Difference between revisions of "Clarisa Cecillya Schuurman"
(→Final Report Hydrogen Storage) |
(→Final Report Hydrogen Storage) |
||
Line 81: | Line 81: | ||
Optimal Diameter = 10.009 mm | Optimal Diameter = 10.009 mm | ||
+ | |||
Optimal Height = 10.009 mm | Optimal Height = 10.009 mm | ||
+ | |||
Minimum Surface Area = 0.4 mm | Minimum Surface Area = 0.4 mm | ||
+ | |||
+ | |||
+ | '''Material''' | ||
+ | |||
+ | Saya memilih material Stainles Steel 304 dengan harga Rp.234.000 dengan ketebalan 0.6 cm. Lalu dilakukan perhitunan Hoop stress menggunakan metode numerik. |
Revision as of 12:09, 9 June 2023
Design & Optimization of Pressurized Hydrogen Storage
Konsep desain dan optimasi untuk penyimpanan hidrogen bertekanan 8 bar dengan kapasitas 1 liter dan budget maksimal Rp500.000
1. Bahan Tabung Penyimpanan: Memilih tabung penyimpanan yang berbahan stainless steel yang tahan terhadap tekanan 8 bar dan tahan akan hidrogen. Mengapa stainless steel? Karena stainless steel memiliki kekuatan yang baik dan relatif terjangkau.
2. Desain Silinder Sederhana: Memastikan tabung memiliki diameter yang cukup untuk memuat jumlah hidrogen yang diinginkan.
3. Pengamanan: Berikan katup pelepas tekanan yang sesuai untuk mencegah peningkatan tekanan yang berlebihan.
4. Penyegelan yang Efektif: Memastikan sistem penyegelan pada tabung penyimpanan efektif untuk mencegah kebocoran hidrogen. Gunakan seal atau O-ring yang tahan terhadap hidrogen dan bisa dipasang dengan aman pada sambungan tabung.
5. Desain Compact: Pertimbangkan ukuran yang optimal untuk memenuhi kapasitas 1 liter tetapi tetap mempertimbangkan efisiensi biaya dan kegunaan.
6. Pengujian: Pastikan tabung penyimpanan diuji dan memenuhi standar keselamatan serta regulasi yang berlaku. Penting untuk memastikan bahwa desain tabung telah melalui pengujian kebocoran, kekuatan, dan kinerja secara keseluruhan.
Final Report Hydrogen Storage
A. Dimensi
Menentukan dimensi tabung yang akan dibuat dengan menggunakan metode numerik agar lebih mudah dan cepat. Coding yang digunakan adalah sebagai berikut:
import math from scipy.optimize import minimize
target_capacity = 1.0 # 1 liter target_pressure = 8.0 # 8 bar
def calculate_cylinder_volume(diameter, height):
radius = diameter / 2 volume = math.pi * radius**2 * height return volume
def calculate_cylinder_surface_area(diameter, height):
radius = diameter / 2 surface_area = 2 * math.pi * radius * (radius + height) return surface_area
def objective(x):
diameter, height = x surface_area = calculate_cylinder_surface_area(diameter, height) return surface_area
def constraint(x):
diameter, height = x volume = calculate_cylinder_volume(diameter, height) pressure = target_pressure * (target_capacity / volume) return pressure - target_pressure
def optimize_tank_dimensions():
initial_guess = [0.5, 0.5] # Initial guess for diameter and height
# Define bounds for diameter and height bounds = [(0.01, 1), (0.01, 1)]
# Define the constraint that pressure should be within acceptable limits pressure_constraint = {'type': 'ineq', 'fun': constraint}
# Optimize using the minimize function from SciPy result = minimize(objective, initial_guess, bounds=bounds, constraints=pressure_constraint)
optimal_diameter = result.x[0] optimal_height = result.x[1] min_surface_area = result.fun
return optimal_diameter, optimal_height, min_surface_area
optimal_diameter, optimal_height, min_surface_area = optimize_tank_dimensions() print("Optimal diameter:", optimal_diameter) print("Optimal height:", optimal_height) print("Minimum surface area:", min_surface_area)
Output
Optimal Diameter = 10.009 mm
Optimal Height = 10.009 mm
Minimum Surface Area = 0.4 mm
Material
Saya memilih material Stainles Steel 304 dengan harga Rp.234.000 dengan ketebalan 0.6 cm. Lalu dilakukan perhitunan Hoop stress menggunakan metode numerik.