Alief Rizki Azhar

Introduction Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh My introduction is Alief Rizki Azhar with NPM 2106731094 from the 2021 Marine Engineering Department. I come from Jakarta, to be precise, in South Jakarta, Mampang Prapatan. my school origin is SMK Negeri 29 Jakarta. I am the first child of 3 siblings.

Resume Pertemuan 1 - 26/05/2023

Kuliah pertama pada kelas sore tanggal 26-05-23 belum membahas banyak tentang materi. Pertama" pak dai membahas asal-usul namanya yaitu Dr. Ahmad indra atau biasa kita kenal pak dai nama Dai diambil ketika pak dai menyelesaikan S3 nya dan mendapat gelar Dr yang awalnya ahmad indra setelah mendapat gelar Dr namanya menjadi Dr ahmad indra atau di singkat Dai.di kesempatan jumaat 26-05-23 pak dai banyak bercerita tentang banyak hal seperti prespektif pandangan dosen kepada mahasiswanya,beda ilmu agama dan ilmu matematika,kenapa kita harus kuliah ??? Apakah bisa kamu gak kuliah tapi sukses ??, Bercerita tentang pembahasaan ensten (Kecepatan Cahaya),dan manfaat ilmu itu apaa ??. Setelah banyak bercerita pak dai membahas materi tentang (X²-1)(X-1) setelah itu pak dai menunjuk mahasiswa untuk menjelaskan apa maksud dari materi ini, mahasiswa yang di tunjuk pak dai menjelaskan apa yang dia ketahui tentang meteri (X²-1)(X-1). Saya sendiri juga ingin memberi jawaban saya tentang materi ini (X²-1)(X-1) menurut pendapat saya pribadi (X^2-1)/X-1 tidak di jabarkan/langsung di masukan(X=1) akan mendapat kan hasil 0/0 = hasilnya tak tentu , akan tetapi bila di jabarkan terlebih dahulu (X^2-1)/X-1 menjadi (X+1)~X-1~/~X-1~ akan mendapatkan hasil (1+1) =2

Desain Optimasi Sistem Penyimpanan Hidrogen

Mendesain dan Mengoptimalkan Tekanan dari Penyimpanan Hidrogen dengan Kapasitas  : 1 L, Tekanan  : 8 bar,dan Biaya tidak boleh lebih dari Rp.500.000.

To design and optimize hydrogen storage pressure, several factors need to be considered, including safety, reliability and cost. In this case, we will try to design a hydrogen storage with a capacity of 1 liter and a pressure level of 8 bar, with a maximum cost limit of Rp. 500,000.

The following are steps that can be taken in designing and optimizing hydrogen storage:

1.Determine design requirements and limitations:

• Storage capacity: 1 liter
• Pressure level: 8 bar
• Maximum fee: Rp. 500,000

2. Choose the right material:

• To withstand the high pressure levels, you will need a material that is strong and resistant to corrosion.
• Materials commonly used for hydrogen storage at high pressure are carbon fiber or special aluminum alloys.

3.Calculate the tank wall thickness:

• To determine a safe tank wall thickness, you need to calculate the maximum internal pressure that the tank must withstand.
• Use the simple cylindrical tank pressure equation: P = 2 * t * S/D where P is the pressure in Pascals (Pa), t is the thickness of the tank wall in meters (m), S is the allowable safe stress for the material (Pa), and D is the tank diameter in meters (m).
• In your case you want to make sure the tank is capable of withstanding a pressure of 8 bar or about 800,000 Pa.

4. Choose a tank that is available on the market:

• Look for a commercially available hydrogen tank that fits your needs.
• Check available tank specifications and prices to ensure they meet your capacity, pressure and budget.

5. Consider safety factors:

• The tank design must consider safety factors such as safety valves to prevent overpressure and thermal protection to prevent overtemperature.

6. Cost evaluation:

• Compare the price of a hydrogen tank that meets your specifications with a predetermined maximum budget (Rp 500,000).
• Choose a tank that meets the technical specifications and is also affordable according to your budget.

7. Test and validation:

• After selecting a suitable tank, be sure to test and validate the safety and performance of the hydrogen tank.
• Perform pressure test, leak test and environmental resistance test to ensure the tank is functioning properly.

It should be noted that the design and optimization of hydrogen storage involves complex technical factors and often requires specialized knowledge in this field. It is advisable to consult experts or engineers experienced in hydrogen storage to ensure a safe and efficient design.

Final Report of Pressurised Hydrogen Storage

Membuat laporan akhir tentang penyimpanan hidrogen bertekanan dengan spesifikasi tekanan sebesar 8 bar, volume sebesar 1 liter, dan batasan harga maksimum sebesar Rp500,000

-Dimensi Tabung Untuk mencari dimensi tabung yang sesuai dengan persyaratan yang diberikan, kita perlu mempertimbangkan beberapa faktor seperti tekanan, material, dan budget. Namun, untuk mempermudah, kita dapat mengasumsikan tabung sebagai silinder dengan diameter dan tinggi yang sama.

