Claim Missing Document
Check
Articles

Found 32 Documents
Search

Improve of Water Flow Acceleration in Darrieus Turbine Using Diffuser NACA 11414 2,5R Safitra, Arrad Ghani; Aribowo, Teguh Hady; Nugroho, Setyo; Julianto, Mochammad Arief
EMITTER International Journal of Engineering Technology Vol 6, No 1 (2018)
Publisher : Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.24003/emitter.v6i1.236

Abstract

Indonesia has potential hydro energy around 70000 MW which has been used around 6% (3529 MW). One of the development constraint is the stream velocity in Indonesian rivers is relative low. It causes bigger turbine dimension needed to achieve power which is desired.  An alternative is to utilize adiffuser, which is a device that could accelerate the fluid flow in order to give more energy to the turbine. Based on contiunity equation, diffuser can increase velocity by ratio of cross-section area. It can be  used to achieve expected power as long as it is not too much reduce the pressure. This research is conducted in 0.566 m/s of water velocity with Darrieus turbine with hydrofoil NACA 0018, height 0.74 m, radius 0.17 m, chord 0.11 m and 3 number of blades. The performance (Cp) was determined by numerical and experimental without and with diffuser NACA 11414 2.5R for variation of angle 8o, 16o, and 20o. Both of those result showed that the best performance of NACA 11414 2,5R is on angle 16o which numerically has stream velocity 0,91 m/s of water and 7 times of Cp, while experimentally has 0,891 m/s of water velocity and 3,16 times of Cp. This diffuser could improve the power generated by the turbine and increase the turbine efficiency.
STUDI NUMERIK PENGARUH JUMLAH SALURAN KOLEKTOR SURYA BENTUK SEGITIGA DENGAN POLA ALIRAN ZIG-ZAG Arrad Ghani Safitra
Jurnal Technopreneur (JTech) Vol 9 No 2 (2021): JURNAL TECHNOPRENEUR (November)
Publisher : UPPM Politeknik Gorontalo

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.30869/jtech.v9i2.757

Abstract

Kolektor surya terus mengalami perkembangan untuk menghasilkan kualitas udara panas dengan temperatur yang tinggi. Pada penelitian ini menganalisa pengaruh jumlah saluran kolektor surya bentuk segitiga dengan pola aliran zig-zag. Variasi yang digunakan antara lain 8, 7, dan 6 saluran. Tujuan dari penelitian ini adalah merupakan inovasi pada proses pemanasan udara di dalam kolektor bentuk segitiga dengan pola aliran zig-zag dapat memperbanyak dan memperpanjang proses penyerapan panas matahari oleh udara. Penelitian dilakukan secara numerik dengan metode komputasi fluida. Tahapan awal adalah melakukan pemodelan secara tiga dimensi dan melakukan proses meshing. Tahapan kedua menentukan kondisi batas dan melakukan simulasi dengan dan tahapan terakhir adalah mengambil hasil simulasi untu dianalisa. Kondisi batas yang digunakan pada penelitian ini posisi masukkan merupakan velocity inlet dengan udara memiliki kecepatan sebesar 19,6 m/s dan temperatur 300 K. Sisi luaran yaitu pressure outlet dan heat flux disisi bagian wall heating saluran sebesar 750 W/m2. Parameter simulasi menggunakan RNG k-ε viscous model dengan scheme SIMPLEC, momentum, dan turbulent kinetic energy menggunakan diskritisasi second-order upwind. Hasil penelitian menunjukkan kolektor segitiga dengan jumlah 7 saluran memiliki hasil dengan temperatur udara paling tinggi yaitu sebesar 41.86 K dan Bilangan Nusselt tertinggi sebesar 2.68.
PENGARUH TURBULATOR PADA PENUKAR KALOR PIPA GANDA UNTUK APLIKASI SOLAR WATER HEATER Arrad Ghani Safitra; Lohdy Diana; Rif’atus Sholihah
JURNAL SIMETRIK Vol 8, No 2 (2018)
Publisher : Pusat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (P3M) Politeknik Negeri Ambon

