Valve-Jenizhar Adivianto

Assalamualaikum Wr. Wb

BIODATA

Perkenalkan saya Jenizhar Adivianto dari kelas sisflu 03

PERTEMUAN 1

pada pertemuan kali ini kelas dibuka oleh pak Dai dan membahas mengenai valve.

fungsi valve:

1.

2. mengatur aliran

3. menghindari backflow

ada beberapa jenis valve yaitu:

1. Butterfly Valve

2. Check valve

3. Gate valve

4. Globe valve

5. Ball valve

Valve harus bekerja dengan pressure drop seminimal mungkin. Kemudian bang Ales menjelaskan mengenai apa itu CFD. CFD merupakan Computational Fluid Dynamics yang digunakan untuk mengetahui dan menganalisa sebuah sistem fluida melalui simulasi.

Kemudian Gandes menjelaskan mengenai fitur pada CFD yaitu ada external flow dan Internal flow.

Berikutnya, ada Josiah dari kelas aplikasi CFD mengenai koding dari software CFD.

Pak Dai menghimbau agar seluruh mahasiswa mempraktikan simulasi yang contohnya sudah diberikan di grup WA yaitu mengenai valve. Berikut merupakan dokumentasi dari poercobaan saya:

Berikutnya Pak DAI memberikan kami tugas yaitu menghitung pressure drop dan grafik sesuai dengan video tutorial yang sudah diberikan namun dengan valve yang berbeda. Saya menggunakan valve dengan geometri sebagai berikut dengan mesh yang sudah di sesuaikan dan generate

kemudian dengan aplikasi paraview saya menghitung pressure drop dengan mengurangi pressure total outlet dengan inlet. berikut merupakan gambar dari pressure total inlet dan outlet:

Hasil pressure drop yang dicari adalah 0.0000496495

Setelah itu saya membuat grafik dari pressure.

Setelah itu, saya membuat distribusi velocity dan tekanan yang tersebar di seluruh valve

Terima kasih, sekian

Wassalamualaikum Wr. wb.

PERTEMUAN 2

Assalamualaikum Wr. Wb

Pada pertemuan kali ini, pak Dai menjelaskan mengenai prinsip dasar dari sistem fluida. Kemudian, pak Dai menghimbau mahasiswa pada kelas CFD untuk sharing mengenai aplikasi-aplikasi sistem fludia yaitu Bang Abi Rizky. Sistem fluida pada penerapan di CFD SOF mengenai vertikal turbin. Vertikal turbin memiliki poros vertikal, kemudian airfoil dari sudu - sudu turbin dan beberapa parameter lainnya. Bang abi menjelaskan mengenai distribusi kecepatan dan tekanan pada air foil. kemudian distribusi tersebut dapat disimulasikan seiring dengan waktu. Menunjukkan bahwa apabila ada pergerakan rotasi, maka distribusi kecepatan juga berubah-ubah

kemudian yang kedua ada bang bintang dari kelas cfd untuk sharing mengenai ilmu sistem fluida.

Pak Dai menghimbau untuk mengsimulasikan pembangkit listrik tenaga uap dibantu oleh bang Edo. bang edo menjelaskan tentang turbin VAWT dengan 3 air foil yang mewakilkan sudu. Di bagian belakang air foil pasti ada vortex yang terjadi karena adanya separasi.

Pak Dai menjelaskan mengenai turbin impuls dan turbin reaksi. turbin reaksi ada guide mechanism dari blade yang berputar. lebih besar. Fluida akan mengalir melalui turbin tersebut. Turbin impuls biasanya untuk turbin-turbin air. sudunya lebih statis. Turbin impuls lebih memiliki sudu yang melengkung daripada turbin reaksi. rumus impuls

F = mdot . deltaV

untuk turbin reaksi tekanan diatas airfoil lebih kecil dari pada dibawah sehingga terdapat gaya lengan.

PR 2/Jenizhar Adivianto

Pak Dai juga menjelaskan di open modelicca mengenai model sistem fluida dengan perpindahan fluida dari 1 tangki ke tangki yang lain. disitu kita bisa memperkirakan berapa laju dan perubahan tekanannya. dalam model tangki tersebut, terdapat beberapa perhitungan dalam bentuk koding. Kemudian pak DAi mengsimulasikan sehingga kita bisa melihat plot

