Jurnal Teknik Desain Mekanika (TDM) merupakan publikasi ilmiah yang dikelola oleh Program Studi Teknik Universitas Udayana. Jurnal ini fokus pada bidang teknik mesin, khususnya pada aspek desain mekanik, analisis struktur, material teknik, serta inovasi teknologi dan metode dalam rekayasa mekanika.
Pengaruh Variasi Diameter Outlet Terhadap Tinggi Ruang Pengering Pada Kecepatan Aliran Fluida
Kinerja kolektor surya sangat dipengaruhi oleh parameter desain dan kondisi operasi, seperti jarak pelat absorber dari dasar ruang pengering, perbandingan diameter pipa outlet dengan tinggi ruang pengering, dan suhu operasi pelat absorber. Dari variasi ini akan dapat diketahui distribusi suhu, kecepatan aliran udara, dan efisiensi perpindahan panas di dalam sistem. Berbagai diameter dan panjang pipa outlet mengubah tekanan dan kecepatan aliran udara, yang berdampak langsung pada laju pengeringan. Oleh karena itu, untuk mengetahui bagaimana variasi parameter ini berinteraksi dan berkontribusi terhadap kinerja kolektor surya secara keseluruhan, diperlukan kajian yang menyeluruh terhadap rasio outlet terhadap tinggi. Metode Computational Fluid Dynamics (CFD) dipilih untuk menganalisis fenomena perpindahan panas dan aliran fluida yang terjadi di dalam kolektor surya dalam penelitian ini. CFD telah terbukti efektif dalam mengevaluasi performa sistem termal secara numerik, dan dapat memberikan gambaran detail distribusi suhu, tekanan, dan kecepatan aliran tanpa harus melakukan eksperimen laboratorium yang membutuhkan banyak waktu dan biaya. Rasio outlet terhadap tinggi divariasikan dari 1/16:1, 1/8:1. ¼:1, 1/3:1 dan ½:1, sementara temperatur pelat absorber divariasikan dari 700C, 800C dan 900C. Dari simulasi, ditemukan bahwa rasio diameter outlet ½:1 dengan temperatur pelat absorber 900C menghasilkan kecepatan paling optimum sebesar 0.07 m/s dengan temperatur outlet 460C dan tekanan outlet sebesar 0.13 Pa.
Analisis Pembakaran Droplet Minyak Jelantah Dengan Menggunakan Tempurung Kelapa Sebagai Karbon Aktif
Minyak jelantah merupakan hasil dari penggunaan minyak goreng berulang yang mengandung senyawa berbahaya dan berpotensi mencemari lingkungan apabila dibuang sembarangan. Salah satu solusi pengelolaannya adalah dengan memanfaatkannya sebagai bahan bakar alternatif. Penelitian ini dilakukan untuk mengkaji pengaruh penambahan karbon aktif berbahan dasar tempurung kelapa terhadap karakteristik pembakaran droplet minyak jelantah. Tempurung kelapa dipilih karena memiliki kandungan karbon tinggi dan struktur berpori yang efektif sebagai katalis alami dalam proses pembakaran. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan karbon aktif tempurung kelapa berpengaruh signifikan terhadap karakteristik pembakaran droplet minyak jelantah. Semakin besar konsentrasi karbon aktif yang ditambahkan, semakin tinggi laju pembakaran (burning rate) dan semakin cepat waktu tunda penyalaan (ignition delay), disertai dengan penurunan temperatur maksimum pembakaran. Selain itu, peningkatan kadar karbon aktif menyebabkan dimensi api menjadi lebih kecil, menandakan proses pembakaran yang lebih efisien. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa karbon aktif tempurung kelapa mampu meningkatkan performa pembakaran minyak jelantah dengan meningkatkan efisiensi reaksi oksidasi serta berpotensi besar sebagai katalis alami dalam pengembangan bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan.
Kekerasan Komposit Dengan Matriks Pati Singkong Dan Chitosan Berpenguat Mikro Jelatang
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan mikro jelatang terhadap sifat mekanik komposit berbasis pati singkong dan chitosan, khususnya pada aspek kekerasan. Komposit disintesis dengan variasi fraksi volume mikro jelatang menggunakan metode hand lay-up, kemudian dilakukan uji kekerasan untuk mengevaluasi perubahan sifat material. Pengujian kekerasan dilakukan berdasarkan standar ASTM D2240 dengan menggunakan alat uji Durometer (Shore D). Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan mikro jelatang berpengaruh signifikan terhadap peningkatan nilai kekerasan komposit. Pada variasi penambahan 1% hingga 3% mikro jelatang, terjadi kenaikan nilai kekerasan sebesar 11,88%, dengan nilai tertinggi mencapai 64,89 Shore D pada komposisi 85% pati singkong : 11% chitosan : 1% mekpo : 3% mikro jelatang. Temuan ini mengindikasikan bahwa mikro jelatang berperan penting dalam memperkuat sifat mekanik komposit.
