Spektra: Jurnal Fisika dan Aplikasinya
Vol 16 No 2 (2015): SPEKTRA, Volume 16 Nomor 2, Oktober 2015

PENGARUH JEJARI HIDROLIK STACK TERHADAP BEDA SUHU ONSET PADA PRIME MOVER TERMOAKUSTIK GELOMBANG BERDIRI

Prastowo Murti (Jurusan Teknik Mesin dan Industri FT Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika No. 2 Yogyakarta 55281, Indonesia)
Adhika Widyaparaga (Jurusan Teknik Mesin dan Industri FT Universitas Gadjah Mada, Jl. Grafika No. 2 Yogyakarta 55281, Indonesia)
Ikhsan Setiawan (Jurusan Fisika FMIPA Universitas Gadjah Mada,Sekip Utara BLS 21 Yogyakarta 55281, Indonesia)
Agung Bambang Setio Utomo (Jurusan Fisika FMIPA Universitas Gadjah Mada,Sekip Utara BLS 21 Yogyakarta 55281, Indonesia)
Makoto Nohtomi (Graduate School of Environment and Energy Engineering, Waseda University, Nishi-tomita 1011, Honjo-city, Saitama-pref., Japan)



Article Info

Publish Date
30 Oct 2015

Abstract

Abstrak Prime mover termoakustik adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengkonversi panas menjadi kerja dalam bentuk bunyi. Panas yang digunakan dapat berasal dari sumber panas yang tak terpakai dan melimpah seperti insenerasi alat-alat rumah sakit, pabrik industri, geotermal, dan energi surya. Untuk dapat mulai menghasilkan bunyi (kondisi onset) dibutuhkan beda suhu minimum antara ujung-ujung stack yang disebut ∆Tonset. Semakin kecil beda suhu onset ∆Tonset maka suhu sumber panas yang diperlukan semakin rendah. Stack merupakan jantung dari prime mover termoakustik dan tempat terjadinya osilasi paket gas akibat adanya perbedaan suhu antara kedua sisinya. Pada penelitian ini, stack yang digunakan adalah lembaran-lembaran mesh (kasa kawat) stainless-steel yang tersusun rapat dengan jejari hidrolik 0,71 mm, 0,59 mm, 0,50 mm, dan 0,34 mm dengan panjang 4 cm, 5 cm, dan 6 cm. Dalam penelitian ini, panjang resonator adalah 1,28 m dan udara digunakan sebagai medium dengan tekanan atmosfer. Telah ditemukan bahwa jejari hidrolik stack mempengaruhi beda suhu onset ∆Tonset pada prime mover termoakustik. Jejari hidrolik optimum pada 0,59 mm. Selain itu, ditemukan juga bahwa stack yang lebih panjang membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai kondisi onset dibandingkan dengan stack yang lebih pendek. Untuk mendapatkan ∆Tonset lebih rendah dan waktu onset lebih cepat, perlu dilakukan penelitian tambahan tentang pengaruh beberapa paramater lain seperti panjang resonator, kalor input dan tekanan gas. Kata kunci : prime mover termoakustik, Stack mesh stainless steel, jejari hidraulik, beda suhu onset ∆Tonset, waktu onset Abstract Thermoacoustic prime mover is a device to convert heat into work in the form of sound. The heat used here can be obtained from unused and abundant heat source such as incineration hospital equipment, geothermal, and solar energy. A minimum onset temperature difference ∆Tonset between stack ends is needed to produce the sound. Low onset temperature differences ∆Tonset are desired when we intend to utilize low quality of heat sources. Stack is the main part of thermoacoustic prime mover in where the gas parcels oscillate due to a large temperature gradient along the stack. The stack used in this research is a pile of stainless-steels wire mesh screen with various hydraulic radius of 0.71 mm, 0.59 mm, 0.50 mm, and 0.34 mm and various stack length of 4 cm, 5 cm, and 6 cm. The length of resonator is 1.28 m and air as the working medium at atmosphere pressure is used to fill the resonator. It is found that the hydraulic radius is affecting the ∆Tonset in the thermoacoustic prime mover. Hydraulic radius optimum at 0,59 mm. In addition, ∆Tonset it is also found that longer stacks need longer time to reach the onset condition. Investigation on the influences of other parameters, such as resonator length, heat input, and gas pressure, are required in order to have low . Keywords: themo-acoustic prime mover, stack mesh stainless steel screen, hydraulic radius, onset Themperature difference ∆Tonset, onset time.

Copyrights © 2015