsa 149

21. Studi Profil Temperatur Reaktor Fluidized Bed Pada Gasifikasi Sewage Sludge, I Nyoman Suprapta Winaya, I Nyoman Adi Subagia, Rukmi Sari Hartati 158

22. Pengaruh Pemasangan Ring Berpenampang Segiempat dengan Posisi Miring pada Permukaan Silinder terhadap Koefisien Drag, Si Putu Gede Gunawan Tista, Ketut Astawa, Ainul Ghurri 166

23. Pengaruh Perlakuan Diammonium Phosphate (DAP) Terhadap Ketahanan Api Komposit Plastik Daur Ulang-Serat Alam, I Putu Lokantara, NPG Suardana 173

24. Analisa Pengaruh Viskositas Pelumas terhadap Permukaan Penampang Material pada Proses Ekstrusi Pengerjaan Dingin, Jhonni Rahman 180

25. Simulasi Numerik Aero-Akustik Aliran Udara Yang Melalui Silinder Pada Bilangan Reynolds 90000 Menggunakan Model Turbulensi Les Dan Model Akustik FWH, M. Luthfi, Sugianto 186

26. Pengaruh Konsentrasi Kalium Hidroksida (KOH) pada Elektrolit terhadap Performa Alkaline Fuel Cell, Made Sucipta, I Made Suardamana, I Ketut Gede Sugita, Made Suarda 195

27. Makrostruktur dan Permukaan Patah dalam Uji Tarik terhadap Perlakuan Panas pada Baja Karbon Rendah, Nofriady H. dan Ismet Eka P. 203

28. Model Penentuan Koefisien Serap (Absorbsi) dan Kekuatan Tarik Material Komposit Epoxy dengan Pengisi Serat Rockwool sebagai Knalpot Rendah Bising Secara Eksperimen, Nurdiana, Zulkifli , Mutya Vonnisa 208

29. Pengaruh Waktu Tahan dan Laju Pemanasan terhadap Besar Butir Austenit dan Kekerasan pada Proses Heat Treatment Baja HSLA, Richard A.M. Napitupulu, Otto H. S, Charles Manurung, Humisar Sibarani 218

30. Analisa Kualitas Permukaan Baja AISI 4340 terhadap Variasi Arus pada Electrical Discharge Machining (EDM), Sobron Lubis, Sofyan Djamil, Ivan Dion 224

31. Rancangan Launcher Roket Air, Suherlan, Dzulfi S Prihartanto, Gede Eka Lesmana, Yohannes Dewanto 234

32. Analisa Kerja Roket Air Satu Tingkat, Ahmad Hidayat Furqon, Mochammad Ilham Attharik, Pirnardi, dan I Gede Eka Lesmana 240

33. Analisis Penggunaan Differensial Proteksi pada Motor-Motor Listrik, PLTU Buatan China, Suryo Busono 247

34. Efektivitas Alat Penukar Kalor Double Pipe Bersirip Helical sebagai Pemanas Air dengan Memanfaatkan Gas Buang Mesin Diesel, Zainuddin, Jufrizal, Eswanto 255

Page 4: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

35. Analisa Performansi Destilasi Air Laut Tenaga Surya Menggunakan Penyerap Radiasi Surya Tipe Bergelombang yang Berbahan Dasar Campuran Semen dengan Pasir, Ketut Astawa, Made Sucipta, I Gusti Ngurah Suryana 263

36. Pemodelan Fungsi Terpadu yang Diterapkan pada Multi-Gripper Fingers dengan Metode Vacuum-Suction, W. Widhiada 271

37. Proses Perancangan Ulang pada Alat Penghemat Bahan Bakar Kendaraan Roda Dua Berkapasitas 115cc Menggunakan Metode DFM, Aschandar Ad Hariadi, Bimo Pratama, Gede Eka Lesmana, Yohannes Dewanto 280

38. Karakteristik Kekerasan Permukaan Baja Karbon Rendah Dengan Perlakuan Boronisasi Padat, Erwin Siahaan 297

39. Analisis Kekasaran Permukaan pada Proses Pembubutan Baja AISI 4340 Menggunakan Mata Pahat Ceramic dan Carbide, Rosehan, Sobron Lubis, Adiyan Wiradhika 309

