Difference between revisions of "Reihan Azril Ramadhan"
(→Final Report Hydrogen Storage) |
(→Final Report Hydrogen Storage) |
||
| Line 82: | Line 82: | ||
import math | import math | ||
| − | + | calculate_lowest_surface_area(volume): | |
lowest_surface_area = float('inf') # Initialize with infinity | lowest_surface_area = float('inf') # Initialize with infinity | ||
optimal_radius = 0 | optimal_radius = 0 | ||
| Line 100: | Line 100: | ||
return optimal_radius, optimal_height, lowest_surface_area | return optimal_radius, optimal_height, lowest_surface_area | ||
| − | # Test the function for a 1 liter volume | + | # Test the function for a 1 liter volume |
| − | volume = 1000 # cubic centimeters | + | volume = 1000 # cubic centimeters |
| − | radius, height, surface_area = calculate_lowest_surface_area(volume) | + | radius, height, surface_area = calculate_lowest_surface_area(volume) |
| − | print(f"Optimal radius: {radius} cm") | + | print(f"Optimal radius: {radius} cm") |
| − | print(f"Optimal height: {height} cm") | + | print(f"Optimal height: {height} cm") |
| − | print(f"Lowest surface area: {surface_area} cm²") | + | print(f"Lowest surface area: {surface_area} cm²") |
import math | import math | ||
| − | + | calculate_optimal_thickness(volume, yield_stress, safety_factor): | |
# Initialize variables | # Initialize variables | ||
optimal_thickness = 0 | optimal_thickness = 0 | ||
| Line 131: | Line 131: | ||
return optimal_thickness | return optimal_thickness | ||
| − | # Test the function for a 1 liter volume and given yield stress and safety factor | + | # Test the function for a 1 liter volume and given yield stress and safety factor |
| − | volume = 1000 # cubic centimeters | + | volume = 1000 # cubic centimeters |
| − | yield_stress = 294 # MPa | + | yield_stress = 294 # MPa |
| − | safety_factor = 2 | + | safety_factor = 2 |
| − | optimal_thickness = calculate_optimal_thickness(volume, yield_stress, safety_factor) | + | optimal_thickness = calculate_optimal_thickness(volume, yield_stress, safety_factor) |
| − | print(f"Optimal thickness: {optimal_thickness} mm") | + | print(f"Optimal thickness: {optimal_thickness} mm") |
| − | + | calculate_hoop_stress(pressure, radius, thickness): | |
hoop_stress = (yield_stress - pressure) * (2 * radius) / (2 * thickness) | hoop_stress = (yield_stress - pressure) * (2 * radius) / (2 * thickness) | ||
return hoop_stress | return hoop_stress | ||
| − | # Test the function with example values | + | # Test the function with example values |
| − | pressure = 0.101325 # MPa | + | pressure = 0.101325 # MPa |
| − | radius = 5 # cm | + | radius = 5 # cm |
| − | thickness = 0.1 # cm | + | thickness = 0.1 # cm |
| − | hoop_stress = calculate_hoop_stress(pressure, radius, thickness) | + | hoop_stress = calculate_hoop_stress(pressure, radius, thickness) |
| − | print(f"Hoop stress: {hoop_stress} MPa") | + | print(f"Hoop stress: {hoop_stress} MPa") |
Revision as of 02:55, 9 June 2023
Contents
Introduction
Perkenalkan nama saya Reihan Azril Ramadhan dari jurusan Teknik Perkapalan angkatan 2021
Resume Minggu 1
Resume Minggu 1
Di sini kita belajar bahwa setiap individu, seperti seorang siswa, harus memiliki hati nurani atau kesadaran untuk berpikir secara optimal untuk mencapai hasil yang terbaik dalam memecahkan masalah. Pak Dai juga menekankan kepada mahasiswanya agar memanfaatkan potensi yang dimiliki dengan sebaik mungkin dan menekankan kepada mahasiswanya agar tidak hanya menggunakan waktu untuk belajar selama perkuliahan tetapi juga belajar dengan mandiri. Pak Dai juga menjelaskan metode pengujian yang nantinya digunakan di kelas yang dia ajar. Metode ujiannya adalah “Blank Paper Assignment” dimana mahasiswa diberi kesempatan untuk menulis dan membuat materi serta soal yang dibuat oleh mahasiswa itu sendiri berdasarkan semua ilmu yang didapat selama perkuliahan. Pak DAI mengharapkan mahasiswa memahami materi yang disampaikan dalam perkuliahan, yang nantinya akan di aplikasikan pada pekerjaan yang ditugaskan. Pak Dai memperkenalkan studi kasus dan pendekatan analogi untuk menggugah mahasiswa belajar lebih giat dan mendekatkan diri kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehingga perkuliahan harus selalu mengingat bahwa tidak ada yang sempurna dan pasti kecuali Yang Maha Kuasa.
