Naila Zulfaizza

INTRODUCTION

Halo! Perkenalkan saya Naila Zulfaizza dengan NPM 2106654914. Saya lahir di bogor dan masih berdomisili di Bogor.

Resume Perkuliahan 26/05/2023

Dalam pertemuan ini kita memahami bahwa kesadaran atau kesadaran berpikir diperlukan untuk mencapai hasil dalam pemecahan masalah. Selain itu, mahasiswa harus dapat menggunakan potensinya dengan sebaik-baiknya dan tidak hanya mengandalkan waktu yang mereka habiskan di kelas selama belajar, tetapi juga mengoptimalkan waktu yang tersisa untuk belajar mandiri.

Design & Optimization of Pressurized Hydrogen Storage

Kapasitas : 1 L

Tekanan : 8 bar

Anggaran  : Rp500.000

Penyimpanan hidrogen bertekanan adalah metode penyimpanan hidrogen dalam wadah bertekanan, seperti silinder. Biasanya pompa digunakan untuk mengisi botol dengan hidrogen. Hidrogen yang disimpan dalam silinder dapat berupa gas bertekanan, cair atau padat. Penggunaan cyroform dalam penyimpanan hidrogen memungkinkan efisiensi yang lebih besar karena suhu rendah mempertahankan stabilitas dan tekanan tinggi memungkinkan kompresi yang lebih baik, sehingga cyroform dianggap paling efektif dan efisien. Selain itu bentuk Cyro juga fleksibel dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Saat mengoptimalkan penyimpanan hidrogen, penggunaan Syroforms bisa menjadi solusi yang layak, terutama saat anggaran terbatas. Karena bahan yang digunakan dalam pembuatan sistem penyimpanan seringkali membutuhkan kualitas tinggi, yang harganya mahal dan tidak boleh dikompromikan. Namun, optimalisasi bentuk penyimpanan dapat dicapai melalui penelitian sebelumnya dan penggunaan pompa bertekanan tinggi.

Final Report of Design and Optimization of Pressured Hydrogen Storage

Pertama-tama, kita akan menghitung terlebih dahulu ukuran dimensi optimal dari tabung hidrogen yang akan kita buat. Diketahui bahwa tekanan sebesar 8 bar dan kapasitas sebesar 1 liter, maka perhitungan dengan metode numeriknya sebagai berikut:

import math

def calculate_optimal_dimensions(volume, pressure, aspect_ratio, min_height, max_height, min_diameter, max_diameter, min_wall_thickness, max_wall_thickness):

   # Constants
   safety_factor = 4  # Safety factor for design

   # Calculation
   radius = math.sqrt(volume / (math.pi * aspect_ratio))  # Optimal radius
   height = aspect_ratio * radius  # Optimal height
   diameter = 2 * radius  # Optimal diameter

   # Adjust dimensions if they fall below the minimum values
   if height < min_height:
       height = min_height
       radius = height / aspect_ratio
       diameter = 2 * radius
   if diameter < min_diameter:
       diameter = min_diameter
       radius = diameter / 2
       height = aspect_ratio * radius

   # Adjust dimensions if they exceed the maximum values
   if height > max_height:
       height = max_height
       radius = height / aspect_ratio
       diameter = 2 * radius
   if diameter > max_diameter:
       diameter = max_diameter
       radius = diameter / 2
       height = aspect_ratio * radius

   max_allowable_stress = pressure / safety_factor  # Maximum allowable stress
   wall_thickness = max_allowable_stress * radius / (2 * math.tan(math.pi / 4))  # Optimal wall thickness

   # Adjust wall thickness if it falls below the minimum value
   if wall_thickness < min_wall_thickness:
       wall_thickness = min_wall_thickness

   # Adjust wall thickness if it exceeds the maximum value
   if wall_thickness > max_wall_thickness:
       wall_thickness = max_wall_thickness

   return height, diameter, wall_thickness

1. Input values

volume = 1 # Volume in liters pressure = 0.8 * math.pow(10, 6) # Pressure in Pascals (1 MPa = 10^6 Pascals) aspect_ratio = 2 # Desired aspect ratio of height to diameter min_height = 0.2 # Minimum height in meters max_height = 0.3 # Maximum height in meters min_diameter = 0.1 # Minimum diameter in meters max_diameter = 0.15 # Maximum diameter in meters min_wall_thickness = 0.04 # Minimum wall thickness in meters max_wall_thickness = 0.05 # Maximum wall thickness in meters

1. Convert volume to cubic meters

volume = volume / 1000

1. Calculate optimal dimensions

optimal_height, optimal_diameter, optimal_wall_thickness = calculate_optimal_dimensions(volume, pressure, aspect_ratio, min_height, max_height, min_diameter, max_diameter, min_wall_thickness, max_wall_thickness)

1. Output

print(f"The optimal dimensions for a hydrogen tube with a {volume} m^3 capacity, {pressure} Pa pressure, and aspect ratio of {aspect_ratio} are:\nHeight: {optimal_height} meters\nDiameter: {optimal_diameter} meters\nWall Thickness: {optimal_wall_thickness} meters.")

Maka akan didapatkan:

The optimal dimensions for a hydrogen tube with a 0.001 m^3 capacity, 800000.0 Pa pressure, and aspect ratio of 2 are: Height: 0.15 meters Diameter: 0.15 meters Wall Thickness: 0.05 meters.

• • Process exited - Return Code: 0 **

Press Enter to exit terminal

Pilihan material yang saya gunakan adalah Stainless Steel. Berdasarkan hasil pencarian di Google, biaya untuk membeli Plat Stainless Steel tebal 5mm, ukuran 15cm x 20cm, seharga Rp. 105.000,-. Maka jika kita membutuhkan 4 plat, totalnya hanya akan membutuhkan biaya sebesar Rp. 420.000,-.