Muchalis Zikramansyah Masuku

Profile

Nama : Muchalis Zikramansyah Masuku

NPM  : 1906324164

Email : Muchalis.zikramansyah@ui.ac.id

Alamat Rumah : Jl. Folaraha Kalumata, Ternate, Maluku Utara

Pendidikan Sebelumnya : 2014-2018 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

Pendidikan Saat Ini  : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

Peminatan : Konversi Energi

Mata Kuliah : Komputasi Teknik

Kode Perkuliahan : ENME802004

Pengajar : Dr. Ir. Ahmad Indra Siswantara

Bobot: 2 SKS

Semester : 2

Tugas 1

Assalamualaikum Wr.Wb

Komputasi menurut saya adalah metode pemecahan masalah dengan menggunakan permodelan matematika. Komputasi membantu kita untuk mempersingkat waktu dalam memecahkan suatu masalah yang jika dilakukan secara manual oleh manusia dapat memakan waktu yang lama. Terdapat banyak software komputasi yang dapat digunakan. Selama masa perkuliahan di S1, software komputasi yang saya gunakan adalah Microsoft Excel untuk menghitung dan membuat grafik dalam pengerjaan skripsi dan laporan praktikum. Sedangkan pengetahuan saya untuk software lainnya seperti CFD hanya sebatas tau tentang keberadaan dan fungsinya. Alasan Saya belum pernah menggunakan software tersebut dikarenakan saat itu saya tidak memiliki suatu keharusan atau keperluan untuk menggunakan software tersebut. Oleh sebab itu ketika mengambil mata kuliah Komputasi Teknik ini saya tau bahwa saya perlu mempelajari tentang dasar-dasar komputasi dan tentu harus mampu mengoperasikan software komputasi dalam memecahkan permasalahan. Dihari pertama perkuliahan semester 2 ini, dimulai dengan Kelas Komputasi Teknik oleh Pak Dr. Ahmad Indra (DAI). Diawal kelas dimulai kami diperkenalkan dengan software bernama CFDSOF, yaitu software komputasi yang dikembangkan oleh pak DAI dan tim nya yang terdiri dari Mahasiswa-mahasiswa beliau. Pak DAI juga menjelaskan Tujuan belajar Komputasi yaitu:

1. Memahami Konsep-konsep dan Prinsip di dalam Pelajaran Komputasi Teknik

2. Mampu Menerapkan Pemahaman pada Kasus-kasus umum

3. Lebih Mengenal diri sendiri

Beliau juga menjelaskan bahwa untuk kelas Komputasi Teknik sendiri akan diberikan tugas-tugas sebagai salah satu bentuk penilaian. Namun, penilaian yang paling penting yang dilihat beliau adalah perubahan atau dalam Bahasa matematis disebut “Delta” dari diri mahasiswa. yang ingin dilihat oleh Pak DAI adalah perkembangan dari mahasiswanya, misalnya dari yang belum paham penggunaan software CFD menjadi dapat mengoperasikan dengan baik. Pak DAI menjelaskan bahwa untuk mengetahui perkembangan diri sendiri, mahasiswa harus dapat menilai diri sendiri atau yang biasa disebut dengan Muhasabah. Salah satu cara agar dapat mengingat pelajaran yang diberikan setiap harinya adalah dengan cara mencatat. Dengan berkembangnya teknologi, mencatat tidak harus melalui ujung pena namun dapat melalui keyboard computer. Dari sini pak DAI memperkenalkan website Ahmad Indra Research (AIR), yaitu fasilitas yang dapat digunakan oleh mahasiswa sebagai “diary” perkuliahannya. Jika mahasiswa selalu mencatat tentang apa saja yang didapat di perkuliahaan, maka kita dapat melihat perkembangan yang terjadi pada diri sendiri. Oleh sebab itu di awal pertemuan ini, Pak DAI memberikan tugas kepada mahasiswa untuk melakukan Muhasabah di hari pertama yang nantinya akan dibandingkan dengan Muhasabah pada Pertemuan terakhir di kelas Komputasi Teknik Ini.

