Difference between revisions of "Aufa Rahma Asyifa"
Aufa.rahma (talk | contribs) (→Final Report of Design and Optimization of Pressured Hydrogen Storage) |
Aufa.rahma (talk | contribs) |
||
(19 intermediate revisions by the same user not shown) | |||
Line 22: | Line 22: | ||
== Final Report of Design and Optimization of Pressured Hydrogen Storage == | == Final Report of Design and Optimization of Pressured Hydrogen Storage == | ||
− | Dengan anggaran Rp500.000 dan persyaratan penyimpanan hidrogen 1 liter dengan tekanan 8 bar, saya memilih material | + | Dengan anggaran Rp500.000 dan persyaratan penyimpanan hidrogen 1 liter dengan tekanan 8 bar, saya memilih material AISI 304, karena relatif lebih terjangkau dan dapat digunakan untuk membangun tabung penyimpanan yang dapat menahan tekanan hidrogen pada tingkat tersebut. |
Selanjutnya saya melakukan perhitungan ukuran optimal untuk menentukan dimensi dari tabung menggunakan metode numerik. | Selanjutnya saya melakukan perhitungan ukuran optimal untuk menentukan dimensi dari tabung menggunakan metode numerik. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="xml"> | ||
+ | import math | ||
+ | |||
+ | def calculate_radius(volume): | ||
+ | # Menghitung jari-jari berdasarkan volume dan tinggi tabung | ||
+ | radius = math.sqrt(volume / (math.pi * height)) | ||
+ | return radius | ||
+ | |||
+ | def calculate_height(volume, radius): | ||
+ | # Menghitung tinggi tabung berdasarkan volume dan jari-jari | ||
+ | height = volume / (math.pi * radius**2) | ||
+ | return height | ||
+ | |||
+ | # Konstanta | ||
+ | pressure = 8 # Tekanan dalam bar | ||
+ | volume = 1 # Volume dalam liter (1 liter = 0.001 meter kubik) | ||
+ | |||
+ | # Konversi tekanan dari bar ke Pascal | ||
+ | pressure_pa = pressure * 1e5 | ||
+ | |||
+ | # Konversi volume dari liter ke meter kubik | ||
+ | volume_m3 = volume * 0.001 | ||
+ | |||
+ | # Menghitung jari-jari tabung | ||
+ | radius = calculate_radius(volume_m3) | ||
+ | |||
+ | # Menghitung tinggi tabung | ||
+ | height = calculate_height(volume_m3, radius) | ||
+ | |||
+ | # Cetak hasilnya | ||
+ | print("Dimensi tabung penyimpanan hidrogen:") | ||
+ | print("Jari-jari: {:.4f} meter".format(radius)) | ||
+ | print("Tinggi: {:.4f} meter".format(height)) | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | dan didapatkan hasil: | ||
+ | |||
+ | Dimensi tabung penyimpanan hidrogen: | ||
+ | Jari-jari: 0.0890 meter | ||
+ | Tinggi: 1.4081 meter | ||
+ | |||
+ | |||
+ | Selanjutnya saya melakukan perhitungan estimasi ketebalan dinding tabung dengan safety factor 10. | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="xml"> | ||
+ | def estimate_wall_thickness(pressure, tensile_strength, safety_factor): | ||
+ | # Menghitung tekanan yang diizinkan berdasarkan kekuatan tarik dan | ||
+ | faktor keamanan | ||
+ | allowable_pressure = tensile_strength / safety_factor | ||
+ | |||
+ | # Menghitung ketebalan dinding menggunakan rumus Barlow | ||
+ | thickness = pressure * 100000 / (2 * allowable_pressure) | ||
+ | return thickness | ||
+ | |||
+ | # Parameter yang diberikan | ||
+ | pressure = 8 # Tekanan dalam bar | ||
+ | tensile_strength = 250000000 # Kekuatan tarik baja karbon rendah dalam | ||
+ | Pascal | ||
+ | safety_factor = 10 # Faktor keamanan | ||
+ | |||
+ | # Konversi tekanan dari bar ke Pascal | ||
+ | pressure_pa = pressure * 1e5 | ||
+ | |||
+ | # Mengestimasi ketebalan dinding tabung | ||
+ | wall_thickness = estimate_wall_thickness(pressure_pa, tensile_strength, | ||
+ | safety_factor) | ||
+ | |||
+ | # Cetak hasilnya | ||
+ | print("Ketebalan dinding yang diestimasi untuk tabung dengan baja | ||
+ | karbon rendah, tekanan 8 bar, dan faktor keamanan 10 adalah:", | ||
+ | wall_thickness, "meter") | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | dan didapatkan hasil sebagai berikut: | ||
+ | |||
+ | Ketebalan dinding yang diestimasi untuk tabung dengan baja karbon | ||
+ | rendah, tekanan 8 bar, dan faktor keamanan 10 adalah: | ||
