Chandra Simanjuntak
Contents
BIODATA
Nama : Chandra R. M. Simanjuntak
Jurusan : Teknik Mesin - Konversi Energi
NPM : 1906324012
Email : chandra.sijuntak@gmail.com
PERTEMUAN 1 ( 3 Februari 2020 )
Komputasi teknik merupakan suatu metode yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan matematis secara cepat dan lebih ringkas dengan memanfaatkan kemampuan komputer. Penggunaan komputasi teknik sudah sangat luas di bidang keteknikan, dengan berbagai variasi kemampuan serta output yang dihasilkan. Software konmputasi teknik antara lain, CFDSOF, Microsoft Excel, dll.
Komputasi teknik memiliki 3 tahapan utama yaitu Input - Proses - Output. Dimulai dari user yang harus memahami permasalahan, kemudian menerjemahkannya dalam bahasa yang dapat diproses komputer. Bahasa ini lah yang menjadi input bagi komputer. Lalu dengan menggunakan engine dari software komputer, input-an ini akan diproses sesuai kapabilitas software. Oleh karena itu komputasi teknik menjadi penting untuk dipelajari bagi orang yang menggeluti permasalahan teknik, sehingga dapat mempermudah simulasi perhitungan serta visualisasi, sampai akhirnya didapat output yang sesuai untuk menjawab permasalahannya.
Adapun sampai saat ini penerapan komputasi teknik lebih banyak didapat penulis dari penggunaan software Microsoft Excel.
PERTEMUAN 2 ( 10 Februari 2020 )
Di pertemuan ke-2 ini Pak DAI memberikan materi yang bertujuan untuk pengembangan diri mahasiswa, antara lain :
1. Belajar bukan hanya proses untuk menjadi tahu apa yang sebelumnya tidak diketahui, melainkan yang terpenting adalah bagaimana mendapatkan pelajaran unntuk belajar.
2. Untuk menunjang hal tersebut, perlu dimaknai bagaimana inersia setiap pribadi dalam kehidupan sehari-hari. Yang dimaksud disini adalah bagaimana memicu diri sendiri untuk berniat dan bekerja keras dalam belajar. Sehingga pada akhirnya mahasiswa terlatih untuk memiliki inersia diri yang besar.
3. Ilmu bagaikan tetesan air yang jatuh di lautan, langsung menyatu menjadi bagian dari lautan itu sendiri. Yang perlu dipahami disini adalah bagaimana ilmu mekanika fisika yang kita miliki harus selalu bersatu dengan Pancasila, dan nasionalisme. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menjadikannya satu adalah dengan analisis. Dimana analisis dapat diartikan suatu proses untuk menghasilkan suatu prosedur pemceahan masalah atau mendapatkan langkah-langkah solusi.
Tugas Sinopsis Skripsi
Judul penelitian: Studi Eksperimental Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Teriris Tipe I di Dekat Plat Datar Untuk Tebal Lapis Batas Laminar dan Turbulent
Hingga saat ini penelitian tentang pengaruh dinding terhadap aliran yang melintasi silinder sudah banyak dikembangkan. Berbagai variasi untuk mengetahui pengaruh dinding telah dilakukan untuk memperoleh data-data mengenai karakteristik aliran fluida yang terbentuk di sekeliling benda uji tersebut. Hasil dari penelitian ini banyak diaplikasikan dalam pengembangan dunia industri, sebagai contoh penyusunan shell and tube dalam penukar kalor, perpipaan bawah laut serta contoh-contoh yang lain. Berdasarkan pemikiran di atas maka akan dilakukan penelitian tentang pengaruh dinding terhadap aliran fluida melintasi silinder teriris tipe I. Penelitian ini dilakukan secara eksperimental dalam sebuah wind tunnel, dimana benda uji yang digunakan adalah silinder tipe I dengan sudut iris (θs) 53° dan 65° yang diletakkan dekat dengan suatu plat datar. Variasi Gap Rasio(G/D) sebesar 1,200 ; 1,267 ; 1,333 pada lapis batas laminar dan turbulent. Karakteristik aliran fluida yang diteliti adalah distribusi koefisien tekanan (Cp), koefisien drag (CD), koefisien lift (CL), profil kecepatan di belakang silinder dan melakukan visualisasi menggunakan metode oil flow picture pada subsonic wind tunnel pada Re= 5,3x104. Diharapkan penelitian ini akan mampu menjelaskan pengaruh lapisan batas dinding terhadap aliran pada silinder serta menjelaskan fenomena wake yang terjadi pada silinder teriris tipe I.