40. Perancangan Turbin Air Helik (Helical Turbine) untuk Sistem PLTMH Guna Memanfaatkan Energi Aliran Irigasi Way Tebu di Desa Banjar Agung Udik Kabupaten Tanggamus, Jorfri B. Sinaga 315

41. Analisa Performansi Tungku Pembakaran Biomassa dari Limbah Kelapa Sawit, Barlin, Heriansyah 324

42. Pengaruh Variable Kecepatan Angin terhadap Turbin Angin Horizontal Aksial dengan Profil Airfoil Blade Sesuai Standar NACA 2418, Abraham Markus Martinus, Abrar Riza, Steven Darmawan 332

43. Program Perancangan Karakteristik Daya Turbin Angin Tipe Horizontal dengan Variasi Sudut Serang, Darwin Andreas, Abrar Riza, I Made Kartika D. 340

44. Optimasi Bentuk Rangka dengan Menggunakan Prestress pada Prototipe Kendaraan Listrik, Didi Widya Utama, William Denny Chandra, R. Danardono A.S. 346

45. Desain Reaktor Co-Gasifikasi Fluidized Bed untuk Bahan Bakar Limbah Sampah, Biomasa dan Batubara, I N. Suprapta Winaya, Rukmi Sari Hartati, I Putu Lokantara, I GAN Subawa 354

46. Pembuatan Model Aliran Arus Laut Penggerak Turbin, I Gusti Bagus Wijaya Kusuma 363

Bidang Teknik Industri1. Faktor-Faktor yang Berpengaruh Terhadap Keberhasilan Usaha Industri Kecil

Sukses, Aam Amaningsih Jumhur 3712. Pengembangan Structural Equation Modeling untuk Pengukuran Kualitas,

Kepuasan, dan Loyalitas Layanan Travel X, Ardriansyah Taufik Krisyandra 3793. Kajian Tarif Angkutan Umum Terkait dengan Kebijakan Pemerintah dalam

Penetapan Harga Bahan Bakar Minyak Secara Nasional, (Studi Kasus: Angkutan Kota di Kota Bandung), Aviasti, Asep Nana Rukmana, Djamaludin 388

4. Peluang Efisiensi Energi Listrik Gedung Hotel X, Badaruddin 3975. Analisis Jenis dan Jumlah Kendaraan Terhadap Tingkat Kebisingan di Kawasan

Perkantoran di Kota Denpasar, Cok Istri Putri Kusuma Kencanawati 4036. Peningkatan Produktivitas pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin

Universitas Udayana Melalui Perancangan Sistem Pengukuran Kinerja yang Terintegrasi, I Made Dwi Budiana Penindra 409

7. Analisa Perilaku Guling Kendaraan Truk Angkutan Barang (Studi Kasus pada Jalur Denpasar-Gilimanuk), I Ketut Adi Atmika, I Made Gatot Karohika, Kadek Oktapianus Prapta 417

Page 5: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

8. Pengukuran Kelayakan Beban Kerja pada Proses Palletizing di PT. XYZ dengan Metode Perhitungan NIOSH, Felicia Wibowo, Helena J. Kristina 424

9. Peningkatan Kualitas Daya Listrik dan Penghematan Energi di Industri Tekstil Menggunakan Filter Harmonisa, Hamzah Hilal 435

10. Analisa Kinerja Traksi Kendaraan Truk Muatan Berlebih (Studi Kasus: Pada Jalur Denpasar-Gilimanuk), I Ketut Adi Atmika, I Made Gatot Karohika, I Kadek Agus Dwi Adnyana 442

11. Analisa Kegagalan Produk Pengecoran Aluminium (Studi Kasus di CV. Nasa Jaya Logam), Is Prima Nanda 450

12. Pemanfaatkan Energi Matahari untuk Tata Udara Ruangan dengan Dinding Lilin, Isman Harianda 456

13. Usulan Penentuan Jumlah Tenaga Kerja dengan Penambahan Kebutuhan Lini Konveyor dengan Analisa Transfer Line pada PT. Astra Komponen Indonesia, Lina Gozali, Andres, Andrian Hartanto 464

