Valve-Vito Johannes P. Hutagalung

From ccitonlinewiki
Jump to: navigation, search

Data Diri


Vito Johannes P. Hutagalung

Nama : Vito Johannes P. Hutagalung

NPM : 1706070740

Prodi : Teknik Mesin

Pertemuan Pertama

Pada pertemuan awal Bapak Ahmad Indra membuka diskusi tentang benefit pada penggunaan aplikasi yang ada pada dunia perteknik mesinan yang sangat berpengaruh pada pemahaman kita akan dasar teori atau hukum pada fisika yang ada karena adanya revolusi industri 4.0. lalu menjelaskan tentang pressuredrop yang terjadi pada valve jika dialiri suatu fluida dengan menggunakan aplikasi CFDSOF dari CCIT. Lalu kita diminta untuk mencoba penggunaan aplikasi CFDSOF untuk mencari pressure total yang ada.

SS pertemuan 1.PNG

Tugas 1

Pada Tugas 1 saya menggunakan valve dengan gate terbuka semua. saya mengambil valve tersebut dengan aplikasi grabcad yang tersedia dan memilih valve tersebut. saya mengaplikasikan flow pada aplikasi ini dengan massa jenis fluida 1.225 kg/m^3 dan kecepatan fluida 1 m/s.

Ss Valve.PNG

Ss monitor.PNG

setelah itu kita masukan ke aplikasi Paraview untuk dapat menghitung pressure total pada inlet dan outletnya

Ss p total.PNG

Ss Perbandingan p.PNG

yang dimana didapatkan pressure total inlet dan outlet berturut-turut : 0.000971577 dan 0.00262097

maka pressure drop : 0.00071

Pertemuan Kedua

Pada pertemuan kali ini, Bapak =Ahmad Indra= membuka dengan diskusi mengenai apa itu sistem fluida dan segitiga kecepatan. Dan menurut Bapak Ahmad Indra sistem adalah suatu hal yang memiliki satu tujuan yang sama, maka dengan adanya kumpulan-kumpulan dari sub-sistem akan memiliki fungsi yang berbeda-neda tetapi dengan kerja bersama-sama akan menghasilkan suatu tujuan yang sama.

Kemudian terdapat beberapa presentasi simulasi fluida dengan aplikasi CFDSOF dari mahasiswa yang mengambil mata kuliah Aplikasi CFD yang saya dapat, yaitu sistem fluida merupakan mata kuliah yang memerlukan pemahaman dari mata kuliah termodinamika dan mekanika fluida terlebih dahulu dan dapat menggunakan Aplikasi CFD sebagai sarana untuk mengerti dan memahami prinsip-prinsip fluida dan kondisi fluida saat diberikan kerja dari mesin fluida dan pada kali ini pada mesin turbin jet.

Tugas 2

Pada tugas 2

Tugas 2 ini kita diminta untuk mengaplikasikan Openmodelica dalam penerapan ilmu Sistem Fluida

AAA.PNG

lalu saya mengklik bagian libraries dan memilih bagian EmptyTanks

2.PNG

lalu dalam penerapannya di Openmodelica berikut adalah kode numerik yang tersedia pada EmptyTanks yang dipilih

3.PNG

dan kita mencoba untuk mensimulasikan flow yang ada dalam EmptyTanks tersebut dan terdapat banyak variabel yang dapat diubah dan disesuaikan dengan yang kita mau.

4.PNG

Pertemuan Ketiga

Pada pertemuan kali ini, Bapak =Ahmad Indra= membuka diskusi tentang fungsi dan keuntungan tentang membuat permodelan sistem fluida pada aplikasi OpenModelica. dimana menurut saya permodelan sistem fluida adalah suatu sistem yang disederhanakan dari sistem fluida aktual yang terjadi di alam semesta ini. sehingga bisa membantu kita menerapkan dan memnciptakan sistem dengan memperhitungkannya terlebih dahulu.

selanjutnya saya dan seisi kelas juga mendapatkan pembelajaran tentang menggunakan aplikasi OpenModelica secara langsung dengan diajarkan oleh Asisten dari Bapak =Ahmad Indra=. dalam pengajarannya saya diminta membuat permodelan sistem fluida dengan model Two Tanks yang disimulasikan dengan aspek Thermal.

Kelas.PNG

dan dengan OpenModelica kita bisa mengubah2 variabel yang ada dan rangkaian sistem fluidanya sehingga bisa mencari nilai yang kita inginkan.