Pada pertemuan ini jga pak Dai memberikan kami tugas untuk mempelajari example yang ada di openmodelica mengenai sistem fluida. Oleh karena itu, saya akan mempelajari example three tanks yang ada di open modelica. Setelah saya memilih three tanks, terdapat model dan kodingan yang sudah tertera pada open modelicanya. koding tersebut berisikan profil dan keadaan awal tanki serta profil dan rumusan matematika untuk pipa-pipanya. gambarnya dapat dilihat dibawah ini

pada kodingan diketahui bahwa semua tanki memiliki ketinggian yang sama namun memiliki ketinggian air yang berbeda. pada tanki 1 air memiliki ketinggian 8 sedangkan pada tanki 2 dan 3 air memiliki ketinggian 3. Setelah mengetahui itu, saya mencoba untuk check simulation dan tentu saja variable sudah seimbang dengan equation. Lalu saya langsung simulasikan. Berikut merupakan grafik dari level atau ketinggian air pada 3 tanki tersebut setelah saya simulasikan selama 200 detik.

pada grafik menunjukan ketinggian air pada ketiga tanki terhadap waktu. Dapat dilihat bahwa air pada tanki satu menurun terlebih dahulu secara drastis karena air tanki 1 mengalir untuk mengisi tanki 2 dan 3. selanjutnya air pada tanki dua terlihat menurun sedikit karena mengisi tanki tiga juga. Sedangkan untuk ketinggian air pada tanki 3 terlihat cenderung naik terus sebelum akhirnya setimbang. Hal ini disebabkan oleh keadaan tanki 3 yang hanya menerima air namun tidak memberikan air ke tanki lain.

Berikut merupakan link file saya : https://drive.google.com/drive/folders/10yoOEjFsBZYgWB8OT6NOKVaKnv_SvauJ?usp=sharing

Sekian pembelajaran example dari open modelica pada kali ini

Terima kasih

Wassalamualaikum Wr. Wb

PERTEMUAN 3

Assalamualaikum wr. wb

Pada hari ini Pak Dai membuka pertemuan dengan mengingatkan kami semua akan tugas yang sudah diberikan dan mengajak kami untuk berdiskusi mengenai prinsip dari sistem permodelan sistem fluida. Dari apakah itu permodelan dan fungsi dari permodelan. Permodelan merupakan suatu metode untuk membuat atau mereplika sistem nyata dalam bentuk numerik yang bisa disimulasikan dan dihitung untuk membantu para engineer dalam merancang suatu sistem. salah satu contohnya adalah untuk sistem fluida. Kita bisa melakukan analisis berbasis hukum-hukum fisika dalam permodelan ini contohnya adalah software open modelica.

Ada 2 pendekatan pada sistem permodelan, yang pertama low driven model (berdasarkan hukum fisika). Contohnya adalah bernoulli, kontinuitas, dll. Yang kedua adalah model berbasis AI (artificial inteligience) yaitu data driven model

Selanjutnya ada asistensi oleh pak Aryo untuk simulasi open modelica. Pak Aryo menghimbau kami untuk membuka example twotanks pada open modelica. kemudian, beliau menjelaskan bahwa pada documentation browser terdapat informasi-informasi yang diketahui yang nantinya akan dihitung oleh pemrograman koding yang dibuat.

sistem ini terdiri dari kedua tanki dan satu pipa. dari kedua tanki tersebut memiliki ketinggian fluida yang berbeda dan pada saluran pipa sudah terisi fluida karena tidak ada valve. Jadi disini kita akan melihat perubahan level pada kedua tanki sampai nanti level dari kedua tanki sama. Karena ada perbedaan ketinggian maka ada perbedaan tekanan dan volume juga sehingga terjadi gaya hidrostatik.

Kemudian kodingan di cek model terlebih dahulu untuk verifikasi apakah model sudah siap untuk di simulasikan. Output yang dihasilkan dari simulasi adalah plotting grafik dan angka-angka hasil hitungan pada variable browser. pada variable browser juga terdapat keterangan-keterangan mengenai deskripsi dari variabel.

Dari hasil simulasi yang dilakukan, dapat dilihat bahwa level dari kedua tanki sudah seimbang setelah detik 1,5 s. Setelah itu, Pak Aryo menghimbau agar kami mencoba untuk menjalankan simulasi dengan waktu yang lebih sebentar. jadi waktu merupakan hal yang penting dalam simulasi permodelan.

kemudian kami mengambil satu contoh lagi pada empty tanks. Pada contoh ini memiliki level fluida yang berbeda dan memiliki posisi yang berbeda yaitu vertikal. Jadi air pada tanki 1 mengalir ke tanki 2 yang masih kosong menggunakan pengaruh ketinggian. memiliki komponen sama seperti sebelumnya yaitu 2 tanki dan 1 pipa. Menyimulasikan untuk melihat bagaimana perubahan level terhadap waktu.

Setelah dicoba menambah panjang dari pipa, maka akan lebih lama. dan apabila ketinggian dari pipa di perpendek maka akan lebih cepat perpindahannya. maka dari itu model yang ada pada open modelica sudah sesuai dengan hukum fisika nyatanya.