14. Perencanaan Persediaan Bahan-Bahan Baku PFG 120 pada PT XYZ, Mellisa Handryani Christine, Laurence 472

15. Penilaian Kinerja Suatu Perusahaan dengan Kriteria Malcolm Baldrige, Syahida Nurul Haq, Aam Amaningsih Jumhur 481

16. Potensi Risiko Kelelahan Pengemudi Travel Jakarta-Bandung Berdasarkan Lamanya Waktu Kerja dan Usulan Penanggulangannya, Rida Zuraida, Nike Septivani 486

17. Peningkatan Kualitas Produksi Karung Plastik Bermerk pada PT. XYZ Menggunakan Metode DMAIC, Samuel Cahya Saputra, Yuliana 493

18. Pengembangan Model Pengukuran dan Pengevaluasian Jam Tangan Pria dan Kemasannya dengan Mempertimbangkan Faktor Emosi Konsumen Berdasarkan Konsep Kansei Engineering, Tommy Hilman, Bagus Arthaya dan Johanna Renny Octavia Hariandja 502

19. Rancang Bangun Alat Proses Penggorengan Kemplang (Kerupuk) dengan Bahan Bakar Gas Elpiji untuk Industri Rumahan di Pedesaan Pulau Bangka, Zulfan Yus Andi, Dhanni Tri Andini Setyaning, Wenny Azela, Isfarina, Rismandika 511

20. Logistik Bencana Berbasis SCM Komersial: Pembelajaran dari Erupsi Gunung Merapi 2010, Adrianus Ardya Patriatama dan Agustinus Gatot Bintoro 520

21. Usulan Peningkatkan Kualitas Produksi PIN Di PT. X, Lithrone Laricha Salomon, Moree Wibowo, Andres 528

22. Identifikasi Variabel-Variabel yang Mempengaruhi Minat Konsumen dalam Pembelian Produk Handphone Samsung dengan Menggunakan Structural Equation Modeling, Hendang Setyo Rukmi, Hari Adianto, Martin 536

23. Aplikasi Metode Service Quality (Servqual) untuk Peningkatan Kualitas Pelayanan Kawasan Wisata Kawah Putih Perum Perhutani Unit III Jawa Barat dan Banten, Hendang Setyo Rukmi, Ambar Hasrsono, Sesar Triwibowo 545

24. Pemilihan Tempat Konferensi Nasional dengan Menggunakan Metode Analytical Hierarchy Process, Hendang Setyo Rukmi, Hari Adianto, Muhammad Reza Utama 555

25. Multidisciplinary Research: Perspectives from Industrial and Systems Engineering, Strategic Management and Psychology, Khristian Edi Nugroho Soebandrija 564

26. Optimasi Penentuan Kapasitas Produksi dengan Menggunakan Metode Simplek (Studi Kasus), Mulyadi Ilyas 573

Page 6: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

27. Pengembangan Model Sistem Produksi Industri Kecil dan Menengah yang Berada dalam Lingkungan Just in Time, Slamet Setio Wigati dan Agustinus Gatot Bintoro 578

28. Analisa Efektifitas Modifikasi Filter Oli pada Compressor Atlas Copco dengan Overall Equipment Effectiveness di PT. GTU, Silvi Ariyanti, Yusup Hardiana 588

29. Usulan Peningkatan Produktifitas Melalui Perbaikan Stasiun Kerja dan Metode Kerja (Studi Kasus: di PT. X), I Wayan Sukania, Nofi Erni, Handika 598

30. Pengurangan Penumpukan Produk Pada Stasiun Kerja Dengan Menggunakan Analisis Sistem Antrian di PT. KMM, Ahmad 604

31. Pengukuran Tingkat Kepuasan Pelanggan Terhadap Layanan di Bengkel XYZ Dengan menggunakan Metode Servqual, IPA, dan Kano, Ahmad, Wilson Kosasih 613