+ | 0.0021333333333333334 meter | ||
+ | |||
+ | Selanjutnya, saya melakukan perhitungan untuk mencari luas permukaan dari tabung. | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="xml"> | ||
+ | import math | ||
+ | def calculate_surface_area(radius, height): | ||
+ | # Menghitung luas permukaan tabung | ||
+ | lateral_area = 2 * math.pi * radius * height | ||
+ | base_area = math.pi * radius**2 | ||
+ | total_area = lateral_area + 2 * base_area | ||
+ | return total_area | ||
+ | |||
+ | # Parameter tabung | ||
+ | radius = 0.0890 # Jari-jari dalam meter | ||
+ | height = 1.4081 # Tinggi dalam meter | ||
+ | |||
+ | # Menghitung luas permukaan tabung | ||
+ | surface_area = calculate_surface_area(radius, height) | ||
+ | |||
+ | # Cetak hasilnya | ||
+ | print("Luas permukaan tabung penyimpanan hidrogen adalah:", | ||
+ | surface_area, "meter persegi") | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | dan didapatkan hasil: | ||
+ | Luas permukaan tabung penyimpanan hidrogen adalah: 0.5490441371597914 | ||
+ | meter persegi | ||
+ | |||
+ | Kemudian saya juga melakukan perhitungan untuk mencari massa dari tabung. | ||
+ | |||
+ | <syntaxhighlight lang="xml"> | ||
+ | import math | ||
+ | def calculate_mass(volume, density): | ||
+ | # Menghitung massa berdasarkan volume dan densitas | ||
+ | mass = volume * density | ||
+ | return mass | ||
+ | |||
+ | # Parameter tabung | ||
+ | volume = 0.001 # Volume dalam meter kubik | ||
+ | density = 70 # Densitas dalam kg/m^3 | ||
+ | |||
+ | # Menghitung massa tabung | ||
+ | mass = calculate_mass(volume, density) | ||
+ | |||
+ | # Cetak hasilnya | ||
+ | print("Massa tabung penyimpanan hidrogen adalah:", mass, "kilogram") | ||
+ | </syntaxhighlight> | ||
+ | |||
+ | dan didapatkan hasil sebagai berikut: | ||
+ | Massa tabung penyimpanan hidrogen adalah: 0.07 kilogram | ||
+ | |||
+ | Selanjutnya saya melakukan perhitungan biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan tabung. Dimana harga AISI 304 adalah Rp20.000 per 10x10 cm. | ||
+ | |||
+ | Sehingga perkiraan biaya yang dibutuhkan kurang lebih berkisar Rp.300.000-400.000. | ||
+ | |||
+ | ==Final Presentation== | ||
+ | [[https://www.youtube.com/watch?v=IeRmaApAG9s]] |
Latest revision as of 00:53, 16 June 2023
Contents
Introduction
Perkenalkan saya Aufa Rahma Asyifa, lahir di Jakarta, 29 Juni 2003. Saya berdomisili di Jakarta Timur.
Resume Perkuliahan 26/05/2023
Pada pertemuan kali ini, kami memahami bahwa conciousness atau kesadaran dalam berpikir sangat diperlukan untuk mencapai suatu hasil dalam pemecahan masalah. Seorang mahasiswa juga harus bisa memanfaatkan potensi diri sebaik mungkin dan tidak hanya mengandalkan waktu saat belajar di kelas tetapi juga mengoptimalisasikan waktu yang dimiliki untuk belajar mandiri.
Design & Optimization of Pressurized Hydrogen Storage
Kapasitas : 1 L
Tekanan : 8 bar
Anggaran : Rp500.000
Penyimpanan Hidrogen Bertekanan adalah metode yang digunakan untuk menyimpan hidrogen dalam wadah bertekanan, seperti tabung. Biasanya, pompa digunakan untuk mengisi hidrogen ke dalam tabung. Hidrogen yang disimpan dalam tabung dapat berbentuk gas terkompresi, cair, atau cyro.
Penggunaan bentuk cyro dalam penyimpanan hidrogen memungkinkan peningkatan efisiensi karena suhu yang rendah menjaga stabilitas dan tekanan yang tinggi memungkinkan pengompresan yang lebih baik, sehingga bentuk cyro dianggap sebagai yang paling efisien dan efektif. Selain itu, bentuk cyro juga fleksibel dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan.
Dalam upaya mengoptimalkan penyimpanan hidrogen, penggunaan bentuk cyro dapat menjadi solusi yang layak, terutama jika anggaran terbatas. Ini karena material yang digunakan dalam pembuatan sistem penyimpanan seringkali membutuhkan kualitas tinggi, yang dapat menjadi mahal dan tidak dapat dikompromikan. Namun, dengan melakukan penelitian sebelumnya dan bekerja dengan pompa bertekanan tinggi, optimasi dalam bentuk penyimpanan dapat dicapai.