Terima Kasih Wassalamualaikum

PR 3/Jenizhar Adivianto

Assalamualaikum Wr. Wb

Pak hario memberikan kami tugas mengenai aplikasi open modelica untuk mata kuliah Sistem Fluida. Pak Hario memberikan kami tugas yaitu untuk ANALISA PEMODELAN SISTEM DENGAN TOOLS OPENMODELICA

Dari sistem fluida yang diberikan dalam gambar-gambar berikut, buatlah analisa pemodelannya sbb :

1. Deskripsi/uraian fisik berdasarkan bagan yang ada

2. Prosedur analisa pemodelan

3. Analisa dan Interpretasi Hasil Pemodelan

4. Catatan konsep utama hukum fisika yang diimplementasikan dalam pemodelan

5. Berikan hasil-hasil simulasi parameter untuk mendukung kesimpulan yang diperoleh

Berikut merupakan gambar yang diberikan oleh pak Hario dan jawaban dari soal-soal yang diberikan

1. Deskripsi/uraian fisik berdasarkan bagan yang ada

sistem pemanas yang simpel dengan siklus aliran tertutup. Setelah 2000s maka valve tersebut akan sepenuhnya terbuka. terdapat pompa untuk mengatur tekanan dan burner untuk mengatur temperatur. Ada part berupa pipa dimana sebagai media air mengalir. Berikutnya ada sensor kecepatan dan suhu untuk mengukur parameter tersebut.

2. Prosedur analisa pemodelan

Pada model yang sudah ada pada gambar diatas, dapat dilihat bahwa pertama-tama, air dalam tank mengalir menuju heater dengan bantuan pompa. Pada heater terdapat burner yang dapat mengatur temperature. selanjutnya ada valve yang terhubung pada pipa sehingga kita bisa mengatur juga aliran yang masuk ke bagian yang berhubungan dengan wall. Dengan itu maka akan terjadi perpindahan panas pada pipa ke wall yang pada saat itu memiliki suhu lingkungan serta suhu dari fluida juga akan berubah setelah di tinjau pada sensor suhu dan kembali ke tanki.

Pada sistem permodelan ini, pertama - tama kita harus memastikan bahwa kodingan yang tertera sudah sesuai dengan model yang kita inginkan dan hukum-hukum fisika. Apabila dirasa sudah sesuai, maka kita dapat memastikan kembali dengan tombol centang hijau yaitu "check model". Dengan Check model, apabila variable dan equation sudah seimbang, maka kode program yang dibuat sudah benar sehingga kita dapat memulai simulasi. Setelah simulasi selesai, kita dapat melihat grafik plot setiap variabel yang ada sehingga dapat kita analisa dan ambil kesimpulannya nanti.

3. Analisa dan Interpretasi Hasil Pemodelan

Dari permodelan yang dibuat, terdapat beberapa parameter yang dapat kita tinjau. Yang pertama yaitu ada Temperature dimana temperature ini merupakan hal utama yang kita amati pada permodelan ini. Parameter berikutnya yaitu Tekanan akibat dari pompa. Dimensi pipa juga sangat mempengaruhi hasil dari pergerakan fluida disini seperti diameter, panjang pipa, kekasaran, dan lain-lain

Jadi disini kita dapat melihat dalam 2000s sampai valve penuh dibuka, bagaimana simulasi mengenai perubahan-perubahan parameter yang terjadi dan pada detik berapa valve dapat memberikan efek maksimal terhadap sistem permodelan ini

4. Catatan konsep utama hukum fisika yang diimplementasikan dalam pemodelan

Terdapat beberapa hukum fisika yaitu :

1. Hukum konservasi energi

2. Hukum konservasi massa

3. Hukum konservasi momentum

pada model ini juga terdapat hukum-hukum dari heat transfer seperti konveksi dan konduksi.

5. Berikan hasil-hasil simulasi parameter untuk mendukung kesimpulan yang diperoleh

1. Deskripsi/uraian fisik berdasarkan bagan yang ada

Pada gambar diatas, terdapat 3 tanki yang saling berhubungan dengan 3 pipa. Air dari dalam tanki akan mengisi air pada tanki 2 dan 3. Dengan ketinggian air yang berbeda-beda. Pada tanki 1 memiliki ketinggian air 8m dan pada tanki 2 dan 3 memiliki tinggi 3m. Pada permodelan ini, kami bisa menganalisa dan mengsimulasikan perpindahan air dari tanki 1 ke tanki 2, kemudian tanki 2 ke tanki 3. Oleh karena itu, saya akan menyebutkan prosedur analisa saya pada nomor berkutnya.