Page 7: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 14 November 2013

TM-23 | 166

PENGARUH PEMASANGAN RING BERPENAMPANG SEGIEMPAT

DENGAN POSISI MIRING PADA PERMUKAAN SILINDER TERHADAP KOEFISIEN DRAG

Si Putu Gede Gunawan Tista, Ketut Astawa, Ainul Ghurri

Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Badung - Bali, 80362

e-mail: [email protected]

Abstrak

Dalam aplikasi enginering banyak ditemukan peralatan yang menggunakan silinder seperti

tiang penyangga jembatan, cerobong asap, tiang pancang pengeboran minyak lepas pantai

dan sebagainya. Apabila dikenai aliran udara tentu akan membuat konstruksi dari peralatan

tersebut kekuatannya berkurang. Hal ini diakibatkan oleh adanya gaya hambat (drag) yang

ditimbulkan oleh aliran udara yang arahnya searah dengan arah aliran. Drag erat kaitannya

dengan separasi aliran, semakin cepat terjadi separasi semakin besar darg yang terjadi. Oleh

karena itu upaya yang dilakukan untuk mengurangi drag adalah dengan memanipulasi

medan aliran fluida. Manipulasi aliran bisa dilakukan secara pasif antara lain menempelkan

sebuah sirip pada bluff body, melubangi silinder, menambahkan spiral pada silinder dan

menempatkan penghalang yang lebih kecil di depan silinder. Dalam hal ini yang kami

lakukan adalah dengan menambahkan ring pada permukaan silinder. Tujuan dari penelitian

ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemasangan ring berpenampang segi empat dengan

posisi miring pada permukaan silinder terhadap koefisien drag. Dalam penelitian ini silinder

yang dipasang ring dengan variasi sudut kemiringan ring 0o,5

o,10

o, 15

o diletakkan vertikal

diuji di dalam wind tunnel (lorong angin) yang dilengkapi blower, manometer, pipa pitot.

Jarak antar ring adalah 30 mm. Bilangan Reynolds dengan diameter silinder D = 62 mm

adalah Re = 3,763.104 . Distribusi tekanan diperoleh dengan mengukur tekanan permukaan

silinder pada 36 titik dengan interval 10o. Data yang diukur adalah tekanan permukaan

silinder, tekanan statis, dan kecepatan aliran fluida.Untuk pengukuran gaya drag digunakan

timbangan yang diletakkan diatas wind tunnel. Hasil penelitian menunjukkan, terjadi

penurunan koefisien drag pada saat dipasang ring pada silinder dengan posisi miring

dibandingkan tanpa ring. Nilai koefisien drag (CD) untuk tanpa ring adalah CD = 0.857382.

Penurunan koefisien drag terbesar terjadi pada sudut kemiringan ring 10o dengan nilai CD =

0.485082. Besarnya penurunan koefisien drag dibandingkan tanpa ring adalah 43,4%.

Kata Kunci: Silinder dengan Ring, Sudut Kemiringan Ring, Separasi Aliran, Koefisien Drag

Pendahuluan

Fenomena gerakan aliran fluida melintasi suatu benda (bluff body) memegang peranan sangat penting dalam aplikasi engineering seperti pada penukar kalor,

pembakaran, alat transportasi dan bangunan. Dengan demikian penelitian fenomena aliran tersebut menjadi sangat penting jika dikaitkan dengan krisis energi yang melanda dunia dewasa ini.

Pola aliran berbeda-beda tergantung geometri bluff body seperti silinder, segi empat, dan plat. Aliran external viscous yang mengalir melalui silinder akan mengalami

stagnasi, lapisan batas, separasi(pemisahan) dan wake di belakang silinder. Untuk benda yang bergerak dalam fluida viscous, gaya drag (gaya hambat) dan gaya lift (gaya angkat) erat hubungannya dengan separasi aliran (Chew et al., 1997).

