Valve-Trio Kurnia Ryplida

BIODATA

Nama  :Trio Kurnia Ryplida

Npm  : 1906435561

Agama  : Islam

No.Telp  : 085274017943

Pendidikan Terakhir: Diploma III

Tempat/Tgl lahir  : Padang, 29 oktober 1997

Sumber https://www.youtube.com/channel/UCkOXzfS2pROqZCHCRaJA

Pertemuan 12 November 2020

Pada pertemuan ini pak DAI memberikan intruksi untuk mencoba menggunakan software CFDSOF. Dengan melakukan ujicoba pada Valve seperti beriukut

Bentuk geometri

lalu pada saat melakukan run solver kita bisa melihat bentuk dari grafik residual

Grafik Residual

pada grafik residual, convergen tercapai pada 967 itterasi

lalu dilanjutkan pada proses paraview, dimana pada proses ini dilakukan untuk mencari tekanan total pada inlet dan outlet

Tekanan total pada inlet

Tekanan total pada outlet

Pertemuan 19 November 2020

Pada hari ini pak Dai memberikan kesmpatan untuk berdiskusi tentang apa itu sistem fluida.

Sistem fluida adalah kumpulan komponen yang terintegrasi dan digerakkan oleh fluida. Pada system fluida kita dapat menemukan berbagai macam hal seperti pressure drop,jenis pompa bahkan sampai spesifikasi pompa.Contoh kita untuk mengalirkan fluida ke tempat memerlukan tekanan yang cukup besar jadi kita bisa menghitung bagaimana kompoisi pemasangan pompad dan spesifikasi pompanya. Dengan CFD kita bisa mensimulasikan secara dinamik atau bisa melihat aliran fluida secara real time. Sedangkan secara teori kita biasanya mensimulasikan saat kondisi steady state.

Ada 3 metode dalammenganalisa fluida.

1. Experiment. Melakukan metode secara langsung. Metode ini memerlukan banyak waktu dan biaya.

2. Teori. Digunakan untuk memverifikasi data yang diambil.Contoh data experiment.

3. Numerik gabungan antara experiment dan teoritis.

Semua metode ini saling melengkapi jadi tidak ada superior dalam penggunaan metode ini.

Dimana dengan menggunakna CFDSOF kita dapat menganalisa pada keadaan real time.

Tugasnya adalah membuat system dengan menggunakan openmodelica dengan memanfaatkan fasilitas fluida pada openmodelica. Tugas memahami waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida dari tanki 1 ke tanki 2 menggunakan openmodelica. Perbedaan ketinggian 1m.

Pr 2 membuat model empty tank dengan megnikuti coding yang ada di library

pada bagian pembuatan model dimana setiap bagian sistem terdapat pada bagian "fluid" pada bagian fluid akan ada beberapa pilihan saya memilih vesel dan pipe.

berikut coding dari sistem diatas

hasil kodingan ini, saya masih mengikuti yang ada pada example.

file model diatas :

https://drive.google.com/drive/folders/1-LWLQzxjkjKENUKG4V6moin44ta5Jiue?usp=sharing

Pertemuan 26 November 2020

• Permodelan adalah sebuah usaha untuk mempelajari sebuah system actual melalui sebuah system yang di simplifikasi.

• Sebuah model adalah sebuah system yang disederhanakan untuk merepresentasikan kondisi aktualnya

• Simplifikasi diperlukan untuk memudahkan system yang kompleks dan belum tentu linear. Dan juga permodelan bisa dalam skala kecil dengan biaya yang murah.

• Prinsip dari permodelan adalah sebuah usaha dalam membuat replica dari kondisi actual, Oleh sebba itu permodelan tidak akan pernah sama dengan aktualnya tapi kita bisa mengetahui konsekuensi pada system melalui permodelan

• Permodelan bisa dibagi menjadi beberapa hal

1 Model Fisik adalah permodelan dalam skala kecil

2 Model Komputasi memerlukan ilmu dasar untuk menunjang permodelan.

PR3 Sistem Fluida

A. Three Tanks

1. Deskripsi

Pada gambar diatas terdapat air pada setiap tangki. Tangki 1 berisikan air dengan volume 8 m^3, tangki kedua berisikan air degan volume 3 ^3, dan tangki ketiga berisikan air dengan volume 3 m^3. Setiap tangki dihubungkan oleh 3 buah pipa.

Tangki 1

     * Tinggian Tangki = height = 12 m
     * Cross Area = 1 m^2
     * Terhubung ke pipe1 (port_b)
     * Diameter ports = 0.1 m
     * Jumlah Ports yang digunakan = nPorts = 1

Tangki 2

     * Tinggian Tangki = height = 12 m
     *	Cross Area = 1 m^2
     *	Terhubung ke pipe1 (port_b)
     *	Diameter ports = 0.1 m
     *	Jumlah Ports yang digunakan = nPorts =  1

Tangki 3

      * Tinggian Tangki = height = 12 m
      * Cross Area = 1 m^2
      * Terhubung ke pipe1 (port_b)
      * Diameter ports = 0.1 m
      * Jumlah Ports yang digunakan = nPorts = 1

Pipe1

     *	Panjang pipa = 2
     *	ketinggian port_b – ketinggian port_a = height_ab = 2
     *	Diameter pipa  = 0.1

Pipe2

     *	Panjang pipa = length = 2
     *	ketinggian port_b – ketinggian port_a = height_ab = 2
     *	Diameter pipa = 0.1

Pipe3

     *	Panjang pipaa = length 2
     *	ketinggian port_b – ketinggian port_a = height_ab = -1
     *	Diameter pipa = 0.1

2. Prosedur Analisa Pemodelan

•Membuka file three tanks di library openmodelica Modelica => Fluid => Example => Tanks => Three Tanks.