2. Prosedur analisa pemodelan

Karena pengaruh prinsip-prinsip dan hukum fluida, maka air dapat mengalir dari tanki 1 ke tanki 2, begitu pula dari tanki 2 ke tanki 3. Pada sistem permodelan ini, kita harus memastikan bahwa kodingan yang tertera sudah sesuai dengan model yang kita inginkan dan hukum-hukum fisika. Apabila dirasa sudah sesuai, maka kita dapat memastikan kembali dengan tombol centang hijau yaitu "check model". Dengan Check model, apabila variable dan equation sudah seimbang, maka kode program yang dibuat sudah benar sehingga kita dapat memulai simulasi. Setelah simulasi selesai, kita dapat melihat grafik plot setiap variabel yang ada sehingga dapat kita analisa dan ambil kesimpulannya nanti.

3. Analisa dan Interpretasi Hasil Pemodelan

Pada kode program permodelan ini, terdapat 261 variabel dan 261 equation. kode - kode program tersebut berisi semua data - data yang kita butuhkan dan perhitungan - perhitungan dari hukum fisika yang kita butuhkan juga. Pada awal -awal pemograman, kita meng-input fluida yang akan kita gunakan dalam sistem ini yaitu air. Data dari fluida air sudah ada di dalam open modelica sehingga kita dapat langsung menginput kumpulan properties dan sifat-sifat air melalui kodingan yang simpel.

Selanjutnya kita dapat melihat pada kodingan untuk meng-input tanki-tanki yang akan kita gunakan dalam sistem permodelan ini. Kodingan untuk tanki 1 dapat dilihat sebagai berikut :

Modelica.Fluid.Vessels.OpenTank tank1(

   crossArea=1,
   redeclare package Medium = Medium,
   use_portsData=true,
   height=12,
   level_start=8,
   nPorts=1,
   portsData={Modelica.Fluid.Vessels.BaseClasses.VesselPortsData(diameter=
       0.1)}) annotation (Placement(transformation(extent={{-80,20},{-40,

pada kodingan tersebut dapat dilihat ada Cross area yang menunjukan luas, height = tinggi tanki, level start = ketinggian air awal, dan properties-properties lainnya. Begitu pula untuk tanki 2 dan tanki 3.

Untuk kodingan dari pipanya memiliki data mengenai properties-propertiesnya pula sehingga dapat di lihat sebagai berikut

Modelica.Fluid.Pipes.StaticPipe pipe1(                    redeclare package
     Medium =                                                                       Medium,
   allowFlowReversal=true,
   height_ab=2,
   length=2,
   diameter=0.1)
                annotation (Placement(transformation(
       origin={-60,-10},
       extent={{-10,-10},{10,10}},
       rotation=90)));

Setelah semua data di input, dapat dihubungkan dengan equation-equation sebagai berikut

equation

 connect(pipe1.port_a, pipe2.port_a) annotation (Line(points={{-60,-20},{-60,
         -40},{0,-40},{0,-30},{0,-20}}, color={0,127,255}));
 connect(pipe2.port_a, pipe3.port_a) annotation (Line(points={{0,-20},{0,-20},
         {0,-40},{60,-40},{60,-30}}, color={0,127,255}));
 connect(pipe3.port_b, tank3.ports[1])
   annotation (Line(points={{60,-10},{60,-10},{60,10}}, color={0,127,255}));
 connect(pipe1.port_b, tank1.ports[1]) annotation (Line(points={{-60,0},{-60,
         10},{-60,20}}, color={0,127,255}));
 connect(pipe2.port_b, tank2.ports[1]) annotation (Line(

Equation - equation diatas berguna untuk menghubungkan pipa dengan pipa dan pipa dengan tanki-tanki pada kodingan sebelumnya. Dengan hitungan matematis disini kode - kode yang sudah diprogram nantinya dapat dilihat hasil simulasinya apabila kodingan tersebut sudah benar dan sesuai dengan hukum fisika dan matematika. Oleh karena itu, pada soal nomer 4 saya akan memberikan catatan mengenai konsep-konsep hukum fisika yang ada pada sistem permodelan ini.

