Dieter.rahmadiawan

Profil

Nama  : Dieter Rahmadiawan

NPM  : 1906324031

Jurusan  : Teknik Mesin – Konversi Energi

Dosen Pembimbing  : Prof. Dr.-Ing. Ir. Nasruddin, M.Eng.

Research Interest  : Nano-biolubricant

---

Komputasi Teknik – Pertemuan I (3 Februari 2020)

A.1. Pengertian Komputasi Teknik

Secara umum, pengertian komputasi diartikan sebagai suatu cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Dalam dunia teknik, sangat banyak hal yang perlu diselesaikan dengan perhitungan matematika. Dengan bantuan komputasi, permasalahan-permasalahan ini dapat diselesaikan sehingga mengefisienkan waktu serta biaya.

B.1. Tujuan Pembelajaran Komputasi Teknik

1. Memahami konsep dan prinsip dalam komputasi teknik

2. Mampu menerapkan pemahaman komputasi teknik dalam permasalahan teknik dan kehidupan.

3. Sebagai sarana dalam mengenal diri (Artinya, dengan menguasai komputasi teknik kita akan sangat terbantu dalam menyelesaikan permasalahan matematis. Kemampuan alogirtma komputasi juga selalu berkembang setiap detiknya. Untuk itu, kita harus mengetahui mana yang belum kita kuasai dan tidak kuasai, dengan harapan kita mendapatkan ilmu dari yang sebelumnya tidak tau menjadi tau dan mengerti.

C.1. Kemampuan Dalam Komputasi Teknik

Saya merupakan lulusan S1 UI T.Mesin tahun 2013. Saya pernah mengambil kelas Komputasi Numerik dengan Pak Engkos. Saya pernah menggunakan aplikasi CFD Flow Simulation, Pyro Simulation, dan ANSYS Fluent. Namun saya masih dalam proses belajar untuk memahami bagaimana konsep dan prinsip kerja dari aplikasi ini. Saya juga memiliki pengalaman dalam aplikasi metode numerik, misalnya memperkirakan persebaran temperatur pada sebuah medium dengan sebuah persamaan yang kita tentukan.

Komputasi Teknik – Pertemuan II (10 Februari 2020)

A.2. Resume Perkuliahan Pada perkuliahan ini, saya diajarkan mengenai pola berfikir mahasiswa zaman milenial. Di zaman yang modern dan serba praktis ini, sudah tidak ada lagi kata "tidak bisa", semua bisa dilakukan. Sebagai contoh jika kita ingin mempelajari sesuatu, kita bisa mencari hal itu di internet, baik itu buku, video, atau tulisan. Kita bisa mendapatkan ilmu yang sangat banyak jika memiliki kemauan. Untuk itu, yang saya dapatkan dari pertemuan ini adalah bahwa kita sebagai mahasiswa harus bisa belajar mandiri dan mampu menganalisanya dengan tepat.

B.2. Sinopsis Tugas Akhir

Tugas akhir saya yang berjudul "Sistem Termodinamika Organic Rankine Cycle dengan Fluida Kerja R134A" saya selesaikan pada tahun 2017 yang mana dibimbing oleh Prof. Idrus Alhamid. Tugas akhir ini menjelaskan mengenai siklus tertutup rankine yang didesain untuk mengetahui performa dari scroll compressor jika difungsikan sebagai expander. Fluida kerja yang digunakan pada sistem ini adalah R134a. Variasi yang dilakukan yaitu pada temperature panas yang diberikan "hot water source". Dengan meningkatkan sumber panas yang diberikan, maka akan meningkatkan parameter lainnya seperti Tekanan, putaran compressor, dan temperature keluar kompresor Luaran dari tugas akhir saya ini masih berupa putaran expander yang diperoleh dari sistem kerja ORC itu sendiri.

C.2. Rencana Project Tugas Akhir menggunakan Komputasi Teknik Tugas akhir yang saya lakukan merupakan eksperimen yang data-datanya diperoleh menggunakan data akuisisi. Adapun hal yang ingin saya kembangkan adalah :

1. Menampilkan error data yang diperoleh

2. Melakukan simulasi cycle tempo dan membandingkan dengan data eksperimen

3. Mencari nilai optimum putaran Expander

Presentasi Sinopsis Skripsi

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

Komputasi Teknik – Pertemuan III (17 Februari 2020)

A.3 Resume Perkuliahan

Pada perkuliahan minggu ke 3 Komputasi teknik, Pak DAI membahas mengenai hubungan perkuliahan komputasi teknik dengan permasalahan kehidupan. Hampir semua manusia menghadapi masalah dengan 3 hal ini : Ketidaktahuan, Malas, dan Egois. Diharapkan dengan mendalami ilmu komputasi teknik, kita dapat secara perlahan menurangi tiga hal yang saya sebutkan ini. Dengan selalu mau belajar hal baru, selalu intropeksi diri dan tidak enggan untuk memberikan (sharing) ilmu yang sudah kita peroleh.