Studi Eksperimental Pengaruh Steam to Carbon Ratio 4:1 Terhadap Produksi Hidrogen Pada Reformer Melalui Proses Steam Methane Reforming
Energi fosil masih menunjang aktivitas di berbagai sektor, tetapi hambatannya mendorong eksplorasi untuk menemukan energi alternatif berkelanjutan. Hidrogen (H2) merupakan energi terbarukan yang memiliki banyak potensi dengan kelebihannya. Steam methane reforming (SMR) merupakan teknologi penghasil H2 yang dominan digunakan pada skala industri dengan dua tahapan proses, yaitu reformer dan water gas shift (WGS). Steam to carbon ratio (S/C) merupakan salah satu parameter penting dalam menentukan H2 yang dihasilkan pada reformer. Penelitian ini bertujuan untuk menegtahui pengaruh S/C terhadap produksi H2 pada reaktor reformer dengan S/C 4:1, komposisi gas masukan 70% metana (CH4) dan 30% karbondioksida (CO2), katalis MgNi 30 gram, set temperatur 500°C, dan tekanan 1 atm. Hasil menunjukkan bahwa S/C 4:1 mampu mengonversikan CH4 dan CO2 masing-masing sebesar 70% dan 17,96% untuk menghasilkan H2, CO, dan sisa CO2 masing-masing sebesar 43,82%, 44,14%, dan 12,04%. Hal tersebut menunjukkan peran S/C 4:1 yang mampu secara lebih baik dalam menggeser kesetimbangan reaksi menuju pembentukan produk berupa H2.
Ketahanan Bakar Komposit Pati Singkong Dan Chitosan Dengan Mikro Jelatang
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketahanan bakar pada komposit berbahan dasar pati singkong dan chitosan dengan penambahan serat mikro jelatang. Variasi fraksi volume yang digunakan terdiri dari (85% pati singkong : 11% chitosan : 3% mikro jelatang : 1% hardener), (85% pati singkong : 12% chitosan : 2% mikro jelatang : 1% hardener), dan (85% pati singkong : 13% chitosan : 1% mikro jelatang : 1% hardener). Pada pengujian ketahanan bakar, waktu penyalaan terlama sebesar 28,24 detik diperoleh pada fraksi volume 85% pati singkong, 13% chitosan, 1% mikro jelatang, dan 1% hardener, sedangkan waktu tercepat yaitu 14,53 detik ditunjukkan oleh fraksi volume 85% pati singkong, 11% chitosan, 3% mikro jelatang, dan 1% hardener.
Kekuatan Bending Pada Komposit Pati Singkong Dan Chitosan Dengan Mikro Jelatang
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan serat mikro jelatang terhadap kekuatan bending pada komposit berbasis pati singkong dan chitosan. Variasi komposisi yang digunakan meliputi T1 (85% pati singkong: 13% chitosan: 1% mikro jelatang: 1% mekpo), T2 (85% pati singkong: 12% chitosan: 2% mikro jelatang: 1% mekpo), dan T3 (85% pati singkong: 11% chitosan: 3% mikro jelatang: 1% mekpo). Pengujian bending dilakukan untuk memperoleh nilai tegangan, modulus elastisitas, serta regangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan fraksi mikro jelatang memberikan pengaruh si gnifikan terhadap sifat mekanik. Pada uji bending, spesimen T3 menghasilkan tegangan dan modulus elastisitas tertinggi masing -masing sebesar 21,477 MPa dan 2,217 GPa, sedangkan T1 menunjukkan nilai terendah yaitu 12,713 MPa dan 1,259 GPa. Namun, nilai regangan tertinggi diperoleh pada T1 sebesar 1,429%, sedangkan regangan terendah terdapat pada T3 dengan 1,199%. Dengan demikian, semakin banyak penambahan serat mikro jelatang, semakin meningkat kekuatan bending dan modulus elastisitas, namun regangan cenderung menurun.
Profil Temperatur Pembakaran Co-firing Batubara Dengan RDF Pada Insinerator CFB
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis profil temperatur pembakaran co-firing batu bara dan Refuse Derived Fuel (RDF) pada insinerator bertipe Circulating Fluidized Bed (CFB) dengan variasi kelebihan udara sebesar 0% (stoikiometri), 5%, 15%, dan 25%. Pengujian dilakukan menggunakan briket campuran MSW–batubara dengan bed material pasir silika, di mana temperatur pembakaran diukur menggunakan thermocouple tipe-K pada beberapa titik reaktor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan excess air menyebabkan penurunan temperatur puncak pembakaran, yang mengindikasikan menurunnya intensitas reaksi termal akibat peningkatan laju pendinginan oleh udara berlebih. Distribusi temperatur pada setiap variasi juga menunjukkan pola yang konsisten, dengan kenaikan temperatur hingga mencapai puncak, kemudian menurun setelah bahan bakar habis terbakar. Secara keseluruhan, penggunaan excess air berpengaruh signifikan terhadap profil temperatur dan dapat meningkatkan kualitas pembakaran melalui potensi penurunan emisi gas buang.
