Bab 4 Analisa Data dan Pembahasan
4.20 Analisa Perbandingan Dimensi Elips dengan Perbedaan Panjang dan
Untuk model III, IV, VIII, XI, dan XIV memiliki ratio (d1/d2) sama yaitu 1,25; tetapi memiliki panjang yang berbeda, untuk model III, dengan panjang elips adalah 950 mm, sedangkan untuk model IV dengan panjang 900 mm, model VIII dengan panjang 914 mm, model XI panjang 935 mm, dan untuk model XIV memiliki panjang 925 mm. Dari nilai amplitudo yang didapat pada tabel
81
sebelumnya, dapat digambarkan pada grafik dibawah ini sebagai perbandingannya.
Grafik 4.25 Perbandingan nilai amplitudo maksimum yang terjadi antara perbedaan panjang oscillating part dengan ratio d1/d2: 1,25.
Pada grafik, dapat diketahui perbandingan nilai amplitudo yang dihasilkan antara model III, IV, VIII, XI, dan XIV. Model VIII yang memiliki panjang elips 914 mm menghasilkan nilai amplitudo yang paling maksimum.
Grafik 4.26 Perbandingan nilai amplitudo minimum yang terjadi antara perbedaan panjang oscillating part dengan ratio d1/d2: 1,25.
0
82
Pada grafik, dapat diketahui perbandingan nilai amplitudo minimum yang dihasilkan. Untuk nilai amplitudo minimum yang dihasilkan, Model XI memiliki nilai amplitudo minimum yang terbesar. Sedangkan untuk model VIII dengan panjang 914 mm yang memiliki nilai amplitudo maksimum, justru memiliki nilai amplitudo minimum yang paling rendah.
4.21 Analisa Perbandingan Dimensi Elips dengan Perbedaan Ratio (d1/d2) dan Panjang 900 mm
Untuk model V, VI, IX, XII, dan XV memiliki ukuran panjang yang sama, tetapi untuk model V memiliki ratio (d1/d2) adalah 1,5; sedangkan untuk model VI memiliki ratio (d1/d2) adalah 0,67; untuk model IX memiliki ratio (d1/d2) adalah 2,67; model XII memiliki ratio (d1/d2) adalah 0,38; sedangkan untuk model XV memiliki ratio (d1/d2) adalah 1. Dari nilai amplitudo yang didapat pada tabel sebelumnya, dapat digambarkan pada grafik dibawah ini sebagai perbandingannya. Yang mebedakan antara model I, II, VII, X, dan XIII dengan model V, VI, IX, XII, dan XV adalah terletak pada panjang silinder, pada model I, II, VII, X, dan XIII panjang silinder adalah 950 mm, sedangkan untuk model V, VI, IX, XII, dan XV panjang silinder adalah 900 mm. Perbedaan panjang juga mempengaruhi besarnya nilai amplitudo yang dihasilkan. Hal ini dapat dibuktikan pada grafik berikut:
Grafik 4.27 Perbandingan nilai amplitudo maksimum yang terjadi antara perbedaan ratio d1/d2 dengan panjang oscillating part 900 mm.
0
83
Pada grafik, dapat diketahui perbandingan nilai amplitudo yang dihasilkan antara model V, VI, IX, XII, dan XV. Model XV yang memiliki nilai ratio 1 menghasilkan nilai amplitudo yang paling maksimum untuk kecepatan aliran 0,5 dan 0,7 m/s. Sedangkan untuk kecepatan aliran 0,4 m/s, nilai amplitudo maksimum dihasilkan oleh model VI dengan ratio 0,67. Bentuk geometri pada model V dan IX adalah elips dengan posisi vertikal. Sedangkan untuk model VI dan XII adalah elips dengan posisi horisontal. Model XV berbentuk silinder.
Untuk nilai ratio = 1 menunjukkan bahwa oscillating part berbentuk silinder. Nilai amplitudo yang dimiliki oleh silinder dengan nilai volume sama dengan volume elips, lebih besar jika dibandingkan dengan nilai amplitudo yang dimiliki elips.
Grafik 4.28 Perbandingan nilai amplitudo minimum yang terjadi antara perbedaan ratio d1/d2 dengan panjang oscillating part 900 mm.