Adanya separasi aliran akan menyebabkan timbulnya wake di belakang silinder yang mengakibatkan drag (hambatan). Semakin cepat terjadinya separasi aliran, wake akan

semakin lebar sehingga drag semakin besar. Dalam dunia transportasi seperti pesawat udara, mobil atau kapal laut, drag yang

besar dihindari, karena energi atau tenaga yang dibutuhkan untuk bergerak menjadi lebih

besar. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi drag, diantaranya dengan

Page 8: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 14 November 2013

TM-23 | 167

membuat body yang streamline atau memanipulasi medan aliran. Sebagai contoh, jika

drag dari mobil dan bangunan dapat dikurangi maka banyak biaya bahan bakar dan material yang dapat dihemat (Tsutsui dan Igarasi, 2002).

Dalam aplikasi enginering banyak ditemukan peralatan yang menggunakan silinder

seperti tiang penyangga jembatan, cerobong asap, tiang pancang pengeboran minyaklepas pantai dan sebagainya. Apabila dikenai aliran fluida tentu akan membuat kekuatan

konstruksi dari peralatan tersebut akan berkurang dan lebih cepat robohnya tidak sesuai dengan yang direncanakan. Hal ini diakibatkan oleh adanya gaya hambat yang besar (drag) yang ditimbulkan oleh aliran fluida yang arahnya searah dengan arah aliran.

Oleh karena itu, penelitian tentang pengurangan koefisien gaya hambat (drag) pada silinder penting untuk dilakukan. Dalam penelitian ini silinder dipasang ring yang

berpenampang segi empat sehingga terjadi perubahan pola aliran pada silinder , diharapkan separasi aliran bisa ditunda, wake dibelakang silinder menjadi lebih sempit dan terjadi pengurangan koefisien gaya hambat (drag ) pada silinder.

Tujuan dari penelitian ini adalah adalah untuk mengetahui pengaruh pemasangan ring berpenampang segi empat dengan posisi miring pada permukaan silinder terhadap

koefisien gaya hambat (drag). Berbagai penelitian tentang drag yang mendukung penelitian ini antara lain: Lee, et al. (2004), meneliti pengaruh pemasangan batang kontrol kecil pada

upstream dari silinder dengan fokus pada karakteristik drag dan struktur aliran. Bilangan Reynold berdasarkan silinder utama (D = 30 mm) adalah sekitar Re = 20000. Maksimum

pengurangan koefisien total drag dari seluruh sistem meliputi silinder utama dan batang kontrol sekitar 25%.

Lim & Lee (2004), membahas aliran disekitar silinder bulat yang dikontrol dengan

menempelkan gelang O untuk mengurangi gaya drag pada silinder. Gaya drag, kecepatan wake dan intensitas turbulensi diukur pada bilangan Reynold dalam range ReD = 7,8 x 103

~ 1,2 x 105 dengan variasi kombinasi diameter dan jarak puncak antara gelang O yang berdekatan. Didapatkan hasil silinder yang dipasang dengan diameter gelang O d = 0,0167D pada interval puncak dari PPD (jarak dari puncak ke puncak) = 0,165D

menunjukkan maksimum pengurangan drag sekitar 9% pada ReD = 1,2 x 105, dibandingkan silinder halus. Tetapi, pemasangan gelang O dengan diameter lebih besar

dari pada d = 0,067D hanya sedikit mengurangi drag. Tsutsui & Igarashi (2002), mengkaji aliran sekitar silinder dengan menempatkan

batang kecil pada upstream dari silinder . Diameter silinder adalah D = 40 mm, dan

diameter batang d rentangnya dari 1 sampai 10 mm.. Angka Reynold didasarkan pada D rentang dari 1,5 x 104 sampai 6,2 x 104. Pengurangan total drag yang meliputi drag dari

batang adalah 63% dibandingkan dengan yang satu silinder. Igarashi (1997), Mengkaji aliran sekitar Prisma segiempat dengan menempatkan

batang kecil di depan prisma (upstream). Panjang sisi prisma D adalah 30 mm dan

bilangan Reynold Re adalah 3,2 x 104. Pada jarak kritis Gc = D + 4,5d, vortex dari batang hilang. Drag dari prisma menurun sekitar 50% pada G > Gc dan 70% pada G ≤ Gc.

