29 research outputs found
Performance of shallow borehole of spiral-tube ground heat exchanger / Jalaluddin, Rustan Tarakka and Akio Miyara
Get PDFThe use of geothermal energy has been recognized as a possible solution for reducing emissions. This energy source is a renewable and green energy sources with wide applications such as for space air conditioning and hot water supply. A ground heat exchanger (GHE) can be applied in the space air conditioning system for exchanging heat with the ground. This study present an investigation of thermal performance of shallow spiral-tube GHE buried in the 5 m depth. The performance of this GHE is investigated by numerical method using CFD code. The performance of the spiral-tube GHE is 46.9 Watt per meter borehole depth in laminar flow and 64.6 Watt per meter borehole depth in turbulent flow. Comparison between the spiral-tube and the conventional U-tube GHEs shows the possibility to reduce borehole depth and installation cost. Using the spiral-tube GHE can reduce the borehole about a half compared with using the conventional U-tube GHE. Shallow spiral-tube GHEs can be arranged in series and parallel configurations to meet the needs in the application
Pengaruh Ukuran Grid dan Model Turbulensi pada Analisis Komputasi Drga Aerodinamika Bluff Body Model Kendaraan
No full textKetika kontur permukaan suatu benda berubah secara drastis, aliran fluida pada kondisi tertentu tidak mampu untuk bergerak mengikuti kontur tersebut dan mengalami separasi aliran. Separasi aliran menyebabkan munculnya daerah olakan yang memiliki tekanan rendah sehingga menimbulkan gaya drag. Kontrol aliran pada bluff body dengan tujuan untuk mengurangi drag dan kebisingan merupakan salah satu isu utama dalam aerodinamis. Perbedaan tekanan antara bagian depan dan belakang bluff body merupakan kontributor utama untuk keseluruhan drag, perbedaan ini terutama disebabkan oleh separasi aliran pada bagian belakang body. Metode kontrol aliran dapat dilakukan dengan pemberian energi tambahan menggunakan sistem kontrol aktif atau pasif. Strategi kontrol aktif melibatkan penambahan energi untuk mengontrol separasi aliran. Kebutuhan akan pengurangan gaya drag yang lebih efektif mendorong pada perancangan otomobil yang lebih kreatif dalam mengembangkan model kontrol aktif yang inovatif. Metode kontrol aktif memungkinkan untuk memodifikasi topologi aliran tanpa merubah bentuk dari kendaraan. Pada penelitian ini, digunakan model reversed Ahmed body yang merupakan bluff body model kendaraan yang disederhanakan. Model reversed Ahmed body dilengkapi dengan kontrol aktif aliran berupa blowing yang ditempatkan pada bagian belakang model uji untuk mengetahui besarnya pengurangan drag aerodinamika yang diperoleh akibat pengaruh ukuruan grid dan model turbulensi. Untuk analisis komputasi, ukurun grid yang digunakan adalah mesh A = 8, mesh B = 9, mesh C = 10 dan mesh D = 11. Sementara untuk model turbulensi digunakan k-epsilon standard, k-epsilon realizable, k-?? standard dan k-?? SST. Kondisi batas adalah kecepatan upstream 13.9 m/s dan kecepatan blowing 1.0 m/s. Penelitian dilakukan dengan pendekatan komputasi menggunakan Software CFD Fluent 6.3 dan hasil komputasi yang diperoleh divalidasi dengan pendekatan eksperimental menggunakan load cell . Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa mesh C dengan ukuran grid 10 dan model turbulensi k-epsilon standard memberikan hasil yang paling mendekati hasil eksperimen dengan perbedaan nilai pengurangan drag yang diperoleh adalah masing-masing 0.31% dan 0.30%
Analisis Komputasi Pengaruh Geometri Muka dan Kontrol Aktif Hisapan Terhadap Koefisien Hambatan Pada Reversed Ahmed Model