•Checklist gambar Check berwarna hijau, kemudian lakukan simulasi dengan mengklik panah kanan berwarna hijau.

•Masuk bagian plotting terdapat berbagai parameter akhir setelah fluida pada tangki-tangki dalam keadaan setimbang.

•Jika ingin melihat perubahan parameter-parameter tersebut dalam waktu yang spesifik, maka kembali ke bagian modeling lalu klik huruf S di kiri tombol simulasi tadi. Tombol S disini kita dapat mengubah waktu simulasi sehingga kita bisa mengetahui perubahan-perubahan parameter pada t=0 hingga t yang diinginkan.

3. Analisa Pemodelan

Nilai volume awal pada masing-masing tangki adalah 8 m^3 untuk tangki 1 dan 3 m^3 untuk tangki 2 dan 3. Kemudian nilai volume akhir dari masing-masing tangki adalah 3.67 m^3 untuk tangki 1 dan 2 dan 6.67 m^3 untuk tangki 3. Perbedaan volume akhir pada tangki 1,2 dan tangki 3 disebabkan karena perbedaan height_ab pada pipe yang tersambung pada setiap tangki. pipe 1 dan pipe 2 memiliki height_ab sama, yaitu 2 m sehingga posisi tangki 1 dan tangki 2 sejajar. pipe 3 memiliki height_ab = -1 m sehingga kedudukan tangki 3 lebih rendah dibandingkan tangki 1 dan 2. Rangkaian sistem ini berlangsung selama 200 detik hingga fluida pada setiap tangki mengalami kesetimbangan akhir.

4. Hukum Fisika

Hukum fisika yang diterapkan pada pemodelan tersebut adalah hukum bernoulli.

5. Hasil Simulasi

Grafik diatas adalah grafik perubahan volume terhadap waktu.

B. Heat System

1. Deskripsi

Fluida yang berada pada tangki dialiri ke sebuah system dengan cara dipompa. Lalu setelah keluar dari pompa air akan melewati mass flow meter untuk dihitung laju aliran massa sebelum memasuki heater. Air dipanaskan di heater oleh burner. Setelah melewati heater, ada sensor temperature untuk mengecek suhu setelah fluida melewati heater. Lalu melewati valve dan akan masuk ke radiator untuk di dinginkan. Lalu setelah ke radiator fluida akan dilairkan melewati sensor temperature lalu dialirkan Kembali ketangki.

A. Tank 1

   *	Ketinggian Tangki = height = 2 m
   *	Luas = crossArea = 0.01 m2
   *	Tinggi awal air = level_start = 1 m
   *	Diameter ports = diameter = 0.01 m
   *	Jumlah Ports yang digunakan = nPorts =  2

B. Pompa

   *	Inlet Pressure: 110.000 
   *	Outflow Pressure = 130.000
   *	Mass Flow = 0.01

C. Mass Flow Sensor

D. Burner

   *  Length = 2m
   *  Diameter = 0.01 m
   *  Heat Flow rate = 1600 W
   *  Coefficiecnt of heat flow rate = -0.5

E. Sensor Temperature

F. Dynamic Pipe

   *  Length = 10 m
   *  Diameter = 0.01
   *  Port b – port a = 0m (horizontal)

G. Valve

   *  Pressure Drop = 10000 Pa
   *  Diameter 0.01 m
   *  Mass Flow rate = 0.01 Kg/s

Initial start Ketika pressure drop = 18000 Pa anatara port a.p dan port b.p

H. Radiator

   *  Length = 10m
   *  Diameter = 0.01 m
   *  Horizontal tanpa perbedaan ketinggian.

Thermal conductant = 80 W/K pendinginan dengan temperature ambient

I. Sensor Temperature 2

2.Prosedur Permodelan.

a.Membuka OpenModelica.

b.Membuat File baru dengan specialization Model.

c.Memasukan equipment yang dibutuhkan.