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (883.765 KB) | DOI: 10.31959/js.v8i2.215

Abstract

Penukar kalor pipa ganda adalah peralatan yang digunakan untuk menukarkan kalor antara fluida panas dan fluida dingin menggunakan dua pipa konsentrik. Pada penelitian ini penukar kalor pipa ganda digunakan pada aplikasi pemanas air tenaga surya menggunakan dua fluida yang berbeda. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui performa terbaik dari penambahan turbulator pada pipa bagian dalam penukar kalor pipa ganda. Turbulator berfungsi untuk meningkatkan turbulensi aliran sehingga akan meningkatkan perpindahan panas. Penelitian dilakukan dengan menggunakan peralatan pemanas air tenaga surya yang sudah ditambah dengan penukar kalor pipa ganda. Pada pipa bagian dalam diberi variasi turbulator bentuk twisted tape full swirl dan twisted tape full swirl wire coil kemudian dialiri fluida oli yang dipanaskan melalui kolektor surya, sedangkan pada pipa bagian luar dialiri fluida air. Pengujian dilakukan di luar ruangan pada kondisi langit cerah dari pukul 10:00 sampai dengan pukul 15:00. Berdasarkan hasil pengujian pada semua variasi pada saat pukul 12:00 dengan intensitas radiasi matahari 789 W/m2, performa terbaik diperoleh pada variasi menggunakan turbulator bentuk twisted tape full swirl wire coil yaitu efektifitas sebesar 0.51, NTU 0.73, dengan peningkatan tempetatur fluida air 3°C.
STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SUDUT KEMIRINGAN TERHADAP PERPINDAHAN KALOR PADA MODUL PHOTOVOLTAIC UNTUK MENINGKATKAN DAYA KELUARAN Inas Nabilah F; Arrad Ghani S; Fifi Hesty S
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2017): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 8 2017
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (525.815 KB)

Abstract

Meskipun PV telah banyak digunakan sebagai pembangkit listrik, daya keluaran yang dihasilkan bergantung pada intensitas radiasi matahari. Intensitas radiasi matahari yang diterima oleh Modul PV dapat dimaksimalkan dengan cara memasang modul PV dengan sudut kemiringan. Selain itu, ketika intensitas radiasi matahari meningkat, temperatur permukaan PV juga cenderung meningkat. Sehingga menyebabkan penurunan daya keluaran PV. Dengan mengetahui sudut kemiringan yang sesuai, akan dapat memaksimalkan energi cahaya dan meminimalisir energi panas yang diterima permukaan PV, sehingga didapatkan nilai daya keluaran yang maksimal dan pelepasan kalor yang tinggi. Pelepasan kalor dapat diketahui dengan menganalisa tahanan termal yang terjadi mulai dari matahari hingga ke bawah permukaan PV. Pada pengujian ini, PV menghadap ke arah Utara dan dimiringkan pada sudut 10o, 20o, 30o dan 40o. Dimana pada tiap sudut kemiringan diukur intensitas radiasi yang diterima, temperatur permukaan dan lingkungan, kecepatan angin lingkungan, serta daya keluarannya. Pengujian dilakukan menggunakan modul PV komersial dengan daya 180 Watt Peak, dimana hasil pengujian didiskusikan dan disajikan. Hasil pengujian yang didapatkan yaitu pada sudut kemiringan 30o  memilikiperforma modul PV tertinggi dengan nilai efisiensi sebesar 8.93 – 14.13 %, Temperatur permukaan modul rata-rata 48.7 oC dan pelepasan kalor yang cukup besar yaitu 387.56 W.  Peningkatan performa dari modul PV sangat mempertimbangkan posisi modul PV , temperatur permukaan PV serta kondisi lingkungan saat beroperasi.Kata kunci: daya keluaran, photovoltaic, pelepasan kalor, sudut kemiringan
Studi Variasi Beban Pendinginan Di Evaporator Low Stage Sistem Refrigerasi Cascade Menggunakan Heat Exchanger Tipe Concentric Tube Dengan Fluida Kerja Refrigeran Musicool-22 Di High Stage Dan R-404a Di Low Stage Arrad Ghani Safitra; Ary Bachtiar Khrisna Putra
Jurnal Teknik ITS Vol 2, No 1 (2013)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (919.092 KB) | DOI: 10.12962/j23373539.v2i1.2840