Analisis Pengaruh Steam to Carbon Ratio Pada Water Gas Shift Melalui Proses Steam Methane Reforming Terhadap Laju Konversi Karbon Monoksida
Energi fosil masih mendominasi kebutuhan energi saat ini, namun keterbatasannya mendorong transisi menuju energi terbarukan. Hidrogen merupakan energi terbarukan yang memiliki keunggulan menghasilkan energi tinggi sebesar 142,35 MJ/kg dan ramah lingkungan. Di antara berbagai metode produksi hidrogen, steam methane reforming (SMR) banyak digunakan pada skala industri, dengan melibatkan reaksi reformer dan water gas shift (WGS) untuk memproduksi hidrogen. Beberapa paramater yang mempengaruhi reaksi WGS seperti katalis, suhu dan steam to carbon ratio (S/C). S/C merupakan paramater penting dalam reaksi WGS karena dengan penambahan steam yang ditunjukkan melalui peningkatan S/C pada sisi reaktan WGS dapat mempercepat laju konversi CO dan mendorong reaksi kearah produk. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh S/C terhadap laju konversi CO pada keluaran WGS menggunakan komposisi gas masukan 70% CH4 dan 30% CO2, katalis Fe-Cr seberat 30 gram, dengan variasi S/C 2:1 pada reaktor WGS. Hasil menunjukkan dengan S/C 2:1 dapat mempercepat laju konversi CO dimana dari keluaran reformer sebesar 54.45% menjadi sebesar 47.04% pada keluaran reaktor WGS. Hal ini menegaskan ketersediaan peran steam dalam mendorong konversi CO dengan H2O ke arah pembentukan produk.
Pengaruh Daya Listrik Terhadap Produksi Hidrogen Dengan Metode Elektrolisis Air Alkali
Ketergantungan global pada bahan bakar fosil mendorong pencarian sumber energi alternatif yang lebih bersih. Hidrogen (H₂) menjadi kandidat utama karena memiliki kepadatan energi tinggi dan fleksibilitas penggunaan. Salah satu metode produksi H₂ yang menjanjikan adalah Alkaline Water Electrolysis (AWE), yang unggul dalam biaya relatif rendah, umur pakai panjang, dan kondisi operasi sederhana. Namun, efisiensi AWE masih terbatas akibat kehilangan energi dari pembentukan serta pelepasan gelembung gas. Faktor yang berpengaruh dalam AWE adalah elektrolit, elektroda, membran, jarak elektroda, termasuk daya listrik. Penelitian ini bertujuan mengkaji pengaruh variasi daya listrik terhadap massa H₂ yang dihasilkan pada sel elektrolisis dengan jarak elektroda tetap 8 cm dan konsentrasi elektrolit KOH 7%. Variasi daya yang digunakan adalah 0,01 W; 0,07 W; 0,09 W; 0,14 W; dan 0,31 W. Produksi H₂ dianalisis menggunakan image processing berbasis MATLAB. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan daya listrik secara signifikan meningkatkan massa H₂ yang dihasilkan. Massa terbesar diperoleh pada daya 0,31 W, mengonfirmasi peran arus listrik dalam menentukan jumlah molekul H₂ sesuai hukum Faraday. Temuan ini menegaskan pentingnya optimasi parameter operasional dalam meningkatkan efisiensi AWE.
Analisis Kemurnian Hidrogen Pada Proses Steam Methane Reforming Menggunakan Pressure Swing Adsorption Dengan Tekanan Adsorpsi 80 Psi
Salah satu alternatif energi bersih yang berpotensial untuk menggantikan bahan bakar fosil adalah hidrogen. Proses produksi hidrogen yang paling umum digunakan adalah steam methane reforming (SMR), dimana terdiri dari proses reforming dan water gas shift (WGS). Proses reforming dimulai dengan pembentukan syngas, yaitu hidrogen dan karbon monoksida. Kemudian dilanjutkan dengan WGS, dimana karbon monoksida direaksikan dengan steam. Untuk mendapatkan kemurnian hidrogen yang lebih tinggi diperlukan proses pemurnian dengan pressure swing adsorption (PSA). Proses pemisahan gas pada PSA bergantung pada kemampuan ikat pada bahan adsorben atau katalis yang digunakan, tekanan kerja, dan waktu adsorpsi. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh tekanan adsorpsi terhadap kemurnian hidrogen yang dihasilkan pada keluaran PSA. Penelitian ini menggunakan adsorben silica gel dan activated alumina, serta tekanan adsorpsi sebesar 80 Psi dengan waktu adsorpsi 180 detik. Hasil menunjukkan proses PSA dengan tekanan 80 Psi meningkatkan kemurnian hidrogen dimana dari keluaran WGS 48,66% menjadi 62,43% pada keluaran PSA. Berdasarkan hasil, dapat disimpulkan bahwa tekanan tinggi dapat membantu adsorben untuk menangkap impurities lebih baik.
Studi Eksperimental Pengaruh Temperatur Water Gas Shift Pada Proses Steam Methane Reforming Terhadap Laju Konversi Karbon Monoksida
Produksi hidrogen dengan steam methane reforming (SMR) yang terdiri dari reformer dan water gas shift (WGS) serta tahap pemurnian pressure swing adsorption (PSA) menjadi salah satu metode yang dapat digunakan. Salah satu parameter penting dalam reaksi WGS adalah temperatur. Penelitian ini berfokus pada analisis pengaruh temperatur 380C pada reaktor WGS terhadap konversi CO yang dihasilkan pada outlet WGS. Eksperimen dilakukan dengan komposisi CH4 sebanyak 80% dan CO2 sebanyak 20% serta laju alir steam 0,15 L/menit. Pada WGS digunakan katalis Fe-Cr sebanyak 30 gr. Pada penelitian ini, dihasilkan kandungan H2 dan CO2 dari outlet reformer ke outlet WGS meningkat sementara kandungan CO menurun. Pada reformer kandungan CO sebesar 51,37% mengalami penurunan pada outlet WGS menjadi 35,68%, kandungan H2 meningkat dari 44,90% menjadi 51,84% dan kandungan CO2 meningkat dari 3,73% menjadi 12,49%. Penggunaan temperatur pada WGS dapat mempercepat laju reaksi konversi reaktan menjadi produk.