No full textDisain bentuk kendaraan merupakan aspek yang sangat diperhatikan untuk mengoptimalkan engine power yang dihasilkan oleh kendaraan melalui proses pembakaran bahan bakar menjadi daya dorong, traksi dan stabilitas kendaraan pada saat bergerak dengan kecepatan tertentu. Secara umum, kendaraan yang bergerak akan mengalami hambatan aerodinamika yang diakibatkan oleh aliran fluida yang bersentuhan secara langsung dengan bodi kendaraan. Hambatan aerodinamika yang besar disebabkan oleh adanya penurunan tekanan dan separasi aliran yang terjadi di bagian belakang kendaraan. Metode teknik kontrol aktif hisapan memberikan suatu prospek yang sangat baik untuk mengontrol terjadinya separasi aliran yang memberikan efek positif terhadap pengurangan hambatan aerodinamika pada kendaraan otomotif. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh geometri muka dan penggunaan kontrol aktif hisapan terhadap koefisien hambatan pada reversed Ahmed model dengan variasi sudut kemiringan pada bagian depan (). Reversed Ahmed model merupakan model uji yang digunakan pada penelitian ini dengan variasi sudut kemiringan pada bagian depan (???) yaitu 25o, 30o, dan 35o. Penelitian dilakukan dengan pendekatan komputasi menggunakan model turbulensi k-epsilon standard. Kecepatan upstream dan suction yang digunakan adalah masing-masing 13.9 m/s dan 0.5 m/s. Hasil penelitian yang diperoleh mengindikasikan bahwa geometri muka dan penggunaan kontrol aktif hisapan pada reversed Ahmed model memberikan pengaruh yang signifikan terhadap koefisien hambatan. Pengurangan koefisien hambatan terbesar terjadi dengan sudut kemiringan pada bagian depan (???)=25o yaitu 14.09%
Analisis Komputasi Pengaruh Kontrol Aktif Suction pada Hambatan Aerodinamika Model Kendaraan
No full textKetika kendaraan melaju pada suatu kecepatan, viskositas fluida menyebabkan udara cenderung menempel pada permukaan kendaraan dan membentuk lapisan batas (boundary layer). Aliran udara di sekitar kendaraan menyebabkan tekanan ke dalam lapisan batas. Ketika aliran udara mencapai bagian belakang kendaraan, aliran mengalami separasi. Hal tersebut menyebabkan terjadinya daerah turbulen yang besar dengan tekanan yang rendah di bagian belakang kendaraan yang disebut dengan olakan (wake). Olakan tersebut menyebabkan terjadinya gaya hambat tekanan (pressure drag) yang dapat mengganggu performa kendaraan saat melaju. Karena itu, banyak kajian yang menunjukkan bahwa strategi kontrol aktif aliran memberikan suatu alternatif yang prospeknya sangat baik untuk mengurangi hambatan aerodinamika pada kendaraan. Kontrol aktif aliran memerlukan sumber energi luar untuk mengontrol aliran di sekitar kendaraan tanpa perlu mengganggu bentuknya. Salah satu konsep pemberian energi ini dapat dilakukan dengan mekanisme suction (hisapan). Aliran sekitar kendaraan merupakan aliran yang kompleks karena interaksi yang nonlinear antara aliran udara dengan bagian dan permukaan kendaraan. Penggunaan model geometris yang dapat menggambarkan fenomena fisik pada kendaraan yang sesungguhnya adalah cara yang efisien dalam mengembangkan kontrol aktif aliran sebagai solusi pengurangan hambatan aerodinamika pada kendaraan. Pada penelitian ini, digunakan model reversed Ahmed body (body Ahmed terbalik) dengan kemiringan pada bagian depan adalah (???) 25o. Model reversed Ahmed body merupakan model kendaraan yang disederhanakan dan dianggap dapat menggambarkan keadaan aliran pada model real. Model reversed Ahmed body dilengkapi dengan kontrol aktif aliran berupa suction yang diletakkan pada bagian belakang model uji. Penelitian dilakukan dengan pendekatan komputasi menggunakan Software CFD Fluent 6.3. Model turbulensi yang digunakan adalah k-epsilon standar. Sementara, kecepatan upstream dan kecepatan suction yang digunakan adalah masing-masing 16.7 m/s dan 0.5 m/s. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa dengan penempatan suction pada bagian belakang dari model uji memberikan pengaruh yang signifikan terhadap peningkatan distribusi tekanan sebesar 13.72%. Selain itu, juga diperoleh pengurangan hambatan aerodnamika pada model kendaraan sebesar 14.11%
Flow Separation Characteristics of Tandem Minibus Model Configuration
Get PDFThis study aims to determine the characteristics of the pressure coefficient and fluid flow separation in a tandem minibus model using the Fluent 6.3.26 computational method and experimental testing in a wind tunnel. Pressure measurements are taken by installing 14 pressure taps connected to a manometer on a 1:40-scale minibus model. Tests were conducted at five different distances between minibuses in a series configuration at seven-speed levels. The results showed that at the highest speed tested, minimal flow separation occurred at a distance ratio of L/D = 0.455, with values of CP = -0.083 in the first minibus and CP = -0.250 in the second minibus. This configuration is identified as the optimal spacing to reduce aerodynamic disturbance in the tandem minibus system