Tugas 3

Soalnya.PNG

Jawaban

1.Soal 1.PNG

Berikut adalah pada fitur Fluid.Examples.HeatingSystem. Komponen-komponen yang terlibat pada sistem tersebut, diantaranya adalah valve, pompa, sensor, pembakar, dan pipa. Tetapi, pada sistem ini juga terdapat komponen-komponen controlling system. Komponen ini berfungsi untuk memberikan feedback dari keadaan yang terjadi agar properties dari hasil maupun kondisi sistem ini sesuai dengan keinginan penguji.

Soal 2.PNG

Berikut adalah fitur ThreeTank. Tiga tangki yang muncul adalah gambaran terjadinya pergerakan fluida diantara ketiga tangki tersebut. Adanya beda ketinggian, baik posisi maupun ketinggian fluida dalam tangki yang mengakibatkan adanya perbedaan potensial antara ketiga tangki tersebut. Sebagai akibatnya, akan terjadi aliran fluida dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Ketinggian fluida dalam tangki juga dapat di-adjust sesuai dengan keinginan penguji.

2. Pada fitur Fluid.Examples.HeatingSystem analisis dilakukan dengan memperhatikan mesin fluida yang terlibat, termasuk komponen-komponennya, seperti valve dan sensor. dan setiap komponen yang ada pada sistem ini memiliki cara perhitungannya sendiri. Fitur ThreeTank merupakan simulasi yang erat kaitannya dengan tekanan hidrostatis dan hukum-hukum mekanika fluida. Tekanan hidrostatis dapat dihitung melalui rumus-rumus fisika pada mekanika fluida, dan CFD memudahkan kita jika ingin mengubah parameter-parameter yang ada dan tetap bisa menghasilkan nilai yang sesuai dengan teori dan keadaan aktual.

3. Simulasi Fluid.Examples.HeatingSystem merupakan aliran yang berawal dari sebuah tank yang berada di tempat tertinggi dari sistem, kemudian dipompa menuju section selanjutnya, yaitu burner (pembakar). Pada proses tersebut, sudah terjadi fungsi controlling melalui dua sensor yang sudah dipasang, yakni sensor massa (m_sensor) dan sensor suhu (T_sensor). Kemudian aliran fluida tetap mengalir melalui pipa yang dapat ditentukan aspek-aspeknya dengan parameter.

Berikutnya, fluida masuk melalui valve (katup) yang dapat dibuka-tutup. Fluida terus mengalir untuk kemudian didinginkan dengan radiator yang memanfaatkan temperatur ambien. Suhu yang dihasilkan juga harus melalui sensor yang ada untuk mengontrol suhu yang diinginkan. Proses yang terjadi ini memungkinkan proses HeatingSystem dapat memenuhi temperatur fluida yang diinginkan

Dengan melakukan Simulate pada aplikasi OpenModelica, kita akan mendapatkan besaran-besaran dari variabel terikatnya. parameter yang sudah ada sebelumnya tidak saya ganti, yakni dengan ketinggian Tank1 8 m, Tank2 3 m, dan Tank3 3 m serta panjang pipa Tank3 lebih pendek dari kedua tangki yang lain. Apa yang akan menjadi pengamatan di sini adalah terjadinya proses aliran fluida, serta ditinjau juga bagaimana fluida jika mengalir dari ketinggian berbeda dan jika fluida mengalir dari ketinggian yang sama dengan ketinggan tangki yang berbeda. Tentunya kedua perbedaan itu memberikan hasil yang berbeda. Hasil pun menunjukkan volume akhir pada Tank2 dan Tank3 berbeda.

4. Simulasi HeatingSystem sebagaimana yang sudah tertera gambarnya di atas merupakan sistem yang memiliki hubungan erat dengan rumus-rumus mekanika fluida dan transfer panas. Transfer kalor sendiri terjadi pada saat reaksi di radiator dan burner (pembakar).

Rumus pompa sentrifugal:

Pompa sentrifugal memiliki banyak uraian sehingga tidak dapat dimanifestasikan hanya dalam beberapa rumus.

Rumus no 4.PNG

Simulasi ThreeTank

Rumus Pressure Drop

Rumus lagi.PNG

Rumus Hidrostatis

Rumus lagi lagi.PNG

5. Hasil Simulasi

Hasil simulasi.PNG

Didapatkan hasil level Tank1 dan Tank2 adalah 3,6667 meter dan Tank3 sebesar 6.6667 meter.