Abstract

Salah satu aplikasi dalam refrigerasi makanan adalah pembekuan daging dalam cold storage. Dimana temperaturnya dijaga konstan dalam standar tertentu untuk mempertahankan kesegaran, memperpanjang masa simpan dan memberikan tekstur daging yang lebih baik. Penggunaan refrigeran Musicool-22 dan R-404A dengan compact heat exchanger pada sistem refrigerasi cascade masih kurang bagus. Sebagai solusi maka akan digunakan sistem refrigerasi cascade dengan refrigeran yang sama dan menggunakan concentric tube sebagai heat exchanger. Penelitian dilakukan dengan merancang alat sistem refrigerasi cascade dengan refrigeran Musicool-22 di High Stage dan R-404A di Low Stage. Kemudian dilakukan eksperimen pada sistem tersebut dengan variasi beban pendinginan di evaporator Low Stage menggunakan electric heater. Variasi mulai dari 0 (tanpa beban), 11, 35, 70, 95, 140, 210, dan 300 Watt. Hasil dari studi eksperimen ini menunjukkan nilai-nilai optimum untuk proses pembekuan daging yaitu pada pembebanan 35 Watt dengan Qevap = 0,327 kW, COPcas = 0,935 dan temperatur di dalam cooling box sebesar -26,2°C. Pada beban 300 Wat diperoleh kapasitas pendinginan maksimum pada sistem Low Stage sebesar 0,622 kW. Kerja maksimum kompresor pada sistem High Stage 0,148 kW dan Low Stage 0,461 kW, nilai COP cascade maksimum 1,020, efek refrigerasi maksimum pada Low Stage 135,865 kJ/kg, HRR maksimum pada Low Stage 1,742 Kemudian diperoleh nilai effectiveness cascade heat exchanger tertinggi 0,93 dan terendah 0,89 serta nilai NTU tertinggi 7,06 dan terendah 4,76 pada saat beban 300Watt.
ANALISIS BEBAN PENDINGINAN DAN OTTV PADA BANGUNAN GEDUNG RUMAH SAKIT CEMPAKA PUTIH PERMATA SURABAYA Safitra, Arrad Ghani; Arifin P. P., Moch. Denis; G. P., Hendrik Elvian
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan Pendekatan Multidisiplin Menuju Teknologi dan Industri yang Berkelanjutan
Publisher : Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (267.687 KB)

Abstract

Konservasi energi didefinisikan sebagai penggunaan energi, sumber energi dan sumber daya energi secara efisien dan rasional tanpa mengurangi penggunaan energi yang memang benar-benar diperlukan. Konservasi dilakukan pada salah satu rumah sakit di Surabaya yaitu Rumah Sakit Cempaka Putih, Kebon Agung, Surabaya. Konservasi energi difokuskan pada sistem tata udara dengan metode menghitung Cooling Load Temperature Difference (CLTD) dan Overall Thermal Transfer Value (OTTV) untuk mengetahui peluang penghematan energi. OTTV memiliki standar nilai yaitu ? 45 watt/m2yang ditentukan oleh SNI 03-6389-2000 sedangkan perhitungan beban pendinginan akan dibandingkan dengan kapasitas AC yang terpasang. Hasil perhitungan beban pendinginan dengan asumsi okupansi setiap ruangan maksimum maka gedung RSIA Cemapaka Putih Permata termasuk tidak terjadi pemborosan ketika dibandingkan dengan kapasitas AC yang terpasang namun dari sisi kenyamanan dapat dikatakan kurang memenuhi kebutuhan. Hasil perhitungan OTTV gedung RSIA Cemapaka Putih Permata dengan nilai OTTV sebesar 31,47 Watt/m2 termasuk bangunan hemat energi. Penerapan yang dapat diterapkan berdasarkan analisa di atas yaitu penambahan kapasitas AC supaya tercapainya kenyamanan yang dibutuhkan dan selanjutnya dikuiti penerapan penggantian pendingin dengan MC-22 guna untuk menekan konsumsi daya listrik sebesar 20%.
STUDI EKSPERIMEN PENGARUH POROSITY RATIO PADA PERFORATED TWISTED TAPE INSERT TERHADAP KARAKTERISTIK HEAT TRANSFER DAN FRICTION FACTOR PADA PENUKAR KALOR PIPA GANDA Puspitasari, Susi; Safitra, Arrad Ghani
JURNAL TEKNOLOGI TECHNOSCIENTIA Technoscientia Vol 11 No 2 Februari 2019
Publisher : Lembaga Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat (LPPM), IST AKPRIND Yogyakarta

