User:Bhanu Rafi

Introduction

Bhanu Rafi Rajendra 2106733484

Konsep tabung hidrogen

desain konsep tabung Hidrogen untuk mesin motor. Kapasitasnya cukup satu liter gas hidrogen, jadi tabungnya tidak terlalu besar. bagaimana caranya agar tabung bisa menyemprotkan hidrogen

- Kapasitas sebesar 1 liter

- Cost maksimal Rp. 500.000,- (Lima ratus ribu rupiah)

Untuk mendesain konsep tabung hidrogen yang dapat menyemprotkan hidrogen ke mesin motor, berikut adalah beberapa langkah yang dapat Anda pertimbangkan:

Pilih Tabung Penyimpanan: Cari tabung penyimpanan yang memenuhi spesifikasi yang Anda butuhkan, yaitu dengan kapasitas 1 liter dan tekanan maksimal 8 bar. Pastikan tabung penyimpanan yang Anda pilih memenuhi standar keselamatan yang diperlukan untuk menyimpan hidrogen dengan aman. Dalam hal ini, Anda mungkin ingin mencari tabung penyimpanan yang lebih kecil dan ringan agar dapat dipasang pada mesin motor dengan mudah.

Pilih Katup Pelepas: Untuk menyemprotkan hidrogen dari tabung, Anda akan memerlukan katup pelepas yang dapat mengatur aliran gas hidrogen. Pilihlah katup pelepas yang cocok dengan tabung penyimpanan Anda dan dapat menahan tekanan hidrogen hingga 8 bar. Pastikan katup pelepas tersebut terbuat dari bahan yang sesuai dan aman untuk digunakan dengan hidrogen.

Sistem Pengiriman Hidrogen: Anda perlu merancang sistem pengiriman hidrogen dari tabung ke mesin motor. Ini melibatkan pipa, konektor, dan katup yang tepat untuk menghubungkan tabung dengan mesin motor. Pastikan bahan yang digunakan untuk sistem pengiriman ini kompatibel dengan hidrogen dan aman dalam menangani tekanan yang diperlukan. Anda juga perlu mempertimbangkan sistem pengaturan aliran hidrogen yang sesuai agar dapat mengatur jumlah hidrogen yang disemprotkan ke mesin motor.

Instalasi dan Keamanan: Pastikan Anda menginstal semua komponen dengan benar dan sesuai dengan pedoman yang diberikan oleh produsen. Penting untuk memperhatikan aspek keamanan dalam desain dan instalasi sistem. Gunakan katup pengaman dan sensor kebocoran yang sesuai untuk memastikan penggunaan hidrogen yang aman.

Biaya dan Anggaran: Selalu pertimbangkan anggaran Anda saat memilih komponen dan bahan yang sesuai. Lakukan riset dan bandingkan harga dari berbagai pemasok untuk memastikan bahwa biaya keseluruhan tidak melebihi batas maksimal Rp. 500.000,-.

Penting untuk mencatat bahwa desain dan implementasi sistem hidrogen untuk mesin motor membutuhkan pengetahuan teknis yang mendalam. Selalu konsultasikan dengan ahli atau insinyur yang berpengalaman dalam bidang ini untuk memastikan desain yang aman dan efektif.

Konsep Advance tabung hidrogen

desain requierment

- volume 1 liter

- pressure 8 bar

- max budget 500.000 rupiah

- Normal operating condition (room temperature and humidity)

material yang digunakan adalah material jenis Stainless steel 201. properti material :

Tipe 201 merupakan bagian dari stainless steel grade 316.

Yield strenght : 205 mpa

ultimate tensile : 515 mpa

untuk mengetahui ukuran panjang, lebar, tinggi tabung =

import numpy as np
from scipy.optimize import minimize
def hitungLuasPermukaan(x):
   radius, tinggi = x
   return 2 * np.pi * radius * tinggi + 2 * np.pi * radius**2
def batasanVolume(x, volume_target):
   radius, tinggi = x
   return np.pi * radius**2 * tinggi - volume_target
# Set variabel konstan
volume_target = 1000  # Volume konstan (dalam sentimeter kubik)
# Definisikan masalah optimisasi
def masalahOptimisasi(x):
   return hitungLuasPermukaan(x), batasanVolume(x, volume_target)
# Tetapkan tebakan awal untuk variabel optimisasi
   tebakan_awal = [1.0, 1.0]
# Definisikan masalah optimisasi
   batasan = [{'type': 'eq', 'fun': lambda x: masalahOptimisasi(x)[1]}]
   batas = [(0, None), (0, None)]
   hasil = minimize(lambda x: masalahOptimisasi(x)[0], tebakan_awal, method='SLSQP', bounds=batas, constraints=batasan)
# Ekstrak variabel hasil yang dioptimalkan
   radius_optimal, tinggi_optimal = hasil.x
# Hitung luas permukaan yang dioptimalkan
   luas_permukaan_optimal = hitungLuasPermukaan([radius_optimal, tinggi_optimal])
# Tampilkan hasil
   print('Jari-jari Optimal:', radius_optimal, 'cm')
   print('Tinggi Optimal:', tinggi_optimal, 'cm')
   print('Luas Permukaan Optimal:', luas_permukaan_optimal, 'cm^2')

hasil optimasi

while t < 11.05e-3:
 hoop = (p * r)/(t)
 print('Untuk ketebalan', t, 'hoop stress =', hoop, "Pa")
 t += 1e-3
 if hoop > 205e9: #Yield Strength of AISI 316
   break

Jari-jari : 5.419262767614773 cm
Tinggi : 10.83851313481415 cm
Luas Permukaan : 553.5810444881138 cm^2

(Untuk Kodingan saya kurang mengerti python jadi saya mengambil dari beberapa sumber yang ada seperti chatgpt dan teman)

hasil perhitungan end cap

Estimasi Harga

saya mengambil harga dari internet berapa harga plat sekarang dari website https://harga.web.id/harga-plat-stainless-steel.info

hasil Perhitungan Harga

diambil material dengan ketebalan 6mm karena harga estimasi yang tidak terlalu mahal jadi dengan budget 500.000 bisa dikurangi atau dengan 1 plat bisa dapat beberapa tabung