Pengaruh Fraksi Massa Terhadap Kekuatan Tarik Dan Densitas Green Composite Sari Pati Kentang / Serat Daun Nanas Dengan Perlakuan NaOH
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi mendorong peningkatan kebutuhan material green composite sebagai alternatif ramah lingkungan. Penelitian ini menggunakan matriks alami pati kentang yang dikombinasikan dengan serat daun nanas berukuran 1 cm setelah perlakuan NaOH. Variasi fraksi massa yang diterapkan yaitu 95% : 5%, 90% : 10%, dan 85% : 15%. Pembuatan spesimen dilakukan dengan metode hand lay-up, di mana uji tarik mengacu pada ASTM D3039 dan uji densitas pada ASTM D792-08. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi 15% serat menghasilkan sifat mekanik terbaik dengan tegangan tarik 4,210 MPa, regangan 0,687%, dan modulus elastisitas 0,616 GPa. Sementara itu, densitas tertinggi diperoleh pada variasi 5% sebesar 1,293 gr/cm³, dan densitas terendah pada variasi 15% sebesar 1,221 gr/cm³.
Martin Valentino Junior Sitinjak Mekanika
Pengaruh Variasi Fraksi Volume Serat Dan Microcrystalline Cellulose (MCC) Terhadap Kekuatan Tarik Pada Komposit Polyester Berpenguat Serat Sisal
Perkembangan teknologi material telah mendorong inovasi komposit berbasis serat alam, termasuk penggunaan serat sisal (Agave sisalana) dan Microcrystalline Cellulose (MCC) sebagai material alternatif dengan sifat mekanis unggul. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi fraksi volume serat sisal terhadap kekuatan tarik komposit polyester dengan penambahan Microcrystalline Cellulose (MCC) sebesar 5%. Serat sisal (Agave Sisalana) berperan sebagai penguat alami yang ramah lingkungan, sementara MCC digunakan sebagai bahan pengisi untuk meningkatkan sifat mekanis dengan memperbaiki ikatan antara serat dan matriks polimer, serta mengurangi rongga pada komposit. Pembuatan spesimen menggunakan metode hand lay -up dengan resin polyester Yukalac 157 BQTN-EX, serat sisal sepanjang 10 mm yang telah dialkalisasi NaOH 5%, dan MCC sebesar 5% terhadap volume total. Variasi fraksi volume serat sisal yang digunakan adalah 25%, 30%, dan 35%. Uji tarik dilakukan menggunakan standar ASTM D3039.
Studi Eksperimental Produksi Hidrogen Melalui Proses Alkaline Water Electrolysis Dengan Variasi Daya Listrik
Saat ini, penggunaan energi fosil secara berkelanjutan akan memberikan dampak buruk bagi lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan peralihan menuju penggunaan energi baru terbarukan (EBT) sebagai solusi jangka panjang yang lebih ramah lingkungan. Hidrogen telah muncul sebagai sumber energi baru terbarukan dan merupakan pilihan utama untuk sistem energi yang berkelanjutan. Salah satu proses produksi hidrogen yang umum digunakan adalah elektrolisis air alkali (AWE), karena dapat menghasilkan hidrogen hijau dari energi baru terbarukan. Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan kinerja elektrolisis dengan variasi daya listrik yang digunakan. Dalam penelitian ini, gas hidrogen diproduksi menggunakan aquades sebagai pelarut dan kalium hidroksida (KOH) sebagai elektrolit dengan konsentrasi 5%, Jarak antar elektroda yang digunakan adalah 8 cm. Daya listrik yang digunakan yaitu 0,008 watt, 0,076 watt, 0,113 watt, 0,154 watt, dan 0,333 watt. Material elektroda yang digunakan adalah stainless steel SUS 316 yang dilapisi titanium nitride (TIN). Jenis membran yang dipakai adalah membran komposit dengan model T -TN-M500A. Hasil penelitian menunjukkan massa hidrogen paling tinggi yaitu 2,61 Kg terletak pada daya listrik 0,333 watt, sehingga dapat diketahui bahwa peningkatan daya listrik yang diberikan pada sel elektrolisis secara langsung dapat meningkatkan massa hidrogen yang dihasilkan.
