Pertimbangan Dasar Pada Desain [PDF]

Citation preview

Bayu Perwito Aji 14/363334/TK/41471



Pertimbangan Dasar Pada Desain Dalam mendesain suatu alat atau untuk menyelesaikan suatu permasalahan yang berhubungan dengan sistem termal agar didapat hasilmyang optimal,perlu diperhatikan langkah lagkah berikut 1. Memformulasikan masalah Dalam menetukan cara memecahkan masalah,yang pertama kita tentukan adalah apa yang dibutuhkan oleh sistem mulai dari masalah apa yang kita hadapi,bagaimana cara kita utntuk merakayasa masalah tersebut agar nanti pada akhirnya didapat solusi sesuai kebutuhan design. Dalam melakukan formulasi masalah,kita bisa menggunakan langkah langkah berikut untuk memudahkannya: a. Menentukan kebutuhan dan spesifikasi Pada desain sistem termal,parameter yang perlu diperhatikan adalah distribusi temperature dan variasinya terhadap waktu,aliran,dan parameter lainnya. Dan pada akhirnya



total



energi,power,kecepatan,dll



akan



menjadi



outpot



yang



diperhitungkan pada sistem termal. Tidak lupa juga temperatur annealing,yaitu temperature bertujuan untuk memberika perubahan/elevasi temperatur pada material,biadanya pada logam alumunium dan steel



Untuk spesifikasi final dari putput sebuah sistem termal dapat berupa karakteristik performa,rekomendasi untuk tahap maintenance,berat,ukuran,dll Memberikan besaran Langkah sleanutnya setelah menentukan kebutuhan dan spseifikasi adalah memberikan besaran pada sistem termal. Nilai dari ukuran,material,temperatur,dan parameter besaran yang lain harus ditentukan agar nantinya tidak terjadi salah pada desain sistem termal Variable desain



Bayu Perwito Aji 14/363334/TK/41471



Variabel desain adalah jumlah parameter yang akan diveriasi pada sistem termal untuk mengakomodasi kebutuha sistem tersebut. Dan variabel tersebut nantinya juga ikut menentukan karakteristik dari sistem termal tersebut. Variabel desain biasanya berhubungan dengan hardware sistem dan kondisi operasi b. Konstrain/pembatasan Limitasi di sini bertujuan untuk memberikan nilai maksimum dan minimum pada parameter sistem,contoh temperatur maksimum,kalor maksimum input,dll.



2. Desain konseptual a. Inovasi desain konseptual Inovasi dari ide-ide yang telah ada diperlukan untuk menambah banyak konsep konsep desain yang akan dipakai pada sistem termal. Semakin bnayak inovasi maka semakin banyak pula alternatif yang akan digunakan pada sistem termal tersebut. b. Pemilihan dari Konsep yang tersedia Dari beberapa konsep yang telah ada,maka dipilih beberapa yang akan dilanjutkan ke tahap selanjutnya. Namun berdasarkan pertimbangan dan teknologi yang telah ada sehingga tidak memmbebani untuk tahap ke depan. Dengan teknologi yang sudah ada,diharapkan konsep desain yang ada bisa direalisaikan. Berikut contoh beberapa pemilahn konsep desain.



c. Modifkasi dari desain yang telah ada Sistem yang telah ada tidak semuanya sempurna. Jadi beberapa bagian dari sistem tersebut bisa kita modifikasi dengan mengubah parameter atau variabel sehingga didapat sistem yang lebih efisien akhirnya. Contoh pada boiler yang membpunyai



Bayu Perwito Aji 14/363334/TK/41471



gas hasil sisa pembakaran yang banyak yang menyebabkan losses tinggi diberi sistem economizer untuk memanfaatkan panas yang tersis tesebut.



3. Langkah langkah Desain a. Physical Design Physical Design meliputi antara lain geometri,komponen sistem,interaksi antar komponen pada sistem,nila besaran,dan intial value dari variabel desain b. Modeling Permodelan sistem merupakan hal yang penting dalam menyususn sistem termal. Dalam permodelan ini dapat dianggap dalam keadaan ideal untuk menyelesaikan masalah agar mempermudah untuk kedepannya. Dalam hal ini,permodelan dapat dicoba dengan metode analisa atau dengan metode eksperimental. Namun untuk metode eksperimental,dibutuhkan waktu dan biaya yang besar, sehingga simuasi dijadikan pilihan untuk mencoba metode permodelan. Dalam permodelan sistem termal data yang dibutuhkan bisa didapat dari ksperimen. Namun untuk mendapatkan keadaan ideal,maka data harus dijaga agar sama nilainya



c. Simuasi Simulasi adalah proses subjecting sistem termal dengan memberikan input secara bervariasi seperti kondisi operasi,sehingga nantinya didapat karakteristik serta sifat sitstem termal. Melalui simulasi nanitnya juga didapat bagaimana desain yang bagudan keadaan mana yang sesuai dengan pengoperasian sistem termal. Untuk mendapatkan data simulasi yang valid,maka iterasi yang dilakukan harus berulang ulang dan konvergen d. Evaluasi : Desain yang dipakai dan Optimalisai desain Setelah proses modeling dan simulasi,maka didapat keadaan yang diharapkan dari sitem termal. Setelah didapat itu,maka sistem termal bisa dioptimalkan dengan cara merubah desain dan mensimulasikan ulang agar didapat hal yang sekiranya bisa ditambahkan dalam sistem termal untuk meningkatka efisiensinya 4. Pemilihan material Material dalam sistem termal sangat penting. Karena dalam sistem termal terdapat beberapa komponen dengan kondisi operasi yang berbeda sehingga membutuhkan jenis material yang berbeda dan sifat material yang berbeda. Apabila pemilihan



Bayu Perwito Aji 14/363334/TK/41471



material salah,maka sistem yang terbangun akan ikut rusak juga. Contoh misal pada pemilihan material boiler untuk menahan tekan yang tinggi,maka dibutuhkan plat atau logam yang tebal,apabila diberi plat yang tipis maka tidak akan menahan tekanan yang besar tersebut. Berikut jenis jenis material beserta sifat sifatnya