Tugas 2

Sinopsis Skripsi

Di akhir masa studi S1, saya mengerjakan skripsi dengan judul Pengaruh Temperatur Ruang Bakar Terhadap Kecepatan Pembakaran Laminar HCNG Dengan Metode Spherical Expanding Flames . HCNG adalah bahan bakar hasil pencampuran antara CNG dan Hidrogen guna meningkatkan kecepatan pembakaran. CNG sendiri merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang bisa digunakan untuk mengganti bahan bakar minyak. Namun CNG memiliki kekurangan dari segi performa yang dihasilkan. Kecepatan pembakaran laminer dapat diteliti dengan beberapa metode, salah satunya dengan menggunakan metode Spherical Expanding Flames yaitu dengan mengukur diameter api yang dihasilkan. Kecepatan pembakaran sendiri dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya adalah temperatur. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh dari temperatur ruang bakar yang berisi reaktan terhadap kecepatan pembakaran laminer bahan bakar HCNG dan CNG yang kemudian dibandingkan satu sama lain. Penelitian ini dilakukan dengan variasi temperatur ruang bakar sebesar 30 °C, 35 °C, 40 °C,45 °C, 50°C. pengambilan data dilakukan dengan menghitung diameter api yang dihasilkan dari diameter terkecil sampai diameter terbesarnya dengan menggunakan High Speed Camera 125 fps kemudian dikonversi menjadi kecepatan pembakaran laminer menggunakan rumus. Hasil dari penelitian ini didapatkan bahwa nilai kecepatan pembakaran laminer meningkat seiring bertambahnya temperatur. Kecepatan pembakaran laminer dari HCNG memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan CNG. kecepatan pembakaran laminer dengan nilai tertinggi adalah bahan bakar HCNG dengan temperatur ruang bakar 50 °C yaitu sebesar 0.0906 mm/ms.

Pengembangan dengan bidang Komputasi

Dari penelitian yang saya lakukin di Skripsi saya, saya ingin melakukan pengembangan dengan cara mengaplikasikan ke dalam bidang komputasi. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan informasi yang tidak bisa saya dapatkan saat melakukan penelitian secara ekseprimental. Dengan melakukan proses simulasi, saya ingin mengetahui nilai tekanan yang dihasilkan oleh pembakaran, sehingga lebih memperkuat kesimpulan bahwa dengan meningkatnya kecepatan pembakaran, maka tekanan yang dihasilkan juga semakin meningkat yang nantinya akan berdampak baik pada performa mesin. Dan juga saya ingin melihat distribusi temperature yang terjadi didalam ruang bakar, sehingga dapat mengetahui posisi yang tepat untuk memanaskan ruang bakar.

Rancangan Skripsi

• 
• 
• 
• 

Tugas 3

Pemodelan Matematis

Pemodelan Matematika adalah penyusunan deskripsi dari beberapa perilaku dunia nyata (fenomena-fenomena alam) ke dalam bagian-bagian matematika. Terdapat beberapa jenis model antara lain:

1. Model Empiris Pada model empiris, data yang berhubungan dengan masalah menentukan peran yang penting. Dalam pendekatan ini gagasan yang utama adalah mengkrotruksi formula (persamaan) matematika yang dapat menghasilkam grafik yang terbaik untuk mencocokan data.

2. Model Simulas Dalam pendekatan ini program computer dituliskan didasarkan pada aturan-aturan yang dipercaya untuk membentuk suatu proses.

3. Model Stokastik Merupakan model matematik dimana gejala-gejala dapat diukur dengan derajat kepastian yang tidak stabil.

Project Pengembangan Skripsi

Topik Skripsi : Kecepatan Pembakaran Laminer Pembakaran adalah suatu runutan reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api. Kecepatan pembakaran dapat dihitung dengan beberapa metode, salah satunya metode yang saya gunakan yaitu Spherical Expanding Flame. Kecepatan pembakaran dihitung dengan mengukur diameter api setiap detiknya yang diambil menggunakan high speed camera. Untuk menghitung kecepatan pembakaran digunakan persamaan :

Sl – Sn = Lb α

Dimana: Sl = Laminar Flame Speed

Sn = Kecepatan Regang Api = dr/dt

r= jari jari api

t= waktu

Lb = Markstein Length

α = Flame Stretch Rate = (2/r) * Sn

Untuk mendapatkan nilai dari Markstein Length (Lb), digunakan bantuan software Matlab untuk mendapatkan nilai regresi dari Sn dan α seperti pada contoh gambar diatas sehingga kecepatan pembakaran dapat dihitung.