Pada grafik, dapat diketahui perbandingan nilai amplitudo minimum yang dihasilkan antara model V, VI, IX, XII, dan XV. Model XV yang memiliki nilai ratio 1 menghasilkan nilai amplitudo yang paling maksimum untuk kecepatan aliran 0,5 dan 0,7 m/s. Sedangkan untuk kecepatan aliran 0,4 m/s, nilai amplitudo maksimum dihasilkan oleh model VI dengan ratio 0,67.
0
84
Model XV memiliki nilai amplitudo maksimum dan memiliki nilai amplitudo minimum yang paling besar. Hal tersebut membuktikan bahwa model tersebut adalah paling efektif diantara model dengan perbedaan ratio (d1/d2) dan panjang 900 mm.
4.22 Analisa Perbandingan Dimensi Elips dengan Perbedaan Ratio (d1/d2) dengan Panjang 950 mm dan 900 mm
Grafik 4.29 Perbandingan nilai amplitudo maksimum yang terjadi antara perbedaan ratio d1/d2 dengan panjang oscillating part 950 dan 900 mm.
Pada grafik menunjukkan nilai amplitudo maksimum terbesar dihasilkan oleh Model XIII dengan panjang 950 mm; kecepatan aliran 0,7 m/s. Pada model tersebut memiliki nilai ratio 1, yaitu oscillating part berbentuk silinder. Jadi model efektif yang dapat menghasilkan nilai amplitudo maksimum yang besar adalah oscillating part bentuk silinder.
0 50 100 150 200 250 300 350
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
v: 0,4 m/s ; p: 950 mm v: 0,5 m/s ; p: 950 mm v: 0,7 m/s ; p: 950 mm v: 0,4 m/s ; p: 900 mm v: 0,5 m/s ; p: 900 mm v: 0,7 m/s ; p: 900 mm
ratio d1/d2
amplitudo(mm)
85
Grafik 4.30 Perbandingan nilai amplitudo minimum yang terjadi antara perbedaan ratio d1/d2 dengan panjang oscillating part 950 dan 900 mm.
Sedangkan untuk nilai amplitudo minimum, dapat dilihat pada grafik diatas. Nilai amplitudo minimum terbesar dihasilkan oleh Model XV dengan panjang 900 mm; kecepatan aliran 0,7 m/s. Pada model tersebut memiliki nilai ratio 1, yaitu oscillating part berbentuk silinder. Jadi model efektif yang dapat menghasilkan nilai amplitudo maksimum yang besar adalah oscillating part bentuk silinder.
0 50 100 150 200 250 300 350
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
v: 0,4 m/s ; p: 950 mm v: 0,5 m/s ; p: 950 mm v: 0,7 m/s ; p: 950 mm v: 0,4 m/s ; p: 900 mm v: 0,5 m/s ; p: 900 mm v: 0,7 m/s ; p: 900 mm
ratio d1/d2
amplitudo(mm)
86
Halaman ini sengaja dikosongkan
87
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan perhitungan, simulasi dan analisa data, maka untuk menjawab pertanyaan pada rumusan masalah sebelumnya, didapatkan kesimpulan bahwa:
1. Untuk pembuatan model simulasi oscillating part bentuk silinder yang digunakan sebagai validasi, unsur-unsur yang mepengaruhinya antara lain jarak kondisi batas antara aliran dengan benda simulasi, selain itu massa pada silinder/elips yang digunakan juga mempengaruhi amplitudo yang terjadi pada oscillatig part, semakin besar massanya maka gaya pegas akan semakin bereaksi memberi batas amplitudo yang lebih kecil.
2. Pada penelitian ini, didapatkan nilai dari amplitudo yang dihasilkan sebesar 17-350 mm pada kecepatan aliran 0,4-0,7 m/s. Nilai amplitudo yang paling besar dihasilkan oleh hasil pemodelan VIII, sedangkan untuk nilai amplitudo yang paling kecil adalah hasil pemodelan X. Jika dibandingkan dengan bentuk silinder yang sudah ada sebelumnya, nilai dari amplutudo yang dihasilkan bentuk elips adalah lebih kecil. Nilai amplitudo yang dihasilkan oleh silinder sebesar 32-375 mm pada kecepatan aliran 0,4-1,0 m/s.