4. Catatan konsep utama hukum fisika yang diimplementasikan dalam pemodelan

Hukum fisika dalam pemodelan tersebut adalah hukum tekanan hidrostatis dan hukum bernoulli dirumuskan sebagai berikut:

Ph = ρgh

Ph = Tekanan Hidrostatis (N/m2 atau Pa) >> 1 atm = 1 Pa

ρ = Massa jenis (km/m3)

g = Gaya gravitasi (m/s2)

h = Kedalaman suatu benda dari permukaan zat cair (m)

Ph = ρgh + P

P = Tekanan udara luar (1 atm atau 76 cm Hg)

5. Berikan hasil-hasil simulasi parameter untuk mendukung kesimpulan yang diperoleh

Setelah disimulasikan, didapatkan grafik untuk variabel-variabel yang ada di dalam sistem. Karena kita meninjau perpindahan air dari tanki ke tanki, maka disini saya akan menganalisa perubahan level dari tiap tanki tiap waktunya yang hasil simulasinya akan saya tunjukkan di bawah ini.

pada grafik menunjukan ketinggian air pada ketiga tanki terhadap waktu. Dapat dilihat bahwa air pada tanki satu menurun terlebih dahulu secara drastis karena air tanki 1 mengalir untuk mengisi tanki 2 dan 3. selanjutnya air pada tanki dua terlihat menurun sedikit karena mengisi tanki tiga juga. Sedangkan untuk ketinggian air pada tanki 3 terlihat cenderung naik terus sebelum akhirnya setimbang. Hal ini disebabkan oleh keadaan tanki 3 yang hanya menerima air namun tidak memberikan air ke tanki lain. Jadi, dapat diambil kesimpulan bahwa perhitungan-perhitungan yang sudah di program dengan openmodelica sudah benar dan sesaui dengan kejadian aslinya dan simulasi-simulasi tersebut dapat digunakan sebagai langkah awal dalam merancang suatu sistem atau produk.

PERTEMUAN 4

Assalamualaikum Wr. Wb

pada hari ini, Pak hario membuka kelas untuk mengajar kami mengenai open modelica kembali. Pertama-tama, beliau mengajarkan kami tentang pembuatan komponen pada sistem. Jadi kita bisa membuka libraries dan menemukan komponen, kemudian kita bisa ngedrag open tanks dan pipa untuk di sambungkan. Cara menyambungkannya adalah mengedrag titik yang ada di bawah tanki dan klik untuk mengubah arah dari vertikan ke horizontal, kemudian klik kembali untuk menyambungkan dengan pipa. Begitu pula dari pipa ke tanki 2.

Dengan memasuki model ini, maka kode program dari komponen otomatis masuk ke bagin text document. kemudian ada equation untuk menyambungkan komponen-komponen tersebut. Kita me remodel dari two tanks yang sudah ada di example dengan memasukan komponen sendiri.

PR 4/Jenizhar Adivianto

Selanjutnya pak hario memberikan kami tugas mengenai analisa siklus kombinasi pembangkit daya untuk kita analisa :

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

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

3. Medium fluida kerja apa saja yang terjadi dalam proses siklus tersebut, dan bagaimanakah proses analisis perhitungan dalam pemodelan

4. Jelaskan flow line (jalur koneksi) masing-masing yang diberi warna hitam, merah, dan biru sesuai dengan interkoneksi yang diberikan dalam diagram tersebut.

gambar permodelan siklus teersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

1. Analisa Termodinamika

Pada permodelan ini menggunakan siklus rankine dan brayton. Siklus rankine merupakan siklus yang biasa digunakan pada pembangkit listrik yang menggunakan uap dimana fluida yang digunakan melewati dua fase yaitu yang pertama cairan terlebih dahulu kemudia menjadi uap untuk menggerakkan turbin. Sedangkan, siklus brayton merupakan siklus yang hanya menggunakan satu fase fluida saja yaitu gas untuk menggerakkan turbin. Udara di kompresi dan dipanaskan sehingga dapat menggerakkan turbin gas. Namun karena disini adalah gabungan, saya akan memperjelas skema yang terjadi pada siklus ini.

2. Identifikasi Komponen

Berikut merupakan identifikasi komponen-komponen yang berada pada siklus ini:

1. Valve = berguna untuk mengatur aliran dengan membuka atau menutup katup. Parameter dari valve ini adalah Max. CV, Fluid average pressure, dan Fluid specific enthalpy.

2. Pipa = berguna sebagai wadah atau media untuk fluida mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Parameter dari pipa adalah Diameter, panjang, average fluid pressure.