Desain Optimasi Sistem Penyimpanan Hidrogen 1
Spesifikasi tabung penyimpanan hidrogen : - Volume : 1 Liter - Tekanan : 8 Bar - Biaya Maksimum : Rp. 500.000,00
Berdasarkan spesifikasi tabung penyimpanan hidrogen yang diberikan, saya sadar bahwa hal-hal tersebut belum cukup untuk mulai membuat atau mendesign tabung penyimpanan yang diminta. Untuk lebih memperdalam lagi apa saja yang diperlukan, saya menggunakan ChatGPT.
Berikut adalah langkah-langkah yang lebih rinci dalam membuat dan mengoptimalkan tabung penyimpanan hidrogen:
Perencanaan dan Desain: - Tentukan kapasitas dan tekanan yang diinginkan untuk tabung penyimpanan hidrogen. - Pertimbangkan kebutuhan aplikasi, seperti mobilitas atau penyimpanan stasioner, dan berapa lama hidrogen harus disimpan. - Rancang tabung dengan dimensi yang sesuai dan pertimbangkan faktor keamanan, kekuatan, dan berat. - Pilih bahan yang cocok untuk tabung, seperti serat karbon diperkuat dengan polimer (carbon fiber reinforced polymer/CFRP), serat karbon, baja, atau aluminium.
Proses Manufaktur: - Pilih metode pembuatan yang sesuai, seperti pembalutan serat karbon atau metode filament winding. - Persiapkan cetakan dengan lapisan pemisah dan aplikasikan resin polimer sesuai dengan instruksi pabrikan. - Lakukan proses pembalutan serat karbon dengan benang serat karbon yang sesuai. - Keringkan dan tambal tabung sesuai kebutuhan. - Gunakan oven atau mesin curing yang sesuai untuk mengeras dan memperkuat tabung.
Pengujian dan Verifikasi: - Lakukan pengujian untuk memastikan bahwa tabung memenuhi standar keamanan dan kualitas. - Beberapa pengujian yang mungkin dilakukan meliputi pengujian tekanan hidrostatis, pengujian kekuatan, pengujian kebocoran, dan pengujian ketahanan terhadap deformasi. - Pastikan tabung memenuhi standar industri yang berlaku, seperti ISO 11439 atau standar nasional setempat.
Inspeksi dan Sertifikasi: - Lakukan inspeksi visual untuk memeriksa adanya cacat atau kerusakan pada tabung. - Kirim tabung untuk sertifikasi dan verifikasi oleh otoritas yang kompeten sesuai dengan regulasi dan standar yang berlaku.
Pengoptimalan Performa: - Pertimbangkan teknologi insulasi termal yang efektif untuk mengurangi kebocoran dan mempertahankan kualitas hidrogen. - Gunakan teknologi penyerap hidrogen atau material adsorpsi fisik untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan. - Rancang sistem pengendalian tekanan dan katup yang sesuai untuk tabung penyimpanan hidrogen. - Lakukan penelitian dan pengembangan terus-menerus untuk memperbaiki desain dan material tabung.
Pastikan untuk berkonsultasi dengan ahli teknik dan mematuhi standar keamanan serta regulasi yang berlaku di wilayah Anda saat membuat dan mengoptimalkan tabung penyimpanan hidrogen. Penting juga untuk mengikuti praktik terbaik dalam industri penyimpanan hidrogen yang terus berkembang.
Untuk mengoptimalkan tabung penyimpanan hidrogen, Anda dapat mempertimbangkan beberapa langkah berikut:
Material dan Struktur Tabung: - Pilih material dengan kekuatan dan kekakuan yang tinggi, seperti serat karbon diperkuat dengan polimer (CFRP) atau serat karbon. - Rancang struktur tabung dengan efisiensi tinggi untuk memaksimalkan kapasitas penyimpanan dan meminimalkan berat tabung. - Pertimbangkan material baru atau teknologi inovatif dalam pengembangan tabung, seperti komposit nanokarbon atau material penyerap hidrogen.