Yajima & Sano (1996), Mengkaji aliran sekitar silinder dengan melubangi sepanjang silinder dalam dua baris yang dibuat melintang diamater silinder. Pengurangan drag luar biasa didapat untuk bermacam-macam sudut serang. Besarnya pengurangan drag

adalah 40% dibandingkan dengan silinder halus. Bouk, at al. (1998), melakukan studi eksperimental menggunakan silinder kecil

sebagai pengontrol pasif untuk mengurangi gaya drag pada silinder utama. Hasil eksperimental mereka menunjukkan bahwa rata-rata penurunan gaya hambat maksimum sekitar 48% relatif terhadap silinder tunggal (tanpa pengontrol pasif).

Page 9: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 14 November 2013

TM-23 | 168

Dasar Teori

Aliran inkompresibel melintasi silinder dapat dilihat pada gambar 1.

(a) Aliran Viscous (b) Aliran inviscid

Gambar 1. Gambar Kualititatif aliran pada suatu silinder (Fox, 1985) Pada Gambar1.a. menunjukkan aliran viscous pada suatu silinder, streamlines

adalah simetris. Titik A adalah titik stagnasi dan selanjutnya terjadi boundary layer. Dari titik A ke titik B terjadi kenaikan kecepatan yang berakibat penurunan tekanan dan

selanjutnya dari titik B ke titik C terjadi penurunan kecepatan yang berarti terjadi kenaikan tekanan PC > PB. Di titik C momentum aliran tidak mampu melawan tegangan geser sehingga menyebabkan pecahnya boundary layer. Titik C disebut dengan point of

separation. Di antara titik-titik atau tempat-tempat pemisahan boundary layer terjadi suatu kawasan yang disebut dengan wake. Makin besar wake makin besar terjadi perbedaan

gaya di depan dan di belakang silinder berakibat makin besar gaya seret aliran terhadap silinder. Aliran inviscid digambarkan pada gambar 1.b. terlihat bahwa streamlines simetris, terjadi slip pada permukaan silinder dan perbedaan besar kecilnya kecepatan

aliran ditunjukkan oleh rapat longgarnya streamlines yang ada dan juga tidak terjadi wake sehingga tidak terjadi gaya seret pada silinder.

Pengaruh turbulensi pada separasi aliran yang melintasi silinder dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Pengaruh turbulensi pada separasi (Incropera & DeWitt, 1981)

Karena momentum fluida dalam lapisan batas turbulen lebih besar dari pada lapisan batas laminer, maka kemampuannya untuk melawan tegangan geser lebih besar sehingga

akan lebih mampu untuk menunda yang menyebabkan separasi, itu layak untuk mengharapkan transisi. Jika ReD ≤ 2 x 105, lapisan batas tetap laminer, dan separasi terjadi pada θ ≈ 80o. Tetapi, jika ReD ≥ 2 x 105, terjadi transisi lapisan batas, dan separasi ditunda

sampai θ ≈ 140o. Pada penelitian ini perhitungan koefisien tekanan digunakan persamaaan (Lee, et

al., 2004):

2

21

o

oP

U

PPC

(1)

Page 10: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 14 November 2013

TM-23 | 169

dengan:

P = Tekanan permukaan (N/m2) Po = Tekanan statik (N/m2) Uo = Kecepatan aliran bebas (m/s)

ρ = Densitas udara (kg/m3)

Koefisien drag berdasarkan luasan frontal efektif silinder dihitung menggunakan persamaan (Lim & Lee, 2004):

AU

xFC D

D.

22

0 (2)

dengan:

FD = Gaya drag (N) A = Luasan Frontal silinder (m2)

Uo = Kecepatan aliran bebas (m/s) ρ = densitas udara (kg/m3)

Metode Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: lorong udara (wind tunnel),

pipa pitot, manometer, silinder utama, silinder penghalang, dan blower. Adapun susunan alat uji adalah seperti pada gambar 3.

Gambar 3. Skema Instalasi

Keterangan gambar:

1. Blower 2. Penyearah

3. Pipa Pitot 4. Manometer U 5. Inclined Manometer

6. Rel/Lintasan 7. Tuas

8. Timbangan digital 9. Benda uji

Page 11: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 14 November 2013

TM-23 | 170

Gambar 4. Detail Silinder Dengan Ring, Sudut Kemiringan 0o, 5o, 10o, 15o.