B.3 Permodelan matematis skripsi

Skripsi yang saya lakukan memerlukan data dari evaprotaor, kondenser, dan expander yang digunakan sebagai input. Nilai mass flow telah diperoleh dari hasil test scroll compressor menggunakan air compressor sebagai fluida kerja. Kemudian asumsi dilakukan untuk mass flow refrijeran r134a adalah sama dengan udara. Perhitungan energi dan daya diperoleh dengan menggunakan persamaan Q= mh - mh. Data entalpi diperoleh dari tabel dan aplikasi yang berhubungan dengan masalah ini. Selanjutnya, eksperimen dilakukan untuk memperoleh putaran dan daya compressor. Daya diperoleh dengan persamaan W= m (hoe-hic ) Prediksi daya dan putaran expander pada temperature hingga 100C akan dilakukan dengan ANN. Input yang digunakan adalah data temperature in dan out expander dengan targetnya adalah dari referensi berupa artikel atau berdasarkan perhitungan teoritis.

Jumlah neuron adalah 10, fungsi training (TRAINLM), network type (feed-forward backprop), perfomance of function (MSE)

Q = Energi

m = mass flow

h = entalpi

hoe = entalpi pada keluaran expander

hic = entalpi pada inlet condenser (diasumsikan juga sebagai outlet expander)

Komputasi Teknik – Pertemuan IV (23 Februari 2020)

A.4 Abstrak Skripsi

Name: Dieter Rahmadiawan

Title: Organic Rankine Cycle System Thermodynamic Using R-134a as The Working Fluid

Manusia dalam menjalani kehidupan selalu membutuhkan energi untuk beraktivitas. Kebutuhuan energi tersebut semakin meningkat sesuai dengan cepatnya pertumbuhan manusia. Hingga saat ini, mayoritas masyarakat masih berkergantungan dengan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui seperti batubara dan minyak bumi. Hal ini mengakibatkan sumber daya alam tersebut akan habis dalam waktu dekat. Selain itu, diprediksikan kebutuhan energi dalam 20 tahun kedepan akan meningkat pesat. Sudah banyak penilitian besar-besaran mengenai pemanfaatan energi panas atau siklus organic rankine cycle. Sistem ini memanfaatkan energi panas yang ada pada fluida dengan menkonversikan energi panas menjadi listrik. Jenis fluida yang digunakan disini adalah refrijeran ramah lingkungan yang memiliki titik superheat yang rendah sehingga panas yang dibutuhkan untuk mengubah fasa refrijeran tidaklah terlalu besar. Refrijeran R134a digunakan sebagai fluida kerja pada sistem ini. Air bertemperatur tinggi dengan range 60C-85C akan digunakan untuk memanaskan refrijeran yang mana terjadi pada plate heat exchanger yang berfungsi sebagai evaporator. Uap panas bertekanan tinggi akan dihasilkan dan ditersukan ke expander yang mana output dari expander ini akan ditersukan ke condensing untuk mengubah refrijeran uap menjadi cair. Selanjutnya, fluide kerja diteruskan ke Pompa Gear yang berperan memberikan tekanan dan mengaliri sistem sehingga siklus termodinamika dapat terulang. Mass Flow dari sistem ditetapkan sebesar 10 kg/s. Putaran expander rata-rata yang diperoleh adalah sebesar 348 RPM dengan efisiensi thermal sebesar 8.5%.

Komputasi Teknik – Pertemuan V (9 Maret 2020)

Pada perkuliahan minggu ke 6 Komputasi teknik, Pak DAI membahas mengenai bagaimana langkah-langkah untuk menyelesaikan suatu masalah. Secara umum permasalahan dikelumpokan dalam dua hal yaitu terstruktur dan tidak terstruktur (modifikasi). Ketika menghadapi masalah, hal pertama yang harus dilakukan adalah melakukan analisa. Analisa ini dapat berupa mengetahui lebih dalam masalah itu, langkah apa saja yang ingin kita lakukan, serta hasil apa yang akan kita peroleh. Dengan kata lain hipotesis. Setelah analisa selesai, kita harus membuat model matematis, maksudnya adalah melakukan penggambaran skematik terhadap suatu masalah seperti membuat diagram benda bebas dari kasus pembebanan batang kantilever, kemudian menuliskan persamaan matematis yang dibangun dari data dan asumsi yang ada pada langkah sebelumnya.

Selanjutnya, melakukan simulasi untuk meninjau dan menverifikasi hasil yang diperoleh. Tujuan dari simulasi ini adalah agar tidak terjadinya hal yang tidak diinginkan. Setelah simulasi selesai, kita akan melakukan verifikasi dan validasi mengenai hasil dari simulasi tersebut.

UTS Komputasi Teknik Program Master (Tahun Ajaran 2019/2020)

1. Kebutuhan Harian Manusia

Manusia selalu mengeluarkan energi selama beraktifitas. Semakin banyak aktifitas yang kita lakukan, maka kalori yang kita bakar semakin banyak juga. Hidup sehat adalah salah satu kebiasaan yang sudah kita tinggalkan di dunia yang serba mudah ini. Pada kesempatan ini, saya akan mencoba mencari nilai optimum dari kegiatan keseharian saya.