Extended Abstract

Nama: Muchalis Zikramansyah Masuku

Judul : Pengaruh Temperatur Ruang Bakar Terhadap Kecepatan Pembakaran Laminer HCNG

CNG adalah salah satu bahan bakar yang bisa menggantikan bahan bakar minyak, namun memiliki kekurangan dibagian performanya. Oleh karena itu dilakukan penambahan unsur hidrogen sehingga dapat meningkatkan kecepatan pembakaran laminernya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui Nilai dari Markstein Length yang merupakan unsur penting untuk mengetahui kecepatan pembakaran laminer pada masing masing variasi temperatur ruang bakar dan pada bahan bakar CNG dan HCNG. Nilai dari markstein length bisa didapatkan setelah dilakukan pengujian eksperimental untuk mendapatkan radius api kemudian dengan menggunakan software Matlab untuk menghitung gradien dari Kecepatan regangan api dan flame stretch rate pada masing masing variasi temperatur. variasi temperatur yang digunakan adalah 30 - 50 oC dengan interval 5.

Optimasi Kebutuhan Energi Manusia

Kalori

Kalori adalah satuan unit kandungan panas atau energy. Pada tubuh manusia, kalori merupakan jumlah energy yang dibutuhkan oleh manusia untuk melakukan aktivitas. Kalori dapat diperoleh melalui konsumsi makanan dan minuman sehari-hari. Nilai kalori dari makanan dan minuman tentu berbeda-beda tergantung dari jenisnya. Jumlah Penggunaan kalori dalam aktivitas sendiri tergantung dari jenis dan durasi kegiatan. Misalnya kegiatan berjalan kaki selama 10 menit membutuhkan 30 kalori. Nama Kalori dibagi menjadi dua jenis satuan energi

• Kilokalori, dikenal juga sebagai kalori besar, kilogram kalori, kalori makanan, dan nama-nama sejenisnya.
• Kalori Kecil atau gram kalori (kal) adalah perkiraan jumlah energi yang diperlukan untuk menaikkan temperatur satu gram air sebesar satu derajat Celsius pada tekanan satu atmosfer.

Kebutuhan kalori tiap orang berbeda-beda tergantung dari jenis kelamin, usia, tinggi dan berat badan, komposisi tubuh, aktivitas, hingga keadaan fisik masing-masing. Sebagai contoh Laki-laki usia 19-29 dengan berat 60 kg dan tinggi 168 cm membutuhkan energy 2725 kkal per hari sedangkan laki-laki dengan usia lebih dari 80 tahun membutuhkan energy 1525 kkal.

Terdapat beberapa cara untuk menghitung kebutuhan kalori setiap hari yakni :

Rumus Harris-Bennedict

Rumus ini memperhitungkan usia, jenis kelamin, berat badan, tinggi badan, hingga level aktivitas fisik.

• Rumus untuk menghitung kebutuhan energy pria yaitu 66,5 + 13,8 x (berat badan dalam kilogram) + 5 x (tinggi badan dalam cm) dibagi dengan 6,8 x usia.
• Untuk wanita = 655,1 +9,6 x (berat badan dalam kilogram) + 1,9 x (tinggi badan dalam cm) dibagi dengan 4,7 x usia.
• Hasil dari perhitungan kemudian dikalikan factor aktivitas fisik. Jika aktivitas fisik rendah, maka dikalikan dengan 1,2. Untuk yang sedang dikalikan dengan 1,3. Sedangkan aktivitas fisik berat dikalikan dengan 1,4.

Rumus WHO (World Health Organization)

Rumus ini lebih sederhana jika dibandingkan rumus Harris-Benendict. Rumus WHO dibagi sesuai kategori umur. Sebagai contoh, untuk mencari kebutuhan energy wanita berusia 18-29 tahun, digunakan rumus 14,7 x (berat badan dalam kilogram) + 496. Sementara untuk mencari kebutuhan energy pria berusia 18-29 tahuun, digunakan rumus 15,3 x (Berat badan dalam kilogram ) + 679. Hasilnya kemudian dikalikan dengan factor aktivitas fisik.

Perkiraan Berdasarkan Basal Metabolic Rate (BMR)

Basal Metabolic Rate adalah energy minimal yang dibutuhkan tubuh dalam keadaan istirahat sempurna baik fisik maupun mental, berbaring tetapi tidak tidur dalam suhu ruangan 25oC. BMR dapat digitung dengan mengalikan berat badan dengan 24 kalori (Berat Badan x 24 Kalori).