Tugas Rencana Skripsi dengan Menggunakan Komputasi Teknik
Hal bisa dilakukan terhadap tugas akhir S1 dengan metode komputasi teknik adalah dengan meng-aplikasikan software CFD yang antara lain bertujuan untuk:
1.Melakukan simulasi dan visualisasi aliran di sekitar benda uji sehingga didapat gambaran distribusi tekanan di sepanjang penampang benda uji
2.Mencari nilai optimum dari G/D sehingga dapat lebih diketahui sejauh apa dampaknya terhadap gaya lift dan drag yang dihasilkan.
PERTEMUAN 3 ( 17 Februari 2020 )
Kelas dimulai dengan presentasi tugas sinopsis.
Lalu dilanjutkan dengan pembahasan terkait masalah dalam diri kita masing-masing. Masalah terutama dari manusia adalah Ketidaktahuan, Egois, dan Malas. Jika dengan segala upaya kita mampu memberantas sifat ini, maka kita akan mendapat nilai tambah.
Komputasi teknik merupakan proses melakukan studi dengan pemodelan matematis yang tidak dapat dipecahkan dengan perhitungan manual.
Tugas Pemodelan dengan Menggunakan Komputasi Teknik
Judul Skripsi: Studi Eksperimental Tentang Karakteristik Aliran Fluida Melintasi Silinder Teriris Tipe I di Dekat Plat Datar Untuk Tebal Lapis Batas Laminar dan Turbulen G/D 1,2 sd 1.33.
Pada tugas akhir S1 dilakukan eksperimental dalam windtunnel dimana benda uji silinder teriris dijadika sebagai objek percobaan. Pada percobaan tersebut dilakukan pengukuran koefisien tekanan melalui pressure tab yang ditempeli di sekeliling benda uji. Pada proyek kali ini dilakukan upaya simulasi visualisasi aliran di sekitar silinder dengan menggunakan piranti lunak CFD. Adapun pemodelan matematis dilakukan saat perhitungan gaya drag. Simplikasi dari pemodelan matematis dalam software adalah dengan memasukkan persamaan Gaya Drag = Pressure x Kecepatan di sepanjang sumbu.
Jarak silinder terhadap dinding : 5 cm
left
left
left
left
Jarak silinder terhadap dinding : 27 cm
left
left
left
left
PERTEMUAN 4 ( 23 Februari 2020 )
Tugas Membuat Extended Abstrak Proyek Skripsi
Name: Chandra R. M. Simanjuntak
Title: Modeling of Flow Characteristic Around Circular Cylinder Near a Flat Plate
In 1976, an oil company found their subsea pipeline floating off the north east coast of Scotland 1½ miles from its original location. Effort has been made before the incident to protect the pipe, such as dredging and trenching the sea-bed. At that time it is believed that hydrodynamic force and the interaction between pipe and seabed was the root cause of these tragedy. Until nowadays flow characteristics around a bluff body have been widely investigated, whether to study the body-shape itself or to find the effect of the gap between bluff body and an artificial base. This further study will be focused on the drag pressure resulting from varying the gap and also the flow visualization around the body. With the assistance of computational fluid dynamic (CFD) software, external flow around the body will be simulated. The body would be in circular shape, and there would be a flat plate nearby with a certain gap. In order to do the simulation, the mesh modeling of the environment around the object shall be made. Several data and approach has to be decided. Thereafter in the simulation process the software will do the calculation and iteration, then emerge visualization of the flow. In certain gap to diameter ratios (G/D) the drag force started to decrease with the gap reduction. The minimum value reached when the gap was reduced to zero. The flow visualization shown an region behind the body as we known as wake.