Parameter yang saya berikan adalah biaya yang dikeluarkan dalam menjalani aktivitas beserta dengan kalori yang dikeluarkan. Saya memiliki motor, itu merupakan suatu kemudahan bagi saya namun sisi negatif yang saya peroleh dari mengendarai motor adalah kurangnya aktivitas saya sehingga kalori yang dibakar sedikit. Jika kalor yang dibakar sedikit, maka kita kurang sehat.

Gambar dibawah menjelaskan pilihan yang memungkinkan dalam keseharian saya. Saya membagi menjadi 3 poin penting : 1. Aktivitas berangkat kuliah menggunakan motor atau Jalan kaki (Kosan saya berjarak 500 meter. Saya dapat menuju kampus selama 5 menit menggunakan motor atau jalan kaki selama 10 menit. Dengan berjalan kaki, kalori yang saya bakar lebih banyak dibandingkan dengan menggunakan motor) 2. Makan siang di kantek atau di warteg (Saya harus jalan jauh ke luar lokasi kampus untuk mencari makanan murah seperti warteg. Kantek dekat dengan lokasi kuliah sehingga saya tidak perlu jalan jauh. Keuntungannya adalah saya bisa menghemat waktu namun makanan di kantek relatif lebih mahal dibandingkan warteg) 3. Kerja (naik motor atau kereta) (Kerja menggunakan motor menghabiskan waktu 40 menit perjalan, sedangkan menggunakan kereta bisa sampai 60 menit. Untuk kalori yang terbakar, opsi menggunakan kereta lebih besar pengeluaran kalorinya dikarenakan lebih banyak berjalan dan berdiri)

Setiap pilihan mempunyai poin masing-masing yang nanti akan diperoleh nilai optimum.

Untuk 1 Kalori Terbakar = 1 Point

Waktu Terpakai setiap menit = -10 Point

Kelompok dengan Biaya paling kecil = 100 Point, penambahan biaya setiap 5000 = -10 Point

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

Analisa

Dari data tersebut, diperoleh biaya optimum diperoleh pada angka 3, yaitu Berangkat ke kampus dengan jalan kaki, makan di kantek, dan kerja menggunakan motor. Untuk biaya, pilihan ini ada pada urutan 3 paling murah. Kalori yang terbakar adalah 550 kalori yang mana berasalah dari kita berjalan kaki menuju kampus. Saya juga bisa menghemat waktu dengan bekerja dengan menggunakan motor. Sehingga dapat dikatakan pilihan ini merupakan pilihan optimum karena semuanya seimbang. Kita dapat hidup sehat dan memanfaatkan waktu dengan sebaik mungkin.

2. Draft Paper Komputasi Teknik File draft dikirim ke WA Group

3. Video Pembelajaran Komputasi Teknik

KUIS 2 Komputasi Teknik (Tahun Ajaran 2019/2020)

Terlampir link jawaban Kuis

https://drive.google.com/open?id=1SXn2bnKPTXWLujaMkivKr9Sf7N4sbFITM86Fgymsqzg (Word)

https://drive.google.com/open?id=10hJRr4Mn4K3CTmn_QvNqDEzjV-SpsWDjmWu3vH7afuQ (Excel)

UAS Komputasi Teknik Tahun Ajaran 2019/2020

Pada ujian akhir semester, diberikan persoalan mengenai linear dynamic pada kendaraan mobil dengan data yang ditentukan sendiri. Penyelesaiannya dilakukan dengan metode numerik (dalam hal ini diselesaikan dengan metode 4th order Runge-Kutta) dibantu oleh software MATLAB. Pada simulasi ini, saya membandingkan 2 mobil sport yang memiliki spesifikasi yang hampir serupa, yaitu Lamoborghini Aventador S dengan Ferrari 812. Spesifikasi kedua mobil tersebut dicantumkan dalam gambar 3 dibawah.

Permasalahan ini dilakukan dengan metoda Runge-Kutta. Algoritma yang digunakan akan dijelaskan pada coding dalam gambar 1 dan 2 dibawah.

Terdapat asumsi pada permasalahan ini yaitu : 1. Jalanan dianggap datar dan tidak ada elevasi. dengan koefisien gesek 0.3 2. Massa kendaraan sudah termasuk massa pengendara 3. Tidak ada kerugian mekanikal 4. Tidak ada hambatan luas penampang mobil 5. Daya mesin konstan pada setiap putaran

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

• 

  alt text

Kesimpulan Hasil : Waktu untuk mencapai kecepatan maksimal untuk mobil lambhorgini dan ferrari berturut turut adalah ~1.43 detik dan ~1.33 detik. Sedangkan untuk mencapai waktu maksimal, diperlukan waktu ~49.8 detik untuk kedua mobil dengan kecapatan Max Ferrari sebesar ~243 km/h dan kecepatan Max Lambhorgini sebesar ~224 km/h. Kecepatan max real untuk ferrari adalah 300 km/h dan ditempuh dalam waktu 25 detik. Waktu real ferrari untuk menempuh 100 km/h adalah 2.9 detik. Terdapat kemiripan yang cukup besar antara simulasi ini dengan hasil real.