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (729.915 KB) | DOI: 10.34151/technoscientia.v11i2.806

Abstract

Heat exchanger is used device to transfer thermal energy (enthalpy) between two or more fluids at different temperatures. One type of heat exchanger is double pipe heat exchanger. Double pipe heat exchanger consists of one pipe placed concentrically in another pipe with a larger diameter. One fluid passes through the inner pipe and the other fluid passes through the outer pipe (annulus). Performance of double pipe heat exchangers can be determined based on the characteristics of heat transfer and friction factor. One effort to improve the performance of double pipe heat exchanger can by passive method which is adding perforated twisted tape in the inner pipe. Perforated twisted tape had three different porosity ratios, that is 1.88, 3.77, and 5.65% that comparison with plain twisted tape (porosity ratio 0). Fluid flowed in double pipe heat exchanger is water in liquid phase in laminar-transition flow regime. Reynolds number in annulus is made constant at 2000, while in inner pipe is 1000-5000. Temperature of water entering annulus and inner pipe is kept constant at 20ºC and 50ºC, respectively. From the experimental results it found that perforated twisted tape increased Nusselt number and friction factor values respectively 0.1-0.8% and 203-1536% higher than double pipe heat exchanger without twisted tape (plain tube). Perforated twisted tape with porosity ratio 3.77% has the best performance, that is increasing Nusselt number average of 0.31% from 28.8913 in plain tube to 28.9810 and increasing friction factor average of 366.34% from 0.6521 in plain tube to 3.0410.
Studi Eksperimen Pengaruh Kecepatan Aliran dengan Penambahan Insert Twisted Tape terhadap Performa Double Pipe Heat Exchanger Aji, Pandu Gautama; Amalia, Rif?ah; Safitra, Arrad Ghani
Prosiding SENTIKUIN (Seminar Nasional Teknologi Industri, Lingkungan dan Infrastruktur) Vol 2 (2019): PROSIDING SENTIKUIN
Publisher : Fakultas Teknik Universitas Tribhuwana Tunggadewi

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (603.885 KB)

Abstract

The double pipe heat exchanger (DPHE) is one type of heat exchanger (HE) that is commonly used in industrial applications such as electricity generation, petrochemical industry, process industry, and other industries. The double pipe heat exchangers are commonly used because of low design costs and maintenance costs. The need to achieve optimal double pipe heat exchanger performance, this research will examine the optimization of double pipe heat exchanger performance by varying fluid flow velocity and adding twisted tape insert with a twist ratio (H/D) = 6 in terms of Nusselt number (Nu), friction factor (f), and effectiveness (?). The test is carried out with fluid in the form of water and fluid flow velocity variations are 2.5, 3.5, 4.5, 5.5, and 6.5 LPM. The experimental results show that the Nusselt number value and effectiveness have increased with increasing fluid flow velocity. While the friction factor value decreases with increasing fluid flow velocity. The increase in Nusselt numbers was 2.14 times and the effectiveness value was 8.69%. While the value of the friction factor decreased by 55%. The optimum fluid flow velocity obtained from the results of the study is 6.5 LPM with Nusselt number, friction factor, and effectiveness reaching 48.43; 0.27; and 0.259.
Studi Eksperimen Pengaruh Kecepatan Aliran terhadap Performa Double Pipe Heat Exchanger Elby , Alvin Christian ; Amalia, Rif?ah ; Safitra, Arrad Ghani
Prosiding SENTIKUIN (Seminar Nasional Teknologi Industri, Lingkungan dan Infrastruktur) Vol 2 (2019): PROSIDING SENTIKUIN
Publisher : Fakultas Teknik Universitas Tribhuwana Tunggadewi