Analisis Komputasi Pengaruh Kontrol Aktif Suction pada Hambatan Aerodinamika Model Kendaraan
No full textKetika kendaraan melaju pada suatu kecepatan, viskositas fluida menyebabkan udara cenderung menempel pada permukaan kendaraan dan membentuk lapisan batas (boundary layer). Aliran udara di sekitar kendaraan menyebabkan tekanan ke dalam lapisan batas. Ketika aliran udara mencapai bagian belakang kendaraan, aliran mengalami separasi. Hal tersebut menyebabkan terjadinya daerah turbulen yang besar dengan tekanan yang rendah di bagian belakang kendaraan yang disebut dengan olakan (wake). Olakan tersebut menyebabkan terjadinya gaya hambat tekanan (pressure drag) yang dapat mengganggu performa kendaraan saat melaju. Karena itu, banyak kajian yang menunjukkan bahwa strategi kontrol aktif aliran memberikan suatu alternatif yang prospeknya sangat baik untuk mengurangi hambatan aerodinamika pada kendaraan. Kontrol aktif aliran memerlukan sumber energi luar untuk mengontrol aliran di sekitar kendaraan tanpa perlu mengganggu bentuknya. Salah satu konsep pemberian energi ini dapat dilakukan dengan mekanisme suction (hisapan). Aliran sekitar kendaraan merupakan aliran yang kompleks karena interaksi yang nonlinear antara aliran udara dengan bagian dan permukaan kendaraan. Penggunaan model geometris yang dapat menggambarkan fenomena fisik pada kendaraan yang sesungguhnya adalah cara yang efisien dalam mengembangkan kontrol aktif aliran sebagai solusi pengurangan hambatan aerodinamika pada kendaraan. Pada penelitian ini, digunakan model reversed Ahmed body (body Ahmed terbalik) dengan kemiringan pada bagian depan adalah (???) 25o. Model reversed Ahmed body merupakan model kendaraan yang disederhanakan dan dianggap dapat menggambarkan keadaan aliran pada model real. Model reversed Ahmed body dilengkapi dengan kontrol aktif aliran berupa suction yang diletakkan pada bagian belakang model uji. Penelitian dilakukan dengan pendekatan komputasi menggunakan Software CFD Fluent 6.3. Model turbulensi yang digunakan adalah k-epsilon standar. Sementara, kecepatan upstream dan kecepatan suction yang digunakan adalah masing-masing 16.7 m/s dan 0.5 m/s. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa dengan penempatan suction pada bagian belakang dari model uji memberikan pengaruh yang signifikan terhadap peningkatan distribusi tekanan sebesar 13.72%. Selain itu, juga diperoleh pengurangan hambatan aerodnamika pada model kendaraan sebesar 14.11%
Effect of Weir Height on Undershot Water Wheel Turbine Performance
Get PDFUndershot water wheel turbines are suitable for operation in low-elevation regions and locations with very low water head. Turbines with curved blade configurations are commonly implemented to optimize efficiency. This research examines how variations in weir height influence the performance of undershot turbines when operating under limited water flow conditions. A turbine with six blades is tested experimentally and numerically using seven weir heights ranging from 0.02 m to 0.14 m. The study used both experimental and computational fluid dynamics approaches, employing the dynamic mesh model. The results indicate that applying a curved weir as a passive flow-control device can significantly enhance turbine efficiency. At a weir height of 0.10 m, the maximum efficiency reached 80.83% based on the experimental approach and 84.69% based on the computational approach. These findings demonstrate the potential of weir-assisted undershot turbines for energy harvesting in shallow rivers under low-flow conditions
Pemberdayaan Masyarakat dengan Pemanfaatan Sumber Energi Terbarukan pada Tambak Udang