3. Pompa = berguna untuk menggerakkan fluida dengan mengatur tekanan. Parameter dari pompa adalah Coeff. Pump, laju massa, laju volume, dan Fluid average pressure

4. Kondensor = berfungsi untuk mengubah uap menjadi air yang nantinya akan digunakan kembali dalam siklus ini. parameter dari kondensor adalah Cavity volume, Cavity cross-sectional area, Fraction of initial water volume in the drum, Pipe internal diameter, Friction pressure loss coefficient, dan Number of pipes in parallel

5. Drum = berfungsi untuk menampung air dan uap (saturated steam) panas dengan perbandingan 50 - 50. parameter dari drum adalah diameter, cross area, tinggi

6. Generator = berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik. parameter dari generator adalah efisiensi

7. Heat exchanger = berfungsi untuk mengubah temperatur dari fluida yang dipakai. parameter dari heat exchanger adalah Exchanger length, Number of segments, Pipe internal diameter, dan Number of pipes in parallel

8. Steam turbine = berfungsi untuk mengubah energi panas menjadi energi gerak untuk menggerakan blade sehingga dapat memnggerakan generator. parameter dari steam turbine adalah Nominal compression nominal rate, Compressor nominal efficiency, Turbine nominal expansion rate, Turbine nominal efficiency, Turbine reduced mass flow rate, Chamber pressure loss coefficient, dan Combustion chamber thermal losses

9. Water Mixer = berfungsi untuk mencampurkan fluida dari beberapa inlet menjadi lebih sedikit daripada inlet pada awalnya. Parameter dari water mixer adalah kecepatan, tekanan, dan ketinggian.

10. Water Splitter = berfungsi untuk memecah satu aliran atau lebih dari sebuah inlet menjadi lebih banyak, kebalikan dengan water mixer. Parameter dari water splitter adalah kecepatan, tekanan, dan ketinggian.

3. Medium yang dipakai serta analisa perhitungan

Medium yang digunakan dalam siklus ini ada 4 yaitu steam turbines, gas turbines, centrifugal pump, dan Kompressor. Pada keempat medium ini terdapat siklus adiabatik yang berarti proses yang muncul tanpa perpindahan panas dan massa antara sistem dan lingkungannya. Jadi proses ini ditutupi oleh dinding yang disolasi termal sepenuhnya.

4. Fungsi flow line

1. Hitam tebal = jalur hitam tebal untuk masuk dan keluar gas pada turbin (pada openmodelica)

2. Hitam tipis = mentransfer energi/kerja dari turbin ke generator

3. Biru = jalur untuk gas temperature rendah (pada openmodelica)

4. merah = jalur untuk gas temperature tinggi (pada openmodelica)

Terima kasih

Wassalamualaikum Wr. Wb.

PERTEMUAN 5

Assalamualaikum wr wb

Pada pertemuan kali ini, kelas dibuka oleh pak Dai dengan memberitahu kami mengenai tugas besar atau tubes.

kemudian pak haryo memberikan kami tutorial kembali mengenai thermosyspro pada open modelica. dengan cara membuka system libraries dan emmilih thermosyspro. kemudian memilih example kemudian simple example kemudian pilih test compressor. Pak hario menjelaskan bahwa informasi-informasi mengenai komponen - komponen pada diagram dapat kita lihat semuanya pada text view. kita akan me remodel sistem fluida kompresor ini. Dapat dilihat bahwa di komponen paling kiri terdapat source dan komponen paling kanan terdapat sink. Dapat dilhat bahwa terdapat aliran fluida disitu. Selanjutnya, pak haryo menjelaskan kepada kami mengenai setiap komponen pasti mempunyai parameter yang dapat dilihat apabila kita klik komponennya. Pada kompresor terdapat 3 parameter yaitu faktor kompressor, efisiensi isentropik, dan power loses akibat gaya gesek.

Pak hario melatih kami untu kmembuat remodel dari sistem ini. pertama-tama buat class baru. Kemudian import kembali thermosyspro. Krmudian masukan komponen2 yang dibutuhkan dengan men-drag dari libraries ke dalam. kemudian, sambungkan komponen-komponen dengan menarik garis. Settelah itu kita menyamakan parameter-parameter dengan parameter pada contohnya. Setelah itu kit acheck model dan ubah stop time pada simulation setup menjadi 1000. Setelah selesai dapat kita lihat grafik plotting dari dari tiap variabel yang akan kita bandingkan dengan contoh yang sudah ada. Pak hario menjelaskan bahwa ada juga sistem-sistem perpipaan yang lain pada libraries pressure loses.

Untuk tugas besar, setelah pertemuan ini, kita punya gambaran mengenai permodelan dan analisis mengenai bagaimana bahan bakar dihasilkan. analisis berdasarkan desain yang ada namun bisa dilakukan analisa terhadap konfigurasinya (piping : panjang, dimensi ) sudah ditentukan. Pak hario menjelaskan mengenai tubes seperti membuat suatu permodelan dan analisis suatu sistem pemipaan yang ada dalam suatu proses pengolahan bahan bakar, nanti didalam proses pengolahan bahan bakar itu terdapat bahan bakar yang dihasilkan dalam suatu proses reaksi didalam reaktor. Kemudian, didalam reaktor ada temperatur pembakaran, laju udara untuk pembakarannya, laju partikel katalis untuk membantu proses dll. Masing-masing mahasiswa menganalisis hidrodinamik dengan sistem yang ada, dan nanti bisa dilakukan analisis dari struktur sistem tersebut seperti data-data pipa dan lain-lain. Juga ada sistem koneksi seperti elbow, fitting dan komponen valve contohnya.