Pemurnian Hidrogen Pada Proses Steam Methane Reforming Menggunakan Metode Pressure Swing Adsorption Pada Waktu Adsorpsi 120 Detik
yakni menghasilkan energi tinggi tanpa menimbulkan polusi. Salah satu teknologi untuk menghasilkan hidrogen dapat melalui steam methane reforming (SMR) yaitu proses metana direaksikan dengan steam, biasanya menggunakan katalis untuk menghasilkan campuran karbon monoksida dan hidrogen. Produk dari proses SMR berupa syngas selanjutnya dialirkan ke reaktor Water Gas Shift (WGS), dimana kandungan syngas berupa karbon monoksida (CO) diubah menjadi karbon dioksida (CO2) untuk menghasilkan hidrogen. Hasil dari komposisi WGS akan masuk ke tahap selanjutnya yaitu pressure swing adsorption (PSA). Proses ini untuk mendapatkan tingkat hidrogen yang lebih tinggi kemurniannya. PSA memiliki beberapa parameter diantaranya jumlah bed, tekanan operasi, jenis adsorben, dan waktu yang digunakan Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kemurnian hidrogen dengan waktu adsorpsi pada PSA selama 120 detik menggunakan adsorben silica gel dan activated alumina. Hasil penelitian menunjukkan peningkatan kemurnian hidrogen dari WGS 49% menjadi 67% setelah dilakukan proses pemurnian dengan metode PSA.
Pemurnian Hidrogen Pada Proses Steam Methane Reforming Menggunakan Metode Pressure Swing Adsorption Dengan Variasi Tekanan Adsorpsi 80 Psi
Penelitian ini bertujuan untuk membahas konsentrasi hidrogen melalui penerapan metode Water Gas Shift (WGS) dan Pressure Swing Adsorption (PSA) pada kondisi tekanan adsorpsi 80 psi. Dari hasil pengujian diperoleh bahwa proses WGS menghasilkan komposisi gas dengan hidrogen dengan nilai sebesar 48,68%, karbon monoksida dengan nilainya sebesar 45,58%, serta karbon dioksida dengan nilai nya sebesar 5,74%. Setelah melalui proses PSA, konsentrasi hidrogennya meningkat menjadi 54,16%, sedangkan kandungan karbon monoksidanya pun menurun hingga 44,50% dan kandungan karbon dioksidanya juga berkurang menjadi 1,20%. Temuan ini mengindikasikan bahwa PSA lebih optimal dalam meningkatkan kadar hidrogen serta menurunkan jumlah gas pengotor, sehingga sangat berpotensi untuk diterapkan dalam pemurnian hidrogen pada skala industri.
Pengaruh Orientasi Arah Serat Terhadap Kekuatan Bending Komposit Epoxy Berpenguat Serat Sisal Yang Dicetak Dengan Metode Hand Lay Up
Komposit memiliki keunggula yang bobotnya lebih ringan, tahan terhadap korosi, kokoh, dan biaya yang lebih terjangkau. Salah satu serat alam yang dapat dimanfaatkan dalam pembuatan komposit adalah serat sisal. Serat sisal sering digunakan sebagai penguat komposit karena memiliki kekuatan mekanik yang sangat baik dan ketersediaan yang melimpah. Pengujian ini dilakukan dengan memanfaatkan komposit epoxy yang berpenguat serat sisal, dengan variasi orientasi serat berbeda-beda seperti, 0º, 90º, 0º dan 90º, serta 45º dan 135º.Metode pengujian yang diterapkan meliputi uji bending 3 (three) point berdasarkan ASTM D790-03 dan uji SEM (Scanning Elektron Microscopy). Berdasarkan hasil uji bending, komposit dengan arah serat sisal 0º menunjukkan kekuatan tegangan bending maksimum rata-rata 53.87088 Mpa. Sedangkan kongfigurasi arah serat 90º memberikan nilai tegangan bending terendah yaitu 46.52351 Mpa. Dalam regangan orientasi arah serat sisal 0º dan 90º mencapai nilai rata-rata tertingi 3.33% dan nilai terendah 2.86% pada orientasi arah serat 90º. Pada modulus elastisitas orientasi arah serat 90º memiliki kekakuan tertinggi 2.049 Gpa, sedangkan arah orientasi serat 0º dan 90º menunjukkan nilai terendah 1.162 Gpa.
Pengaruh Variasi Temperatur Operasi Terhadap SirkulasiPartikel Padat Pada Insinerator Circulating FluidizedMenggunakan CPFD Barracuda
Peningkatan limbah padat akibat pertumbuhan penduduk dan industri memerlukan solusi pengolahan yang efisien dan berkelanjutan. Salah satu pendekatan yang berkembang adalah teknologi waste-to-energy berbasis RDF (Refuse Derived Fuel), dengan reaktor pembakaran Circulating Fluidized Bed (CFB) sebagai pilihan karena efisiensi termal dan fleksibilitas bahan bakarnya. Keunggulan CFB terletak pada sirkulasi partikel padat yang menjaga distribusi panas dan pembakaran optimal, meskipun dipengaruhi temperatur operasi. Karena itu, memahami pengaruh suhu terhadap sirkulasi partikel penting untuk efektivitas sistem. Penelitian ini mengevaluasi pengaruh variasi suhu terhadap sirkulasi partikel dalam reaktor CFB menggunakan simulasi CPFD Barracuda. Simulasi memakai RDF 1,5 kg, pasir silika 5 kg, kecepatan udara 14 m/s, dan suhu 750°C–900°C. Parameter yang diamati meliputi waktu tinggal, fraksi volume, dan massa sirkulasi. Hasil menunjukkan suhu memengaruhi intensitas sirkulasi: massa solid 59% pada 750°C dan 800°C, naik ke 60% di 850°C, dan stabil di 900°C. Waktu tinggal partikel sekitar 10 detik, fraksi volume naik dari 0,589 ke 0,6 dan tetap. Ini menegaskan pentingnya pengaturan suhu untuk efisiensi sirkulasi dan pembakaran pada sistem CFB berbahan RDF.