Pertemuan Keempat

Pada pertemuan kali ini, kembali dijelaskan oleh Asisten dari Bapak Ahmad Indra tentang pengaplikasian dari OpenModelica

Kelas Sisflu tgl 3.PNG

Tugas 4

Soal

Soal Tugas 4.PNG

1. Bagaimanakah analisa termodinamika (konservasi massa dan energi) pada sistem tersebut, buat skematik analisisnya?

Pada model diatas bertujuan untuk mensimulasikan beban reduksi menggunakan power generator 100% menjadi 50% dalam waktu 2500 second, sederhananya seperti Combined Cycle Power Plant sebagai berikut

Penjelasan 1.PNG

Ada 2 proses dari Power Plant diatas

I. Gas Turbine

A. Air Compressor yang berguna untuk menghisap udara dari luar untuk menaikan tekanan udara yang di alirkan menuju combustion chamber.Pada compressor terjadi proses isentropik

B. Combustion Chamber yang merupakan tempat dimana bahan bakar dan udara Bersatu untuk menciptakan suatu energi yaitu udara panas yang dialirkan menuju turbin melalui nozzle,dimana pada alat ini tekanan dianggap konstan (Isobarik).

C. Turbin yang berfungsi untuk memutar generator untuk menghasilkan suatu energi.

Gas Turbine yang berputar akibat dari panas yang di hasilkan pada combustiom chamber yang di aliri oleh nozzle menuju turbin. Panas yang ada di gas turbin di alirkan menuju Heat recovery Steam generator.

II. Steam Turbin

A. HRSG (Heat Recovery Steam Generator) menangkap gas buangan dari Gas Turbine yang jika tidak dipasang, dapat keluar melalui saluran pembuangan.HRSG berguna untuk memanaskan Kembali uap pembuangan dari gas turbine untuk dialiri ke turbin,yang dimana turbin 2 bertugas memutar generator untuk menghasilkan suatu energi

B. Steam Turbine dilewati oleh aliran steam tersebut, sehingga membuat Steam Turbine berputar dan menggerakkan generator drive shaft. Generator drive shaft ini kemudian mengubah sisa energi buangan dari Gas Turbine menjadi listrik.

C. Hasil buangan dari turbin dialirkan menuju Kondesor untuk merubah sifat dari uap menjadi cair agar dapat didorong oleh pompa menuju HRSG untuk dipanaskan Kembali.

2. Lakukan identifikasi komponen-komponen utama pada sistem serta berilah deskripsi fungsi kerjanya dalam sistem dan penjelasan analisis parameter yang digunakan!

Berikut merupakan bagian dari Steam Turbin yang didapatkan dari library ThermoSysPro.Examples.CombinedCyclePowerPlant.CombinedCycle_Load_100_50

I. Turbin Uap

A. Condensor

Bisa mengubah fasa uap panas menjadi liquid

Kondensor.PNG

B. Drum

Drum.PNG

C. Generator

Generator.PNG

- SuperHeater

Superheater.PNG

- Evaporator

Evaporator.PNG

- Economiser

Economiser.PNG Economiser 2.PNG

D. Turbin Uap

Turbin Uap.PNG

E. Valve

Valve.PNG

F. Water Mixer

Water Mixer.PNG

G. Water Splitter

Water Splitter.PNG

3. Medium fluida kerja apa saja yang terjadi dalam proses siklus tersebut, dan bagaimanakah proses analisis perhitungan dalam pemodelan.

Berikut merupakan medium fluida yang bekerja dalam proses siklus tersebut :

- Turbin Gas (Menghasilkan kerja)

- Turbin Uap (Menghasilkan kerja)

- Pompa Sentrifugal (Membutuhkan kerja)

- Kompresor (Membutuhkan kerja)

Lalu, pada Analisa perhitungannya dapat menggunakan hukum konservasi energi dan konservasi massa

- Pada kompresor,pompa,turbin dan HRSG mengalami proses adiabatic,yang dimana proses adiabatik adalah proses yang tidak terjadi pergantian kalor dari sistem ke lingkungan ataupun sebaliknya.

- proses ini diasumsikan kondisi steady state dan energi kinetic potensial diabaikan

4. Jelaskan flow line (jalur koneksi) masing-masing yang diberi warna hitam, merah, dan biru sesuai dengan interkoneksi yang diberikan dalam diagram tersebut.