PERTEMUAN 5 ( 2 Maret 2020 )
Tugas Optimasi Kebutuhan Energi Manusia
Energi sangat diperlukan manusia untuk melakukan aktifitas sehari hari. Baik itu energi yang didapat dari makanan lalu diproses oleh tubuh untuk dikonversi menjadi gerak, panas, dan sinyal, maupun energi yang tersedia dalam bentuk listrik, dan panas di sekitar kita. Energi diperlukan oleh setiap individu akan berbeda-beda tergantung pada beban aktivitas harian yang dilakukan. Manusia telah membuat berbagai metode teknik pendekatan untuk mengetahui penggunaan energi setiap harinya. Salah satu tujuannya adalah untuk mengoptimasi energi yang dimasukkan ke tubuh, sehingga dapat lebih selektif dan tidak berlebihan dalam mengkonsumsi makanan.
Untuk mendapatkan perkiraan biaya yang dikeluarkan dari energi yang digunakan tiap individu, maka ada 2 variabel penggunaan energi yang perlu dicari, yaitu: energi yang digunakan dari aktivitas harian; dan energi yang digunakan dari penggunaan listrik atau panas. Hasil dari energi ini kemudian dikonversikan menjadi satuan Rupiah dengan mengalikan terhadap harga listrik PLN per kWh. Diasumsikan daya listrik rumah non-subsidi terendah, 1300 Watt maka biaya listrik nya adalah Rp 1,467 / kWh.
Contoh pada tabel 4, di hari Kamis aktivitas individu menggunakan 1,27 kWh dan penggunaan listrik 2,39 kWh. Maka biaya energi yang digunakan pada hari Kamis: (1,27+2,394)kWh x Rp 1467/kWh = Rp 5,374.00.
Di bawah ini beberapa proses perhitungan yang dilakukan:
Tabel 1, daftar kegiatan harian yang saya lakukan, dimana nilai kalori yang dicantumkan, didapat dari referensi [1]
Tabel 2, contoh perhitungan penggunaan energi ditinjau dari aktivitas yang dilakukan pada hari Kamis.
Tabel 3, contoh perhitungan penggunaan energi ditinjau dari penggunaan peralatan listrik pada hari Kamis.
Tabel 4, total penggunaan energi dari hari Senin - Minggu.
Grafik 1, grafik biaya yang dikeluarkan untuk penggunaan energi dari Senin - Minggu
PERTEMUAN 6 ( 9 Maret 2020 )
Tugas Rule Of Term Engineering Computation
Pada pertemuan ini saya izin tidak mengikuti kelas dikarenakan adanya proses persalinan istri. Namun mengacu dari referensi wiki rekan-rekan, dengan menggunakan pemahaman pribadi saya akan mencoba menuliskan hal-hal yang menjadi poin penting pada perkuliahan kali ini. Wiki yang dijadikan acuan adalah Muchalis Zikramansyah Masuku, Evi Elisa Ambarita, dan Oldy Fahlovi.
Perkuliahan membahas kerangka proses kerja dalam melakukan dan menyelesaikan permasalahan dengan komputasi teknik. Hal yang menjadi rule of term dari proses ini yaitu:
1. Initial thinking. Proses identifikasi permasalahan dimana disini diperlukan konsep dan informasi terkait sebanyak-banyaknya. Diupayakan proses ini sudah 60% mengarah ke solusi yang ingin dicapai.
2. Permodelan matematis. Dengan konsep dan referensi yang ada, dikembangkan model matematis yang berisi variable-variabel yang akan dianalisa. Selain itu juga perlu dimasukkan asumsi-asumsi agar hasil dari pemodelan matematis dapat sedekat mungkin sesuai dengan kondisi aktual. Asumsi ini kembali pada pengetahuan dan pengalaman pribadi.
3. Pengumpulan data. Data yang didapat akan digunakan dalam penyelesaian model matematis.
4. Simulasi. Proses menjalankan atau mengeksekusi model yang sudah buat.
5. Verifikasi (resolve the equation right). Proses menguji apakah model yang dilakukan tidak terdapat kesalahan numerik, misalnya kesalahan pada proses meshing.
6. Validasi (resolve the right equation). Proses menguji kebenaran dari hasil simulasi.
7. Result dan discussion. Mendiskusikan hasil yang sudah didapat.
8. Recommendation. Proses memberikan masukan perbaikan terhadap penelitian tersebut, dan upaya untuk mencari celah improvisasi untuk penelitian berikutnya.
9.Reporting. Membuat laporan penelitian agar dapat dijadikan pengetahuan dan referensi bersama.
UJIAN TENGAH SEMESTER
Tugas: Membuat laporan hasil tugas optimasi kebutuhan energi manusia