PERTEMUAN 6

Assalamualaikum Wr.wb

Pada sore hari ini, diadakan kelas dengan dosen tamu oleh Bapak Harun Al Rasyid

Beliau merupakan CEO di beberapa industri perusahaan pembangkit dan sudah memiliki pengalaman sebanyak 36 tahun di bidangnya. Pertama-tama, beliau membuka kelas dengan menjelaskan sejarah dari teknologi pembangkit yang awalnya ada pada tahun 1950. Berikutnya, Pak Harun menjelaskan mengenai beberapa poin utama yaitu

1. Tipe-tipe turbin untuk penggerak pesawat

2. Perbedaan turbin gas

3. Siklus Brayto

4. Penjelasan secara umum mengenai gas Turbin dan CCPP (combined cycle power plant)

Terima kasih

Wassalamualaikum Wr. wb

Sinopsis TUGAS BESAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

1. Latar belakang

Sangat banyak kasus - kasus sistem fluida yang ada di kehidupan profesional maupun sehari-hari. Setelha melakukan riset dan studi literatur mengenai kasus-kasus sistem fluida, akhirnya saya menentukan kasus sistem pendinginan pada mesin mobil menggunakan radiator sebagai kasus yang ingin saya analisa. Radiator pada mobil berfungsi sebagai pendingin mesin yang panas karena berputar terus menerus. sistem kerja dari radiator mesin adalah air (pendingin) yang dialirkan ke mesin untuk menyerap panas dan nantinya air tersebut akan kembali ke radiator untuk didingankan dan begitu pula seterusnya. Siklus ini merupakan salah satu siklus termofluida karena disini terdapat peristiwa heat exchange atau pertukaran panas.

Terdapat beberapa komponen penting pada sistem pendingin mesin mobil yaitu:

- water jacket = tempat air untuk mengalir di dalam mesin

- selang = mengalirkan air dari mesin ke radiator (atas) ataupun sebaliknya (bawah)

- radiator = tempat air dari mesin mengalami pendinginan

- reservoir tank = tempat penampungan air

- kipas pendingin = kipas untuk membantu mendinginkan air pada radiator

- pompa air = memompa air dari radiator ke mesin

- thermostat = berperan sebagai kontroller, berfungsi untuk mengarahkan aliran air ke radiator. Apabila mesin masih dingin, maka thermostat tertutup dan air hanya akan berputar pada mesin. Jika mesin sudah mencapai suhu 90 derajat, maka thermostat akan terbuka lebar dan air akan mengalir ke radiator untuk didinginkan.

2. Tujuan

Tugas besar yang saya rancang pada kali ini memiliki tujuan untuk menuntun mahasiswa dari kelas sisflu-03 ini agar dapat bisa menganalisa kasus nyata dengan menerapkan teori-teori yang sudah ada melalui perangkat lunak atau software yang disarankan yaitu OpenModellica. Tugas besar ini juga berperan untuk menjadi parameter pemahaman dari kelas-kelas yang sudah diadakan sebelumnya juga.

3. Metodologi

Pertama-tama, saya berusaha memahami konsep dan alur dari kasus terlebih dahulu. Setelah itu, saya membuat sketsa terlebih dahulu sebelum saya beranjak ke openmodelica. Pada open modelica, saya akan melakukan pencarian terhadap komponen - komponen yang saya butuhkan untuk sketsa yang sudah saya buat. kemudian, saya menyusun komponen-komponen tersebut sesuai dengan alur dari kasus tersebut. Berikutnya saya akan mengecek terlebih dahulu apakah susunan sudah valid dan dapat disimulasikan. Apabila sudah aman, saya akan mencoba untuk menganalisa faktor-faktor yang mempengaruhi kerja dari alur tersebut.

4. Hasil

Setelah melakukan studi literatur, saya mendapatkan informasi mengenai diagram modelling sistem pendingin radiator yang diagram dan modelnya adalah sebagai berikut.

Sumber :

- https://www.researchgate.net/figure/Parts-of-cooling-system_fig1_268369584

- https://www.researchgate.net/figure/Schematic-of-the-engine-cooling-system-to-be-modeled_fig1_288875880\

berikut merupakan hasil sketsa kasar saya mengenai sistem cycle pendingin ini.