A. Jalur Hitam: Sebagai jalur energi keluar yang dimanfaatkan sebagai penggerak.

B. Jalur merah: Sebagai aliran fluida high temperature.

C. Warna Biru : Sebagai jalur Fluida low Temperature.

Pertemuan Kelima

Pada pertemuan kali ini, Bapak Ahmad Indra memmbuka kelas dengan diskusi singkat dan memberi semangat dalam belajar. selanjutnya kelas dilanjutkan dengan penjelasan tentang aplikasi OpenModelica dengan aplilkasi pada library yakni Test Compressor yang di jelaskan oleh Asisten Dosen dari Bapak Ahmad Indra

Kelas tgl 10.PNG

Pertemuan Keenam

Pada hari ini merupakan Kuliah tamu yang di isi oleh CEO PT.Indopower International beliau bernama Dr.Ir Harum Al Rosyid. Berikut ialah presentasi yang di sampaikan oleh Bapak Dr.Ir Harum Al rosyid, MM, MT. Turbin berkembang pada tahun 1900 pada tahun 1950 sudah ada 224 turbin gas yang mulai beroperasi dengan kapasitas sebesar 27000 Kw, Pada saat ini kapasitas gas turbin sebesar 300000 Kw. Pengaplikasian gas turbin biasanya di gunakan di pembangkit listrik. Gas turbin dari beberapa konfigurasi yaitu:

-Turbo jet

-Turbo Prop

-Turbo Shaft

-High-bypass

-Low bypass

Gas turbine di bagi dua tipe :

-Heavy duty

-Aeroderivate (efisiensi cukup tinggi karena partnya ringan dan compact)

Sinopsis Tugas Besar

Latar Belakang

Tugas besar ini dikerjakan untuk dapat membantu kami memahami sistem fluida pada suatu sistem. Simulasi ini dilakukan dengan pengaplikasian CFD oleh aplikasi Open Modelica karena kondisi secara reall dapat ditinjau dengan metode tersebut dengan aplikasi ini kami juga dapat mendapatkan gambaran dengan mudah pada berbagai aspek pada waktu yang sesungguhnya sesuai dengan parameter dan variabel yang kita inginkan sesuai waktu.

Proses perhitungan sisem fluida, seperti yang pernah disebutkan di kelas, ada tiga, yaitu secara eksperimental, simulasi (CFD), dan perhitungan manual (teoritis). Selain itu, apabila kami melakukan simulasi secara nyata dengan miniatur atau prototipe komponen, hal tersebut tidak memungkinkan. Jika melakukan perhitungan dengan teoritis, maka hal tersebut perlu dilatih pada saat kami berkuliah dan perhitungan manual akan melibatkan perhitungan yang rumit dan banyak faktor faktor yang diabaikan seperti kondisi yang dianggap steady state. Dengan begitu, kami melakukan simulasi ini akan dirasa paling cocok apabila menggunakan metode CFD (komputasi).

Tujuan

Tugas ini dilaksanakan untuk meningkatkan pemahaman bagi para mahasiswa Sistem Fluida 03 dalam melakukan simulasi dari suatu sistem yang ada dengan cara melakukan pemodelan menggunakan 2 aplikasi yaitu CFDSOF dan OpenModelica agar lebih paham mengenai contoh alat sistem fluida yang ada pada dunia industri.

Metodologi

Tugas besar ini dilakukan dengan cara mensimulasikan sautu sistem fluida menggunakan aplikasi CFDSOF dan Paraview untuk dapat mengetahui profil aliran yang terjadi dalam sistem, dan kemudian disimulasi dengan kasus yang sama dengan menggunakan aplikasi OpenModelica untuk dapat mengetahui hasil dari parameter parameter yang telah kita tetapkan sebelumnya. Ketika simulasi sudah berhasil dan memenuhi pengecekan. Maka hasil simulasi akan diambil untuk dianalisis

Pembahasan

Tugas Besar ini menggunakan fungsi example dari aplikasi Open Modelica yaitu Water Pump. Saya menetapkan parameter pada Water Pump sesuai dengan Example dan saya menganalisis dari hasilnya.

Tubes1.PNG

Tubes2.PNG

dan berikut adalah parameter yang dapat dilihat pada water pump

Tubes3.PNG

Ujian Akhir Semester

1

File:UAS Sisflu03 Vito Johannes 1706070740 1-1.PNG

2

File:UAS Sisflu03 Vito Johannes 1706070740 2-1.PNG


File:UAS Sisflu03 Vito Johannes 1706070740 2-2.PNG

3

File:UAS Sisflu03 Vito Johannes 1706070740 3-1.PNG

4

UAS Sisflu03 Vito Johannes 1706070740 4.PNG