Hak Cipta (c) 2025 Tekni Desain Mekanika
Pengaruh Proses Ekstrusi Terhadap Kualitas Filamen 3d Dari Material Plastik ABS Virgin
Permintaan terhadap filamen 3D printing semakin meningkat, namun tingginya harga filamen menjadi hambatan, khususnya bagi kalangan pendidikan dan individu. Penelitian ini bertujuan untuk memproduksi filamen berbahan ABS virgin secara mandiri menggunakan mesin ekstrusi Filatec PRO 3in1 dengan variasi kecepatan puller untuk mengetahui pengaruh parameter proses terhadap diameter luar filamen. Ekstrusi dilakukan pada suhu barrel 200 °C dengan kecepatan screw yang konstan 10 rpm dan variasi kecepatan puller 10 rpm dan 12 rpm. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa peningkatan kecepatan puller akan mengakibatkan menurunnya diameter luar filamen dari 1,62 mm menjadi 1,01 mm. Diameter tersebut tidak lagi sesuai dengan toleransi standar pencetakan 3D (1,75 ± 0,05 mm). Dapat disimpulkan bahwa kecepatan puller memiliki pengaruh terhadap hasil diameter luar filamen, dan pengaturan parameter proses ekstrusi sangat penting untuk menghasilkan filamen berkualitas.
Analisis Dry Bulb Temperature Drop Pada Pendinginan Maisotsenko Udara Counter Dengan Variasi Laju Aliran Massa Udara Dan Air
Sistem pendingin evaporatif Maisotsenko (Maisotsenko-Cycle atau M-Cycle) merupakan teknologi pendinginan alternatif yang efisien dan ramah lingkungan karena tidak menggunakan refrigeran dan mengonsumsi energi listrik yang jauh lebih rendah dibandingkan sistem pendingin konvensional berbasis kompresor. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji performa sistem pendingin Maisotsenko dengan pola aliran udara counter (berlawanan) terhadap variasi rasio laju aliran massa udara dan air. Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan menggunakan alat uji yang telah dirancang khusus, di mana laju aliran massa udara divariasikan pada tiga nilai (0,055 kg/s 0,041 kg/s dan 0,028 kg/s) serta diuji terhadap tiga laju aliran massa air yang tetap (0,158 kg/s 0,237 kg/s dan 0,316 kg/s).Parameter performansi yang dianalisis meliputi efektivitas bola basah (wet bulb effectiveness), efektivitas titik embun (dew point effectiveness), kapasitas pendinginan, serta rasio efisiensi energi (EER dan COP). Hasil pengujian diharapkan dapat mengungkap hubungan antara rasio laju aliran massa udara-air terhadap kinerja termal sistem, khususnya dalam upaya menghasilkan udara sejuk dengan efisiensi tinggi dan temperatur mendekati titik embun. Penelitian ini diharapkan dapat berkontribusi pada pengembangan sistem pendingin hemat energi dan ramah lingkungan untuk aplikasi bangunan di iklim tropis.
Analisis Wet Bulb Pada Sistem Pendingin Maisotsenko ParallelFlow Dengan Variasi Laju Aliaran Massa Air
Sistem pendinnginan udara pada bangunan umumnya mengguanakan kompresi uap makanis yang boros energi dan berdampak negatif terhadap lingkungan Sebagai alternatif, sistem pendingin Maisotsenko (Maisotsenko Cycle) mampu mendinginkan udara hingga mendekati titik embun tanpa meningkatkan kelembaban. Penelitian ini bertujuan menguji pengaruh variasi laju aliran massa air terhadap wet bulb effectiveness pada sistem Maisotsenko aliran paralel. Metode yang digunakan adalah eksperimen dengan mengatur jumlah nozzle untuk memperoleh variasi laju aliran massa air pada kondisi laju aliran udara konstan. Hasi penelitian menunjukan bahwa wet bilb effectiveness meningkat Ketika selisih temperature bola kering dan bola basah udara masuk semakin kecil. Efektivitas di atas 100% membuktikann bahwa sistem dapat mendinginkan udara keluar hingga di bawah temperature bola basah udara masuk.
Pengaruh Perbedaan Temperatur Quenching MenggunakanMedia Oli terhadap Kekerasan Paduan Perunggu 20Sn
Perunggu merupakan campuran logam tembaga (Cu) dan timah putih (Sn) yang banyak dimanfaatkan dalam pembuatan alat musik tradisional seperti gamelan, karena memiliki sifat akustik yang baik dan daya tahan pakai yang tinggi. Meski begitu, kelemahan perunggu terletak pada potensi kerusakan material akibat penggunaan berulang dalam jangka panjang, yang dapat memengaruhi kualitas suara. Satu opsi yang bisa digunakan untuk meninggikan kekerasan sifat material, khususnya kekerasan pada perunggu, adalah perlakuan panas dengan metode quenching. Pada penelitian ini, hasil umumnya uji kekerasan Vickers menunjukkan peningkatan kekerasan tertinggi terjadi pada spesimen dengan perlakuan panas suhu 300°C menggunakan media pendingin oli, dengan nilai sebesar 97,1 kgf/mm². Sebaliknya, nilai kekerasan rendah terdapat pada spesimen raw material, yaitu sebesar 79,24 kgf/mm². Semakin tinggi suhu perlakuan quenching, kekerasan cenderung menurun. Hal ini terlihat pada perlakuan 400°C dan 500°C.