Berikut adalah contoh kode Python untuk mencari dimensi tabung yang memenuhi persyaratan tersebut:

  import math
  from scipy.optimize import minimize
  def objective(x):
  radius, height = x
  return 2 * math.pi * radius * (radius + height)
  def constraint(x):
  radius, height = x
  return math.pi * radius ** 2 * height - 1000
  initial_guess = [1, 10]  # Initial guess for the height and radius
  # Define the bounds for the height and radius
  bounds = [(0, None), (0, None)]
  # Define the volume constraint
  volume_constraint = {'type': 'eq', 'fun': constraint}
  # Minimize the surface area subject to the volume constraint
  result = minimize(objective, initial_guess, method='SLSQP', bounds=bounds,
                constraints=volume_constraint)
  optimal_radius = result.x[0]
  optimal_height = result.x[1]
  min_surface_area = result.fun

  print(f"\n\nOptimal Radius: {optimal_radius} cm")
  print(f"Optimal Height: {optimal_height} cm")
  print(f"Minimum Surface Area: {min_surface_area} cm²\n\n")

Hasil yang didapat :

  Optimal Radius: 5.41926151761526 cm
  Optimal Height: 10.838518131840956 cm
  Minimum Surface Area: 553.5810443870101 cm²

-Menentukaan Prameter Bahan yang digunakan dan Biaya" yang di keluarkan Material yang saya gunakaan adalah Stainless steel 316 dengan yield strength adalah 205 Mpa dan Tensile Strength adalah 515 Mpa de perhitungan yang dilakukan Menggunakan Rumus Hoop Strees σ_hoop = P * D / (2 * t)

di mana :σ_hoop adalah tegangan lingkaran (hoop stress) dalam satuan Pa (Pascal) atau psi (pound per square inch).

        P adalah tekanan internal dalam silinder dalam satuan Pa atau psi.
        D adalah diameter dalam satuan meter (m) atau inci (in).
        t adalah ketebalan dinding silinder dalam satuan meter (m) atau inci (in).

   r = 5.41e-2  
   p = 800000 
   atm = 101300  
   Y_Strength = 205

   import math
   volume = 1.0  # Volume dalam liter
   pressure = 8.0  # Tekanan dalam bar
   budget = 500000  # Budget maksimum dalam rupiah
   r_material = 0.0541  # Jari-jari tabung dalam meter
   yield_strength = 215e6  # Kekuatan luluh material dalam pascal
   # Konversi satuan
   volume *= 1e-3  # Konversi volume menjadi meter kubik
   pressure *= 1e5  # Konversi tekanan menjadi pascal
   # Inisialisasi variabel
   r = 0.0  # Jari-jari tabung
   t = 0.0  # Tebal dinding tabung
   hoop_stress = 0.0  # Tegangan lingkaran maksimum yang diizinkan
   # Mencari dimensi dan tegangan lingkaran maksimum yang diizinkan
   for thickness in range(1, 1001):  # Melakukan iterasi pada tebal dinding dari 1 mm hingga 1000 mm
   t = thickness * 1e-3  # Konversi tebal dinding menjadi meter
   r = math.sqrt(volume / (math.pi * t))  # Menghitung jari-jari tabung berdasarkan volume dan tebal dinding
   hoop_stress = (pressure * r) / t  # Menghitung tegangan lingkaran maksimum yang diizinkan
   if hoop_stress <= yield_strength and math.pi * r_material**2 * t <= budget:
       break

   # Menampilkan hasil
   print("Hasil Perhitungan:")
   print("Jari-jari tabung (r):", round(r, 4), "meter")
   print("Tebal dinding tabung (t):", round(t, 4), "meter")
   print("Tegangan lingkaran maksimum yang diizinkan:", round(hoop_stress, 2), "pascal")

hasil yang di dapatkan :

   Hasil Perhitungan:
   Jari-jari tabung (r): 0.3989 meter
   Tebal dinding tabung (t): 0.002 meter
   Tegangan lingkaran maksimum yang diizinkan: 159576912.16 pascal

-Biaya yang dikeluarkan

   import math

   volume = 1.0  # Volume dalam liter
   budget = 500000  # Budget maksimum dalam rupiah
   r_material = 0.0541  # Jari-jari tabung dalam meter
   # Konversi satuan
   volume *= 1e-3  # Konversi volume menjadi meter kubik
   # Inisialisasi variabel
   r = 0.0  # Jari-jari tabung
   t = 0.0  # Tebal dinding tabung
   # Mencari dimensi tabung yang sesuai dengan budget
   for thickness in range(1, 1001):  # Melakukan iterasi pada tebal dinding dari 1 mm hingga 1000 mm
   t = thickness * 1e-3  # Konversi tebal dinding menjadi meter
   r = math.sqrt(volume / (math.pi * t))  # Menghitung jari-jari tabung berdasarkan volume dan tebal dinding
   if math.pi * r_material**2 * t <= budget:
       break
   # Menghitung biaya yang dikeluarkan
   cost_per_unit_area = 1000  # Harga per unit luas permukaan dalam rupiah
   surface_area = 2 * math.pi * r * (r + t)  # Menghitung luas permukaan tabung
   total_cost = cost_per_unit_area * surface_area  # Menghitung total biaya yang dikeluarkan

   # Menampilkan hasil
   print("Total biaya yang dikeluarkan:", round(total_cost, 2), "rupiah")

Total biaya yang dikeluarkan: 203.54 rupiah

Semua perhitungan yang telah kita lakukan dapat kita simpulkan dimana dengan menggunakan Material Stainless steel 316 dengan yield strength adalah 205 Mpa dan Tensile Strength adalah 515 Mpa, kita dapat mendesain sebuah tangki yang teroptimasi dengan radius 5.41926151761526 cm, tinggi 10.838518131840956 cm, luas permukaan 553.5810443870101 cm², dan ketebalan 0.002 meter mengeluarkan biaya Rp203.540 perhitungan ini saya buat sesadar-sadarnya dan mendapatkan hasil biaya dibawah Rp500.000 tetapi perhitungan yang saya kerjaan belom tentu benar karena saya pribadi masi banyak belajar oleh kareana itu, bila ada kesalahaan perhitungan saya mohon di koreksi supaya saya dapet pembeljaran yang bermanfaat untuk diri saya maupun orang disekitar saya.