No full textShrimp is very promising commodity of the Indonesian export commodities. One of shrimp cultivation fields is pond which is a place of aquaculture located near the beach. Application of renewable energy sources such as photovoltaic cell technology has been prepared to provide energy supply integratedly in the shrimp ponds in Pinrang District of South Sulawesi. Energy needed in the shrimp ponds is to provide energy supply for some supporting equipments such as aerator water mill, lighting, water pump, and others. Community empowerment activity was carried out in order to empower communities in Pinrang District of South Sulawesi in application of renewable energy resources in their shrimp ponds. This activity was arranged in self supporting energy concept in the shrimp pond and supported by a program of <em>Kuliah Kerja Nyata–Program Pemberdayaan Masyarakat</em> (KKN-PPM) DIKTI. Equipment manufacture of photovoltaic cell prototype as energy sources of aerator waterwheel and lighting in the shrimp pond has been completed. Some community groups of shrimp farmers have been trained in the manufacture and operation of the photovoltaic cell equipment.</jats:p
Analisis Performansi Kolektor Surya Pemanas Air Dengan Pelat Kolektor Bentuk-V
No full textEnergi matahari dikenal sebagai sumber energi yang ramah terhadap lingkungan dengan penggunaan yang sangat luas. Salah satu pemanfaatan sumber energi ini adalah untuk suplai air panas dengan pemanfaatan kolektor surya pemanas air. Pengembangan kolektor surya pemanas air
di Indonesia sangat potensial untuk penghematan energi khususnya pada perumahan, bangunan komersial dan industri. Pemanfaatan kolektor ini banyak digunakan untuk kebutuhan pemanasan air rumah tangga, perhotelan dan kebutuhan lainnya. Penelitian tentang penggunaan pelat absorber bentuk-V pada kolektor surya pemanas air dilakukan dengan metode experimental laboratory dan
membuat perbandingan dengan pelat absorber konvensional, pelat datar. Faktor penting yang akan menjadi kajian utama adalah penyerapan energi pada pelat absorber bentuk-V dan kehilangan energi ke permukaan kolektor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa performansi kolektor dengan pelat absorber bentuk-V terhadap kolektor dengan pelat absorber datar meningkat masing-masing sebesar 2.36 % pada debit 0.5 L/min dan 4.23 % pada debit 2.0 L/min.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi informasi untuk pengembangan kolektor surya pemanas air sehingga meningkatkan performansi sistem pemanas air dan penghematan biaya penggunaan energi listrik pada perumahan, hotel dan industri dalam konsep green energy building.
Kata kunci : KOLEKTOR SURYA PEMANAS AIR, PELAT ABSORBER BENTUK-V, PERFORMANSI
P ENGARUH M ODEL T URBULENSI P ADA A NALISIS K OMPUTASI KONTROL AKTIF BLOWING T ERHADAP K OEFISIEN TEKANAN MODEL KENDARAAN
Get PDFDrag tekanan merupakan komponen yang paling besar memberikan pengaruh pada drag total di kendaraan yang disebabkan oleh separasi aliran pada bagian belakang. Drag tekanan merupakan bagian drag yang langsung disebabkan oleh tekanan pada sebuah benda. Drag tekanan adalah fungsi dari besarnya tekanan dan orientasi arah elemen permukaan dimana gaya tekanan tersebut bekerja. \ud
Ketika aliran fluida melewati permukaan yang memiliki kelengkungan konveks, akan terjadi perubahan distribusi tekanan yang mendorong terjadinya separasi aliran di bagian hilir setelah melalui permukaan ini akibat tekanan balik. Untuk memodifikasi timbulnya separasi aliran di lapisan batas dari permukaan kendaraan, maka salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah penerapan kontrol aktif aliran. Strategi kontrol aktif aliran melibatkan penambahan energi untuk mengontrol separasi aliran. Blowing merupakan salah satu teknik kontrol aktif aliran yang dapat diaplikasikan pada kendaraan yang dapat memberikan efek positif terhadap peningkatan koefisien tekanan. Model uji yang digunakan pada penelitian ini adalah reversed Ahmed body dengan kemiringan pada bagian depan adalah 25O. Model uji dilengkapi dengan kontrol aktif blowing yang ditempatkan pada bagian belakang. Pada penelitian ini digunakan pendekatan komputasi dimana diterapkan 4 model turbulensi yaitu k-epsilon standard k-epsilon realizable, k-??? standard dan k-??? SST dengan mengunakan software fluent 6.3. \ud
Kecepatan blowing yang digunakan masing-masing 0.5 m/s, 1.0 m/s dan 1.5 m/s. Hasil yang diperoleh dengan pengunaan kontrol aktif aliran berupa blowing pada model kendaraan menunjukkan bahwa peningkatan koefisien tekanan terbesar terjadi pada model turbulensi k-epsilon realizable sebesar 43.00% dengan kecepatan blowing 1.5 m/s