Analisis Pola Aliran Dua Fasa Hidrogen Dan Aquadest PadaMicrochannel Dengan Sudden Expansion
Salah satu tantangan dalam mewujudkan pengembangan ekonomi berbasis hidrogen adalah transportasi hidrogen. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk meningkatkan efisiensi transportasi hidrogen, salah satunya dengan menggunakan aliran dua fasa. Mengidentifikasi pola aliran merupakan hal yang penting karena dengan pola aliran tertentu akan menjadikannya lebih efisien. Pemilihan fluida kerja dalam aliran dua fasa sangat memengaruhi karakteristik pola aliran. Aquadest memiliki sifat kemurniannya yang tinggi, berwarna bening, tidak berbau, dan tidak memiliki rasa. Karakteristik seperti ini menjadikannya pilihan yang tepat untuk aplikasi dalam sistem mikrofluida khususnya microchannel yang memiliki rasio luas permukaan terhadap volume yang tinggi. Adanya fenomena sudden expansion pada microchannel diharapkan memiliki dampak besar terhadap karakteristik aliran, termasuk perubahan tekanan, kecepatan, dan distribusi aliran Tujuan dari penelitian ini untuk menganalisis pola aliran dua fasa pada microchannel dengan sudden expansion. Fluida kerja yang digunakan dalam penelitian ini adalah gas hidrogen dan cairan aquadest. Kecepatan superfisial divariasikan untuk mendapatkan pola aliran. Kecepatan superfisial gas (jG) divariasikan pada kisaran 0,67-13,33 m/s, sedangkan untuk kecepatan superfisial liquid (jL) berada dalam rentang 0,1-1 m/s. Karakteristik pola aliran yang terbentuk direkam menggunakan high speed camera dan pola aliran yang teramati di antaranya bubbly, slug, slug-annular, dan churn.
Pengaruh Penambahan Timah Hitam (Pb) Pada Paduan High-TinBronze Terhadap Kekuatan Tarik
Perunggu bertimah tinggi (CuSn), khususnya yang mengandung lebih dari 17% timah putih (Sn), banyak digunakan pada industri seperti pembuatan gamelan dan lonceng karena memiliki sifat akustik yang sangat baik. Namun, material ini menghadapi kendala seperti harga pasar yang tinggi dan sifat getas, yang dapat menyebabkan retak saat proses penempaan maupun setelah digunakan. Penelitian ini mengkaji pengaruh penambahan timah hitam (Pb) terhadap kekuatan tarik dan struktur makro paduan perunggu bertimah tinggi. Pb dipilih karena harganya yang lebih rendah dibandingkan Sn serta kemampuannya mengurangi porositas dan meningkatkan sifat mekanik logam lain. Pb ditambahkan sebesar 5%, 10%, dan 15% untuk melihat pengaruhnya terhadap paduan. Uji tarik dilakukan, dilanjutkan dengan analisis patahan secara makro menggunakan kamera digital. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan Pb secara umum menurunkan sifat mekanik CuSn. Paduan tanpa Pb (0% Pb) memiliki kekuatan luluh rata-rata sebesar 103,4 MPa dan kekuatan tarik maksimum (UTS) sebesar 118,7 MPa, yang merupakan performa terbaik dan paling konsisten. Penambahan 5% Pb menurunkan kekuatan menjadi 73,7 MPa (kekuatan luluh) dan 102,2 MPa (UTS). Pada penambahan 10% Pb, hasil pengujian sangat bervariasi, kemungkinan akibat ketidakhomogenan. Paduan dengan 15% Pb menunjukkan sedikit pemulihan kekuatan, namun tetap lebih rendah daripada material dasar. Seluruh spesimen menunjukkan perilaku getas, tanpa perpanjangan atau penyusutan penampang, yang mengindikasikan tidak adanya deformasi plastis sebelum patah.
Pengaruh Variasi Kecepatan Asap Terhadap Efektivitas Water ScrubberDengan Larutan Kalium Hidroksida (KOH) Dalam Pemurnian NH3 danH2S
Penelitian ini bertujuan mengembangkan alat penangkap flue gas dengan menambahkan larutan kalium hidroksida (KOH) ke dalam sistem water scrubber untuk meningkatkan efektivitas penghilangan gas pencemar dan bau dari proses pengeringan municipal solid waste (MSW) pada suhu 110°C. Proses pengeringan MSW menghasilkan gas pencemar seperti CO, CO₂, CH₄ (tidak berbau), serta NH₃ dan H₂S (berbau). Flue gas dialirkan melalui smoke chamber menggunakan blower menuju water scrubber yang memanfaatkan turbulensi fluida untuk menangkap fly ash, NH₃, dan H₂S. Scrubber menggunakan air sebanyak 18 liter dengan tambahan larutan KOH 0,8 Mol. Penelitian menguji variasi kecepatan aliran asap antara 15–30 m/s selama 15 menit untuk menentukan kecepatan optimal dalam pemurnian gas. Hasil menunjukkan bahwa kecepatan aliran 25 m/s memberikan hasil paling efektif, dengan penurunan konsentrasi NH₃ dari 24,06 ppm menjadi 1,3 ppm, dan H₂S dari 24,95 ppm menjadi 9,1 ppm. Kecepatan ini menghasilkan efisiensi penangkapan sebesar 7,53%, menjadikannya variasi paling optimal untuk proses pemurnian.