Data Penggunaan Energi

Berikut adalah data energi yang saya gunakan pada hari senin 02 Maret 2020

Rule of Term dari Komputasi Teknik

Dari Perkuliahan Hari ini, kami mendapatkan pengetahuan bahwa Komputasi Teknik memiliki aturan atau rule of term dalam menyelesaikan permasalahan. Rule of Term sebagai berikut:

1. Initial Thinking yaitu kita mengidentifikasi masalah dengan cara mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya. Initial thinking harus memuat setidaknya 60% dari solusi yang ingi dicapai.

2. Pemodelan Matematis Didalam pemodelan matematis terdapat asumsi-asumsi berdasarkan dari pengetahuan yang dimiliki. semakin banyak pengetahuan maka asumsi yang digunakan semakin baik.

3. Simulasi Simulasi dilakukan menggunakan software. secara kasarnya simulasi adalah menjalankan model yang kita buat.

4. Verivikasi Verivikasi dilakukan untuk menguji model yang digunakan tidak terdapat kesalahan dalam angka dan perhitungan (solve the equation right).

5. Validasi Validasi dilakukan untuk menguji keaktulan dari simulasi yang dilakukan dengan membandingkan dengan data yang sudah ada ( solve the right equation)

6. Result and Discussion Setelah melakukan simulasi, didapatkan hasil dan kemudian didiskusikan.

7. Report Hasil dari penelitian kemudian dibukukan atau dibuat laporan sebagai literatur referensi untuk penelitian lainnya.

UTS

1. Video Pemahaman Komputasi Teknik

2. Laporan Optimasi Penggunaan Energi

Berikut adalah data penggunaan energi dari tanggal 23-28 Maret 2020

File:Mz27maret.JPG

3. Draft Project Pengembangan

Rancangan

Pembakaran adalah suatu runutan reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api. Kecepatan pembakaran dapat dihitung dengan beberapa metode, salah satunya metode yang saya gunakan yaitu Spherical Expanding Flame. Kecepatan pembakaran semakin tinggi menunjukan difusivitas thermal yang tinggi. Difusivitas sangat bergantung pada temperature dan tekanan awal dari bahan bakar sebelum dilakukan pembakaran.

Sehingga semakin tinggi temperature maka kecepatan pembakaran semakin tinggi. Sedangakan semakin tinggi tekanan awal maka kecepatan pembakaran semakin rendah.

Kecepatan pembakaran dapat dihitung dengan persamaan :

Dimana Tref = 300 K, Pref = 1 atm

Ψ adalah fraksi massa dari gas sisa pembakaran Φ adalah ekuivalen rasio

Variabel Input

Untuk mendapatkan nilai dari kecepatan pembakaran digunakan software Matlab. Variabel yang digunakan adalah :

• Bahan Bakar menggunakan Hydrogen Enriched Compressed Natural Gas
• AFR yang digunakan adalah 6:1, 7:1, 8:1, 9:1, 10:1
• Kadar Hidrogen dalam Bahan bakar pada 5% dan 10%
• Temperatur awal pada 323K, 333K, 343K, 353K, 363K.
• Tekanan dibuat pada 1 atm

Kuis Komputasi Teknik

Untuk Kuis Komputasi Teknik saya lampirkan Excel dan Word melalui link google drive dibawah

https://drive.google.com/open?id=1mEcYKQ4wAJTsOxi5cVfkt7CnBoDIWpU_

Tugas Kelompok

Berikut ini saya lampirkan tugas kolaborasi tentang USING MASS-SPRING (MS) MODEL FOR BUILDING ANALYSIS

• 
• 
• 
• 
• 
• 

UAS Komputasi Teknik

Gambar Dibawah ini menunjukan Gaya-gaya yang bekerja pada mobil yang sedang berjalan di lintasan lurus

Dimana :

F traksi adalah gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin kendaraan

F Drag adalah gaya hambat yang dihasilkan oleh udara

F rr (Rolling resistant) adalah gaya hambat karena gesekan antar ban dengan lintasan

F gradien adalah gaya hambat ketika berada pada lintasan menanjak

Dari kasus diatas, dilakukan analisa koefisien Drag dan kecepatan maksimum dengan menggunakan simulasi pada python. hasil yang didapatkan dalam bentuk grafik. data yang digunakan adalah data dummy sejumlah 15 data.

Dibawah ini adalah kodingan yang digunakan dengan bahas python

Hasil yang didaptkan dari simulasi dapat dilihat pada ketiga grafik dibawah ini

• 
• 
•