Optimasi Desain Tabung: - Rancang geometri yang sesuai untuk tabung, dengan mempertimbangkan faktor keamanan, tekanan, dan beban struktural. - Pertimbangkan metode konstruksi yang efisien, seperti proses pembalutan serat karbon (carbon fiber wrapping) atau metode filament winding, untuk memaksimalkan kekuatan dan
kekakuan struktural.
- Gunakan teknik optimasi komputer untuk merancang tabung dengan parameter yang optimal, seperti ukuran, tebal dinding, dan penempatan serat karbon.
Isolasi Termal dan Penahan Panas: - Terapkan isolasi termal yang efektif pada tabung untuk mengurangi kebocoran panas dan mempertahankan kualitas hidrogen. - Pilih bahan isolasi dengan konduktivitas termal yang rendah, seperti busa polimer termal atau perlapisan khusus. - Pastikan isolasi meliputi seluruh permukaan tabung untuk meminimalkan hilangnya energi termal.
Sistem Pengendalian dan Pengurangan Kebocoran: - Rancang sistem pengendalian tekanan dan katup yang cermat untuk memastikan stabilitas tekanan hidrogen dalam tabung. - Pertimbangkan penggunaan sistem pemantauan tekanan dan suhu secara real-time untuk mendeteksi kebocoran atau kondisi yang tidak normal. - Gunakan teknologi segel yang andal dan tahan terhadap hidrogen untuk mengurangi risiko kebocoran.
Perawatan dan Pemeliharaan Rutin: - Lakukan inspeksi rutin dan pemeliharaan terhadap tabung penyimpanan hidrogen untuk memastikan kinerja yang optimal. - Ikuti panduan produsen dan rekomendasi perawatan untuk menjaga tabung dalam kondisi yang baik. - Lakukan pengujian berkala untuk memeriksa kebocoran, deformasi, atau kerusakan pada tabung.
Selain itu, penting untuk terus mengikuti perkembangan dalam teknologi penyimpanan hidrogen dan berpartisipasi dalam penelitian dan pengembangan untuk meningkatkan performa tabung penyimpanan hidrogen.
Final Report Hydrogen Storage
import math
calculate_lowest_surface_area(volume):
lowest_surface_area = float('inf') # Initialize with infinity
optimal_radius = 0
optimal_height = 0
# Iterate over possible radius values
for radius in range(1, int(math.sqrt(volume / math.pi)) + 1):
height = volume / (math.pi * radius**2)
surface_area = 2 * math.pi * radius * (radius + height)
# Check if the current surface area is lower than the lowest recorded so far
if surface_area < lowest_surface_area:
lowest_surface_area = surface_area
optimal_radius = radius
optimal_height = height
return optimal_radius, optimal_height, lowest_surface_area
# Test the function for a 1 liter volume
volume = 1000 # cubic centimeters
radius, height, surface_area = calculate_lowest_surface_area(volume)
print(f"Optimal radius: {radius} cm")
print(f"Optimal height: {height} cm")
print(f"Lowest surface area: {surface_area} cm²")
import math
calculate_optimal_thickness(volume, yield_stress, safety_factor):
# Initialize variables
optimal_thickness = 0
lowest_weight = float('inf') # Initialize with infinity
# Iterate over possible thickness values
for thickness in range(1, 151): # Restrict thickness up to 150 mm (15 cm)
radius = math.sqrt(volume / (math.pi * thickness))
weight = 2 * math.pi * radius * thickness
# Calculate the stress based on the applied load
stress = weight / (math.pi * radius**2)
# Check if the stress is below the yield stress with the desired safety factor
if stress <= (yield_stress / safety_factor):
# Update the optimal thickness if the weight is lower
if weight < lowest_weight:
lowest_weight = weight
optimal_thickness = thickness
return optimal_thickness
# Test the function for a 1 liter volume and given yield stress and safety factor
volume = 1000 # cubic centimeters
yield_stress = 294 # MPa
safety_factor = 2
optimal_thickness = calculate_optimal_thickness(volume, yield_stress, safety_factor)
print(f"Optimal thickness: {optimal_thickness} mm")
calculate_hoop_stress(pressure, radius, thickness): hoop_stress = (yield_stress - pressure) * (2 * radius) / (2 * thickness) return hoop_stress
# Test the function with example values pressure = 0.101325 # MPa radius = 5 # cm thickness = 0.1 # cm
hoop_stress = calculate_hoop_stress(pressure, radius, thickness)
print(f"Hoop stress: {hoop_stress} MPa")