Karena saya menggunakan open modellica, sudah terdapat berbagai contoh untuk sistem pendingin. Berdasarkan analisa saya membandingkan sistem cooling pada radiator ini memiliki modelling yang mirip dengan salah satu example pada openmodellica yaitu heating system. oleh karena juga terbatasnya komponen-komponen pada open modelica itu sendiri, jadi saya tidak bisa untuk memodelkan keseluruhan dari sistem pendingin radiator ini. Akhirnya saya akan menyederhanakan sistem pendingin radiator ini dengan sistem pendingin simple cooling. Pemodelan sistem simple cooling ini secara garis besar memiliki fungsi dan mekanisme yang sama dengan radiator yaitu menggunakan fluida yang bekerja sebagai coolant untuk mendinginkan sumber panas. Dengan penyederhanaan ini, saya juga bisa lebih mudah untuk menganalisa dari parameter-parameter yang ditinjau di sistem cooling. . berikut merupakan example dari heating system yang menurut analisa saya sudah hampir menyerupai dari sistem pendinginan radiator.

Dari heating system ini, saya akan menjelaskan beberapa komponen yang bisa mewakili pada sistem pendinginan radiator. Pertama-tama, pompa digunakan untuk menginput fluida ke sistem perpipaan. Kemudian disini burner berperan sebagai sumber panas mesin pada mobil sehingga fluida yang melewati burner akan menyerap panas. selanjutnya, valve disini berperan sebagai thermostat. Perbedaannya adalah kalau valve disini masih manual sedangkan thermostat yang digunakan pada mesin berperan sebagai controller yang memiliki sensor suhu. Bila suhu fluida masih rendah maka akan diputarkan kembali ke mesin dan apabila suhu sudah tinggi, valve akan terbuka dan fluida akan mengalir ke sistem pendingin, lalu dikembalikan lagi ke pompa.

Dari keseluruhan heatingsystem ini, saya menemukan bahwa masih terlalu kompleks dan banyak terjadinya error saat disimulasikan. Oleh karena itu, saya mengambil salah satu example lagi yaitu simple cooling yang akan saya analisa parameter-parameternya. Berikut merupakan pemodelan dari sistem simple cooling.

Berikut merupakan hasil plotting simulasi yang menunjukkan variabel T dari pipa. Hasil dari plotting ini menunjukkan bahwa sistem cooling yang dimodelkan dapat digunakan. Plotting variabel T ini juga menunjukkan bahwa konveksi pada pemodelan ini dapat bekerja. grafik plotting dapat dilihat pada gambar dibawah

Dari grafik menunjukkan bahwa ada diagram suhu yang turun terlebih dahulu baru naik akibat konveksi yang hasil akhirnya adalah suhu steady pada pipa. Dari suhu pipa yang tinggi akibat konveksi dari panas suhu mesin, panas tersebut akan berpindah kepada fluida yang mengalir didalamnya yang nantinya akan dialirkan ke pendingin fluidanya. Dari grafik menunjukkan bahwa ada diagram suhu yang turun terlebih dahulu baru naik akibat konveksi yang hasil akhirnya adalah suhu steady pada pipa. Dari suhu pipa yang tinggi akibat konveksi dari panas suhu mesin, panas tersebut akan berpindah kepada fluida yang mengalir didalamnya yang nantinya akan dialirkan ke pendingin fluidanya. Berikutnya merupakan perbandingan dari kenaikan suhu pada pipa dan pada fluida. Dapat terlihat bahwa terdapat perbedaan diagram pada plotting ini. Pada suhu pipa lebih tinggi daripada suhu fluida. Disini menunjukkan terjadinya perpindahan panas dari pipa ke fluida namun tidak semuanya. Parameter yang mempengaruhi perpindahan panas ini adalah properties dari fluidanya tersebut.

Pada konveksi ini, rumus yang digunakan adalah :

Keterangan:

A = luas

h = koefisien konveksi W/(m2.K).

Ts = suhu permukaan

Tf = suhu fluida

Koefisien konveksi bukan merupakan properti dari suatu fluida. Ia merupakan parameter yang diperoleh berdasarkan experimen yang mana nilainya bergantung kepada semua variabel yang mempengaruhi proses konveksi seperti geometri permukaan, sifat aliran fluida, properti fluida dan kecepatan fluida. Faktor-faktor tersebut merupakan parameter dari fluida yang dapat mempengaruhi sistem pendinginan ini. Namun, ketika saya ingin mengubah variabel-variabel pada open modellica, terjadi error-error yang belum saya mengerti sehingga hasil simulasi yang akan saya analisa belum dapat dilihat.

Terima kasih

wassalamualaikum Wr. Wb.

UAS

Assalamualaikum Wr. Wb.

berikut merupakan jawab UAS sistem fluida saya

Terima kasih

Wassalamualaikum Wr. wb