Gambar 5. Detail Potongan Penampang Ring

Cara Kerja Dan Teknik Pengambilan Data

Aliran udara yang dihembuskan oleh blower mengalir dalam wind tunnel

Kecepatan aliran udara wind tunnel diukur dengan pipa pitot (3) dengan diameter pipa 2 mm yang membaca tekanan total, sedangkan alat ukur (4) yang dihubungkan dengan

selang berdiameter 2 mm untuk mengukur tekanan statis (Po) yang juga dibaca secara manual. Kecepatan udara bebas Uo diproses dari tekanan dinamik yakni selisih antara tekanan total dan tekanan statik.

Selanjutnya pengukuran tekanan statis pada permukaan silinder untuk mendapatkan harga koefisien tekanan (Cp), dimana untuk pengukuran tekanan pada permukaan silinder,

silinder dilubangi sebanyak 36 titik dengan jarak antar lubang 10º dengan diameter lubang 1 mm dan dihubungkan dengan selang berdiameter 2 mm ke inclined manometer berdiameter 2 mm, untuk mengukur tekanan permukaan (P) digunakan alat ukur (5).

Untuk mengukur gaya drag (FD) digunakan timbangan digital. Aliran udara yang dihembuskan mengalir dalam wind tunnel, melintasi penyearah(2) agar aliran udara dalam wind tunnel mengalir uniform ke seluruh bagian dalam wind tunnel. Setelah melewati

penyearah udara melintasi benda uji (9) yang pada bagian atas dan bawahnya sudah terpasang rel/lintasan (6) agar benda uji dapat bergerak ke belakang setealah terkena

hembusan udara, sehingga tuas (7) yang terpasang dibagian atas benda uji dapat mendorong timbangan (8) yang terpasang pada bagian atas wind tunnel, lalu timbangan akan mencatat besarnya gaya drag (FD)

Prosedur Pengambilan Data

Prosedur pengambilan data dilaksanakan setelah menentukan atau mengatur semua instrumen yang mendukung dalam proses pengambilan data. Langkah-langkah yang diambil antara lain:

1. Meletakkan silinder yang dipasang ring segiempat vertikal di dalam wind tunnel di depan dari saluran subsonik.

Page 12: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 14 November 2013

TM-23 | 171

2. Menghidupkan blower

3. Setelah blower berjalan stasioner dilakukan pengambilan data 4. Pengambilan data distribusi tekanan dengan variasi sudut kemiringan ring, dilakukan

dengan mengambil data pada permukaan silinder.

5. Pengambilan data dilakukan sebanyak tiga kali pada setiap variasi sudut kemiringan ring.pengujian baik tanpa ring maupun dengan ring segiempat. Dilakukan juga

pengambilan data untuk kecepatan aliran bebas di depan dari saluran subsonik dan juga pengukuran tekanan statik.

6. Pengambilan data gaya drag (FD) dengan variasi sudut kemiringan ring juga dilakukan

sebanyak tiga kali baik dengan ring maupun tanpa ring.

Hasil Dan Pembahasan

Hasil penelitian dengan varisi sudut kemiringan ring 0o, 5o, 10o, dan 15o. Sedangkan kecepatan aliran udara Uo = 8,8 m/s, dengan bilangan Reynold Re

= 3,763. 104, adalah seperti terlihat pada gambar berikut.

Gambar 6. Grafik Hubungan antara Koefisien Tekanan (Cp) terhadap sudut silinder (θ)

dengan Variasi Sudut Kemiringan ring.

Pada Gambar 6. menunjukkan grafik hubungan koefisien tekanan (Cp) terhadap sudut silinder dengan variasi sudut kemiringan ring yaitu 0o, 5o, 10o, 15o, serta tanpa ring.