5.2 Saran
Beberapa hal yang dapat disarankan pada akhir dari penelitian ini adalah:
1. Dilakukan percobaan/uji laboratorium dengan dimensi yang telah didapat pada penelitian ini.
2. Mempertimbangkan tentang kekasaran permukaan pada silinder/elips.
3. Mempertimbangkan adanya permesinan bantu yang digunakan untuk menyalurkan energy listrik.
4. Dilakukan pemodelan dan uji fisik dengan benda bergerak akibat aliran fluida.
88
Halaman ini sengaja dikosongkan
89
DAFTAR PUSTAKA
Bernitsas, M. M. and Raghavan, K., 2006, “VIVACE (Vortex Induced Vibration Aquatic Clean Energy): A New Concept In Generation Of Clean And Renewable Energy From Fluid Flow”. Journal of OMAE, ASME Transactions, Germany, 4-9 June.
Bernitsas, M. M. and Raghavan, K., 2008, “The VIVACE Converter: Model Test At High Damping and Reynolds Number Around 105”. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Hamburg, Germany.
Chakrabarti, S.K, 2002, The Theory and Practice of Hydrodynamics and Vibration, Singapore: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
Chamelia Dirta, M., 2009, Analisis Vibrasi Subsea Pipeline Akibat Aliran Internal dan Eksternal di Sisi Nubi Field Total E&P Indonesie, Tugas Akhir, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Chen, C., R.S. Mercier, dan J.P. Pontaza, 2004, CFD Simulation of Riser VIV, Deepwater Riser VIV project.
Commission of the European Com., DGXII, 1996, Wave Energy Project Result:
The Exploitation of Tidal Marine Currents, Report EUR 16683EN.
DOE (U.S. Department of Energy), 2000, www.energy.gov/ , Washington DC, accessed at Februari 7th 2010 3:59 pm.
http://books.google.co.id/books accessed at June 15th 2010 4:15pm.
http://en.wikipedia.org/wiki/Strouhal_number accessed at Februari 12th 2010 8:46am.
http://vladvamphire.wordpress.com/tag/span/ accessed at Februari 12th 2010 10:40am.
http://www.engineeringtoolbox.com/strouhal-number-d_582.html accessed at Februari 12th 2010 8:49 am.
Keulegan, G. H., Carpenter, L. H. 1958, "Forces On Cylinders And Plates In An Oscillating Fluid", Journal of Research of the National Bureau of Standards 60 (5): 423–440.
90
Pontes, M. T., and Falcao, A., 2001, “Ocean Energies: Resources and Utilization”, Proceedings of 18th WEC Congress, Buenos Aires, October, 2001.
Rijalullah, Fathan., 2009, Analisa Pengaruh Sudut Terhadap Gaya yang Bekerja Pada Bilah Turbin Sumbu Vertikal Untuk Konversi Energi Arus, Tugas Akhir, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Sarpkaya, T., 2004, “A Critical Review of the Intrinsic Nature of Vortex Induced Vibrations,” Journal of Fluids and Structures, Vol. 19(4), pp 389-447.
Techet, A.H, 2005, Vortex Induced Vibrations,
http://www.glasssteelandstone.com, accessed at Februari 7th 2010 4:00pm.
Vladimir, 2009, Analisa Vibrasi Sistem Pipa Penyalur Gas-Liquid (Multiphase) Untuk Meningkatkan Produktivitas Gas Total E&P Indonesie, Tugas Akhir, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
91
BIODATA PENULIS
Yustisia Firdaus dilahirkan di Bojonegoro, 15 Juli 1988.
Penulis tinggal di Kota Lamongan. Penulis menjalani pendidikan mulai SD kelas 1-4 di Kota Bojonegoro, dilanjutkan SD kelas 5-6 sampai SMA di Kota Lamongan.
Lulus dari SMA pada tahun 2006 penulis mengikuti Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru lewat jalur PMDK Reguler dan diterima di Jurusan Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Selama kuliah penulis aktif di organisasi kemahasiswaan intra kampus. Penulis juga aktif di berbagai kegiatan sebagai panitia maupun peserta. Berbagai pelatihan dan seminar pernah diikutinya dalam rangka untuk pengembangan dirinya. Penulis pernah menjabat sebagai Staf Divisi Humas di Himpunan Jurusan Teknik Kelautan periode tahun 2007-2008 dan Sekertaris Kabinet di Himpunan Jurusan Teknik Kelautan periode tahun 2007- 2008-2009. Pada masa kuliah di ITS penulis juga pernah menjadi asisten dosen pada mata kuliah metodologi penelitian. Saat ini penulis tengah menekuni salah satu bidang keahlian di Jurusan teknik Kelautan, yaitu bidang Lingkungan dan Energi Laut.