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (545.689 KB)

Abstract

Heat Exchanger is a device used to transfer thermal energy between two or more fluids, or between solid surface and fluids, with different temperature. One of low capacity heat exchanger known in Industry is the double pipe heat exchanger. This heat exchanger usually consists of two concentric pipes with plain of finned inner pipe. Because of its low capacity, the performance of double pipe heat exchanger needs to be improved to achieve optimal operating condition. This research contains an experimental study of optimizing double pipe heat exchanger?s performance by varying the Reynolds number which is reviewed from the value of Nusselt number (Nu) and friction factor (f). The double pipe heat exchanger is tested with 2500, 3500, 4500, 5500, and 6500 Reynolds number value with 20?C of cold fluid flows through the inner pipe, and 40?C of hot fluid flows through the annulus pipe. The fluids flow with counterflow condition. Based from the experimental results, it is known that by the increasing of Reynolds number, the Nusselt number increased by 2.14 times, and the friction factor decreased by 1.13 times from Reynolds number of 2500 to Reynolds number of 6500. The optimal Reynolds number resulted in Reynolds number of 3900 with Nusselt number of 32.41 and friction factor of 0.0491.
STUDI EKSPERIMEN PENGARUH KETEBALAN LAPISAN AIR PENDINGIN TERHADAP DAYA KELUARAN MODUL PHOTOVOLTAIC MONOCRYSTALLINE Ikhsan Baihaqi; Erik Tridianto; Arrad Ghani S
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2017): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 8 2017
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (529.652 KB)

Abstract

Modul Photovoltaic (PV) membutuhkan radiasi matahari untuk menghasilkan listrik. Akan tetapi radiasi matahari dengan panjang gelombang di atas 1,1µm (radiasi inframerah) tidak dapat dikonversi menjadi energi listrik.. Radiasi inframerah berperan meningkatkan temperatur permukaan PV, sehingga menyebabkan penurunan daya keluaran dan masa pakai modul PV. Sistem pendinginan ini, bertujuan untuk mengurangi temperatur permukaan PV dengan tetap melewatkan foton dengan panjang gelombang yang sesuai,  sehingga efisiensi elektrik dan daya keluaran dapat dipertahankan atau bahkan ditingkatkan. Pada siklus pendinginan ini, air digenangkan pada permukaan atas PV dengan aktivasi menggunakan kontrol otomatis saat temperatur permukaan PV mencapai 45oC. Ketika temperatur telah turun hingga 35oC, genangan air pendingin dibuang untuk melewatkan cahaya matahari lebih banyak. Variasi ketebalan genangan air yang digunakan adalah 5 mm, 1 cm, 2 cm, 4 cm. Pada setiap variasi diukur intensitas radiasi yang diterima, temperatur permukaan, serta daya keluarannya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendinginan modul PV dengan menggunakan sistem ini dapat mempertahankan temperatur permukaan modul PV di bawah 38oC dan meningkatkan daya keluaran serta efisiensi elektrik sebesar 50% dibanding tanpa sistem pendingin. Ketinggian genangan 5 mm menghasilkan peningkatan daya keluaran yang paling tinggi, dikarenakan genangan air yang tidak terlalu tebal mampu menjaga temperatur permukaan PV tetap di bawah 40oC dan juga dapat melewatkan cahaya (foton) lebih banyak.  Kata kunci: photovoltaic, siklus otomatis, genangan air pendingin, temperatur, daya keluaran