Analisa Kekuatan pada Desain Penyangga Tablet MenggunakanSoftware Solidworks
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kekuatan material dari limbah botol plastik PET yang diolah menjadi filamen melalui proses pultrusi dan digunakan sebagai bahan penyangga tablet. Material tersebut dicetak menggunakan pencetakan 3D, kemudian diuji tarik untuk memperoleh karakteristik mekanik seperti Modulus Elastisitas, Yield Strength, dan Tensile Strength. Nilai-nilai ini dimasukkan ke dalam Software Solidworks untuk menganalisis dua desain penyangga tablet yang dibuat untuk menopang tablet Samsung Tab S9 FE. Simulasi pembebanan statis dilakukan pada kedua desain untuk membandingkan performa struktural berdasarkan parameter tegangan Von Mises, displacement, dan faktor keamanan. Hasil analisis menunjukkan bahwa desain pertama memiliki kekuatan struktural yang lebih tinggi, sedangkan desain kedua memberikan efisiensi massa dan proses manufaktur lebih cepat, namun tetap berada dalam batas aman penggunaan berdasarkan faktor keselamatan di atas 1,0.
Pengaruh Penambahan Gliserin Terhadap Kekuatan Tarik danDensitas Bioplastik Sari Pati Kentang
Penggunaan plastik konvensional yang tidak ramah lingkungan mendorong pengembangan bioplastik berbasis bahan alami. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan gliserin sebagai plasticizer terhadap sifat mekanik dan fisik bioplastik berbahan dasar sari pati kentang. Variasi jumlah gliserin yang digunakan adalah 1%, 2%, dan 3%, kemudian dilakukan pengujian terhadap kekuatan tarik dan densitas spesimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan jumlah gliserin secara umum meningkatkan densitas bioplastik dari 2,084 gr/cm³ menjadi 2,406 gr/cm³, serta kekuatan tarik dari 0,124 MPa menjadi 0,408 MPa. Modulus elastisitas juga meningkat secara signifikan, dari 32,12 GPa menjadi 81,11 GPa. Sementara itu, nilai regangan menunjukkan pola tidak linear, menurun pada 2% namun kembali meningkat pada 3%. Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa gliserin efektif digunakan sebagai plasticizer karena mampu meningkatkan kekuatan mekanik dan kekakuan bioplastik, serta memodifikasi fleksibilitasnya tergantung jumlah yang digunakan. Penelitian ini mendukung pengembangan bioplastik ramah lingkungan berbasis bahan terbarukan seperti pati kentang.
Pengaruh Variasi Kecepatan Dan Speed Control TerhadapKonsumsi Energi Sepeda Motor Listrik KonversiMenggunakan Fixed Belt Transmission
Indonesia menghasilkan 2,4 miliar ton CO₂ per tahun, dengan sektor transportasi sebagai penyumbang besar emisi. Untuk mengurangi polusi, dilakukan konversi sepeda motor bensin menjadi motor listrik. Penelitian ini menganalisis dampak penggunaan Fixed Belt Transmission pada motor listrik hasil konversi. Pengujian dilakukan pada motor Mio Sporty 2006 yang telah menggunakan Fixed Belt Transmission untuk menggantikan peranan CVT. Pengujian dilakukan secara statis dengan tiga kecepatan dan dua mode speed control. Hasilnya, speed control dua lebih hemat energi dibandingkan speed control satu, dengan selisih konsumsi energi 0,001 kWh di tiap kecepatan. Fixed Belt Transmission juga mengurangi getaran dan kebisingan dibandingkan sistem CVT sebelumnya.
Pengaruh Pengurangan Jumlah Mekanisme TransmisiKonversi Sepeda Motor Listrik Terhadap Konsumsi Energi
Penelitian ini mengkaji pengaruh pengurangan jumlah mekanisme transmisi pada sepeda motor listrik terhadap konsumsi energi dengan menggunakan rasio transmisi 0,8 pada jalan datar. Dalam penelitian sepeda motor konvensional (CE) telah dikonversi untuk beroperasi dengan baterai. Dengan mekanisme transmisi yang masih dihubungkan dengan rantai lalu di tansmisikan ke roda gila dan di transmisikan ke primary sheave. Dari tiga mekanisme ini terdapat kekurangan yaitu getaran yang cukup besar. Penelitian ini melakukan pengurangan pada jumlah mekanisme transmisi. Pengujian ini dilakukan pada jalan mendatar dengan jarak 5 km dan kecepatan 30 km/jam( dijaga konstan), dengan variasi pengaturan kecepatan, dan dua variasi beban (70 kg dan 140 kg) pada jarak 5 km. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsumsi daya terendah dicapai dengan pengaturan mode kecepatan I dan beban 70 kg pada 0,027 kWh/km. Penelitian ini menunjukkan bahwa pengurangan jumlah mekanisme transmisi dapat mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan performa kecepatan sepeda motor listrik yang dikonversi menjadi bertambah