Final Report of Design and Optimization of Pressured Hydrogen Storage
Dengan anggaran Rp500.000 dan persyaratan penyimpanan hidrogen 1 liter dengan tekanan 8 bar, saya memilih material AISI 304, karena relatif lebih terjangkau dan dapat digunakan untuk membangun tabung penyimpanan yang dapat menahan tekanan hidrogen pada tingkat tersebut.
Selanjutnya saya melakukan perhitungan ukuran optimal untuk menentukan dimensi dari tabung menggunakan metode numerik.
import math
def calculate_radius(volume):
# Menghitung jari-jari berdasarkan volume dan tinggi tabung
radius = math.sqrt(volume / (math.pi * height))
return radius
def calculate_height(volume, radius):
# Menghitung tinggi tabung berdasarkan volume dan jari-jari
height = volume / (math.pi * radius**2)
return height
# Konstanta
pressure = 8 # Tekanan dalam bar
volume = 1 # Volume dalam liter (1 liter = 0.001 meter kubik)
# Konversi tekanan dari bar ke Pascal
pressure_pa = pressure * 1e5
# Konversi volume dari liter ke meter kubik
volume_m3 = volume * 0.001
# Menghitung jari-jari tabung
radius = calculate_radius(volume_m3)
# Menghitung tinggi tabung
height = calculate_height(volume_m3, radius)
# Cetak hasilnya
print("Dimensi tabung penyimpanan hidrogen:")
print("Jari-jari: {:.4f} meter".format(radius))
print("Tinggi: {:.4f} meter".format(height))
dan didapatkan hasil:
Dimensi tabung penyimpanan hidrogen: Jari-jari: 0.0890 meter Tinggi: 1.4081 meter
Selanjutnya saya melakukan perhitungan estimasi ketebalan dinding tabung dengan safety factor 10.
def estimate_wall_thickness(pressure, tensile_strength, safety_factor):
# Menghitung tekanan yang diizinkan berdasarkan kekuatan tarik dan
faktor keamanan
allowable_pressure = tensile_strength / safety_factor
# Menghitung ketebalan dinding menggunakan rumus Barlow
thickness = pressure * 100000 / (2 * allowable_pressure)
return thickness
# Parameter yang diberikan
pressure = 8 # Tekanan dalam bar
tensile_strength = 250000000 # Kekuatan tarik baja karbon rendah dalam
Pascal
safety_factor = 10 # Faktor keamanan
# Konversi tekanan dari bar ke Pascal
pressure_pa = pressure * 1e5
# Mengestimasi ketebalan dinding tabung
wall_thickness = estimate_wall_thickness(pressure_pa, tensile_strength,
safety_factor)
# Cetak hasilnya
print("Ketebalan dinding yang diestimasi untuk tabung dengan baja
karbon rendah, tekanan 8 bar, dan faktor keamanan 10 adalah:",
wall_thickness, "meter")
dan didapatkan hasil sebagai berikut:
Ketebalan dinding yang diestimasi untuk tabung dengan baja karbon rendah, tekanan 8 bar, dan faktor keamanan 10 adalah: 0.0021333333333333334 meter
Selanjutnya, saya melakukan perhitungan untuk mencari luas permukaan dari tabung.
import math
def calculate_surface_area(radius, height):
# Menghitung luas permukaan tabung
lateral_area = 2 * math.pi * radius * height
base_area = math.pi * radius**2
total_area = lateral_area + 2 * base_area
return total_area
# Parameter tabung
radius = 0.0890 # Jari-jari dalam meter
height = 1.4081 # Tinggi dalam meter
# Menghitung luas permukaan tabung
surface_area = calculate_surface_area(radius, height)
# Cetak hasilnya
print("Luas permukaan tabung penyimpanan hidrogen adalah:",
surface_area, "meter persegi")
dan didapatkan hasil:
Luas permukaan tabung penyimpanan hidrogen adalah: 0.5490441371597914 meter persegi
Kemudian saya juga melakukan perhitungan untuk mencari massa dari tabung.
import math
def calculate_mass(volume, density):
# Menghitung massa berdasarkan volume dan densitas
mass = volume * density
return mass
# Parameter tabung
volume = 0.001 # Volume dalam meter kubik
density = 70 # Densitas dalam kg/m^3
# Menghitung massa tabung
mass = calculate_mass(volume, density)
# Cetak hasilnya
print("Massa tabung penyimpanan hidrogen adalah:", mass, "kilogram")
dan didapatkan hasil sebagai berikut:
Massa tabung penyimpanan hidrogen adalah: 0.07 kilogram
Selanjutnya saya melakukan perhitungan biaya yang dibutuhkan untuk pembuatan tabung. Dimana harga AISI 304 adalah Rp20.000 per 10x10 cm.
Sehingga perkiraan biaya yang dibutuhkan kurang lebih berkisar Rp.300.000-400.000.
Final Presentation
[[1]]