- Open tank (Modelica.Fluid.Vessels.OpenTank)

- Centrifugal Pump (Modelica.Fluid.Machines.ControlledPump)

- Mass Flow Rate (Modelica.Fluid.Sensors.MassFlowRate)

- Dynamic Pipe (Modelica.Fluid.Pipes.DynamicPipe)

- Burner (Modelica.Thermal.HeatTransfer.Sources.FixedHeatFlow)

- Sensor Temperature(Modelica.Fluid.Sensors.Temperature)

- Valve (Modelica.Fluid.Valves.ValveIncompressible)

- Step signal for valve (Modelica.Blocks.Sources.Step)

- Thermal Conductor (Modelica.Thermal.HeatTransfer.Components.ThermalConductor)

- Source Thermal Conductor(Modelica.Thermal.HeatTransfer.Sources.FixedTemperature)

d.Lalu masukan parameter sesuai dengan parameter yang ditentukan.

e.Hubungkan equipment sehingga menjadi system diatas.

f.Check system

g.Simulasikan jika check berhasil

3.Analisa Interpretasi hasil permodelan

Karena saat disimulasikan error maka saya mencoba untuk menginterpretasikan model sendiri. Air yang dipompa dari tangki akan mengalir ke sebuah system pemanas. Dimana setelah melewati centrifugal pump air akan diukur mass flowratenya, lalu dipanaskan di heater sepanjang 2m dengan heat flow rate sebesar 1600 W. Lalu setelah dipanaskan fluida akan diukur temperaturnya oleh sensor temperature. Lalu dialirkan sepanjang 10 m melewati valve. Pada valve akan ada pressure drop sebesar 10000 Pa. Lalu fluida akan didinginkan melalui radiator pada pipa sepanjang 10 m dengan thermal konduksi dari material radiator sebesar 80 W/K. Lalu diukur lagi dengan sensor temperature dan fluida Kembali kedalam tanki

4.Hukum yang berkaitan. Bernoilli, hukum kekekalan energi dan konduksi

5. Simulasi

hasil simulasi yang saya lakukan error, jadi saya bekum bisa menunjukkan hasil simulasinya

Pertemuan 3 Desember 2020

Pada hari ini kelas diisi oleh pak Hariyotejo. Materi kelasnya adalah remodeling dari examples pada open modelica.

1. Pertama menginput semua equipment pada modeling sheet.

2. Lalu menyusun dan menyambungkan equipment menjadi sistem

3. Lalu isi parameter di setiap equipment. Check modeling.

4. Simulasikan.

Berikut hasil remodelling dari example.

Berikur Koding dari Hasil remodeling

Koding dari example

Lalu melakukan permodelan konservasi massa pada control volume.

Berikut Kodingnya

dan berikut Hasilnya

PR4 Sistem Fluida

1.Bagaimanakah analisa termodinamika (konservasi massa dan energi) pada sistem tersebut, buat skematik analisisnya.

Pada sistem diatas, model digunakan untuk mensimulasikan beban reduksi langkah power generator dari 100% menjadi 50% dalam jangka waktu 2500 detik Secara sederhana, berikut adalah process flow diagram dari sebuah Combined Cycle Power Plant.

Sistem Combined Cycle Power Plant terdiri dari beberapa proses:

A.Gas Turbine •Air compressor

Berguna untuk menghisap udara dari luar untuk menaikan tekanan udara yang di alirkan menuju combustion chamber.Pada compressor terjadi proses isentropik

•Combustion Chamber

Tempat dimana bahan bakar dan udara Bersatu untuk menciptakan suatu energi yaitu udara panas yang dialirkan menuju turbin melalui nozzle,dimana pada alat ini tekanan dianggap konstan (Isobarik).

•turbin berfungsi untuk memutar generator untuk menghasilkan suatu energi.

Gas Turbine yang berputar akibat dari panas yang di hasilkan pada combustiom chamber yang di aliri oleh nozzle menuju turbin. Diatas merupakan sistem dari gas turbin.Panas yang ada di gas turbin di alirkan menuju Heat recovery Steam generator.Berikut penjelasannya

B.Steam Turbine

Heat Recovery Steam Generator menangkap gas buangan

-HRSG menangkap gas buangan dari Gas Turbine yang jika tidak dipasang, dapat keluar melalui saluran pembuangan.HRSG berguna untuk memanaskan Kembali uap pembuangan dari gas turbine untuk dialiri ke turbin,yang dimana turbin 2 bertugas memutar generator untuk menghasilkan suatu energi

-Aliran steam ini kemudian melewati Steam Turbine, sehingga membuat Steam Turbine berputar dan menggerakkan generator drive shaft. Generator drive shaft ini kemudian mengubah sisa energi buangan dari Gas Turbine menjadi listrik.

-Hasil buangan dari turbin dialirkan menuju kondesor untuk merubah sifat dari uap menjadi cair agar dapat didorong oleh pompa menuju HRSG untuk dipanaskan Kembali.

2.Lakukan identifikasi komponen-komponen utama pada sistem serta berilah deskripsi fungsi kerjanya dalam sistem dan penjelasan analisis parameter yang digunakan

Karena sistem diatas merupakan sistem Combined Cycle Power Plant, maka terdapat 2 bagian utama dalam sistem pembangkit ini, yaitu Steam turbine dan Gas Turbine (GT)

Steam turbine

Komponen di dalam steam turbine adalah sebagai berikut:

-Condenser

-Drum

-Generator

-Heat Exchanger Terdiri dari beberapa jenis seperti:

oSuperheater

oEvaporator

oEconomiser