Pada gambar 6, terlihat tekanan dari titik stagnasi mengalami penurunan kemudian meningkat dan akhirnya terjadi separasi (pemisahan aliran ). Separasi aliran terjadi dari sudut 90o tanpa ring sampai 110o dengan variasi sudut kemiringan ring. Terlihat dengan

adanya ring pada silinder yang dipasang miring, penundaan separasi aliran sampai sudut 110o menyebabkan wake (daerah dibelakang silinder) menjadi lebih sempit sehingga drag

menjadi lebih rendah. Hal ini disebabkan dengan adannya penambahan ring, aliran yang mengalir pada permukaan silinder menjadi lebih cepat sehingga momentum aliran menjadi lebih besar untuk mengatasi tegangan geser. Meningkatnya aliran disebabkan oleh separasi

aliran yang terjadi pada ring menyebar ke permukaan silinder antar ring, sehingga aliran yang mengalir melalui luasan sempit akan mengalami peningkatan.

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360

Cp

Sudut (θ)

Tanpa ring sudut ring 0 derajat sudut ring 5 derajat

sudut ring 10 derajat sudut ring 15 derajat

Page 13: DAFTAR ISI - repositori.unud.ac.id · 16. Pengaruh Pemanasan Bahan Bakar dengan Media Radiator pada Mesin Bensin Bertipe Injeksi Terhadap Unjuk Kerja Mesin, I Gusti Ngurah Putu Tenaya,

Seminar Nasional Mesin Dan Industri (SNMI8) 2013 Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 14 November 2013

TM-23 | 172

Gambar 7. Grafik Hubungan antara Koefisien Drag (CD) terhadap Sudut Kemiringan Ring

dengan Ring dan Tanpa ring.

Pada gambar 7. menunjukkan grafik hubungan koefisien drag (CD) terhadap sudut

kemiringan ring dengan dan tanpa ring. Terlihat dengan penambahan ring pada silinder yang dipasang miring, koefisien drag menurun mulai dari sudut 0o sampai 10o dan

meningkat lagi sampai 15o. Hal ini disebabkan, dengan penambahan ring yang dipasang miring separasi aliran bisa ditunda menyebabkan wake sempit sehingga drag menjadi lebih rendah. Penurunan koefisien drag terbesar terjadi pada sudut 10o besarnya CD = 0.485082.

Besarnya nilai koefisien drag tanpa ring adalah CD = 0.857382. Besarnya penurunan koefisien drag dibandingkan tanpa ring adalah 43,4%.

Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Dengan adaanya pemasangan ring pada silinder yang dipasang miring terjadi penurunan koefisien drag dibandingkan tanpa dipasang ring.

2. Penurunan koefisien drag terbesar terjadi pada sudut kemiringan ring 10o

Referensi

1. Chew, Y T., L S Pan, & T S Lee (1997). Numerical Simulation Of The Effect Of a

Moving Wall On Separation Of Flow Past a Symmetrical Aerofoil , ImechE, 212.

2. Fox, R. W.(1985).Introduction To Fluid Mechanics. John Wiley & Sons, New York. 3. Igarashi, T.(1997). Drag Reduction Of a Square Prism by Flow Control Using a

Small Rod. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 69 – 71(1997),

141 – 153. 4. Incropera, F. P. & D. P. DeWitt. (1981). Fundamentals Of Heat And Mass

Transfer.John Wiley & Sons, New York. 5. Lee, S., S. Lee, & C. Park (2004). Reducing The Drag On a Circular Cylinder by

Upstream Installation Of a Small Control Rod, Fluid Dynamics Reseach , 34(2004):

233-250. 6. Lim, H.C.&.Lee S.J., (2004). Flow Control of Circular Cylinder With O-Rings .Fluid

Dynamics Research, 35 (2004): 107 – 122 7. Tsutsui, T. & T. Igarashi, (2002). Drag Reduction of a Circular Cylinder in an Air-

Stream. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 90(2002): 527-

541. 8. Yajima, Y & O. Sano, (1996). A Note On The Drag Reduction Of a Circular Cylinder

Due To Double Rows Of Holes. Fluid Dynamics Research, 18(1996): 237 – 243. 9. Bouak, F, and Lemay, J, (1998), Passive Control of the Aerodynamics Forces Acting

on a Circular Cylinder, ExperimentalThermal and Fluid Science, 16, pp. 112-121.

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

0 5 10 15 20

CD

Sudut Kemiringan Ring (θ)

dengan ringtanpa ring