Penampilan Distribusi Suhu dan Kelembaban Relatif (RH) dengan Finite Element Method (Metode Elemen Hingga) pada Kontainer Berpendingin

(1)

PENAMPILAN DISTRIBUSI SUHU DAN KELEMBABAN RELATIF (RH)

DENGAN FINITE ELEiYIBNT METHOD

(METODE ELEMEN HINGGA)

P ADA KONT AINER BERPENDINGIN

OLEH:

NUR HADIANSYAH NUGRAHA

F 311676

1999

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(2)

FAKULTAS TEKNOLOGJ PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PENAMPILAN DISTRIBUSI SUHU DAN KELEMBABAN ｾｅｌａｔｉｆ＠ (RH)

DENGAN FINITE ELEMENT METHOD (METODE ELEMEN HINGGA)

PADA KONTAINER BERPENDINGIN

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar SARJANA TEKNOLOGI PERT ANIAN

pada Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh.

NUR HADIANSY AH NUGRAHA

F31J676

Dilahirkan di Garut, tanggal 25 November 1975

(3)

ｾ＼ｊＧｉＧｬＢＧｴ＾＠

ｾｾｾｲｲａｾｾ＠

A;

(

ＧｦｾＧ＠

ｉＮＮｴｾＬ＠

'- \; -'" \ i

/\

ｾﾣｾＯ＠

I.'.

".1 (\.'.' .,

ｾｐＮﾷ＠

.•. ·

...•. ,

..

ﾷＬＮｾ＠

I \ \

ll.X

V

(

.•...•••...•.•...••. ' •...

ｾＧＮＮＮＮＮＮ＠

f

... ··· ..

.

l.\'

)t ... ·

.•...

·.·.·.I .•.

! ... \ ..

\.r ... ·

.. \

..

l'

)) ( L ....

J ')'

ｾＧＩｾＭｾ＠

JJ

(4)

Nul' Hadiansyah Nugraha. F311676. Penampilan Distribusi Suhu dan Kelembaban Relatif dengan Finite Element Method (FEM) Pada Kontainer

Berpendingin. Dibawah Bimbingan Dr.

Ir.

Lilik Pujantoro E.N., MAgI'. 1999

Suhu merupakan salah satu besaran tisik yang mempunyai peranan penting

dalam berbagai proses. Perubahan suhu mempengaruhi kualitas bahan-bah an yang

peka terhadap perubahan suhu. Begitu juga dcngan distribusi suhu ruangan dan

kelcmbaban relatif bisa mempengaruhi mutu produk akhir apabila teljadi perbedaan

suhu yang tinggi pada ruangan kontainer tersebut. Penyimpanan yang dilakukan akan

selalll berhubungan dan dipengaruhi oleh komposisi udara, suhu dan kelembaban

ruang penyimpanan.

Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari penyebaran suhu dan RH dalam

kontainer berpendingin selia pergerakan udara dengan beberapa perlakuan terhadap

kipas. Perhitungan distribusi suhu dan RH menggunakan persamaan Laplace dan

Galerkin kemudian menggunakan metode elemen hingga untuk menyelesaikan

persamaan tersebut sedangkan untuk RH dengan interpolasi biasa.

Pada dasarnya, prosedur numerikal dalam pemecahan persamaan differensial

dari FEM menggunakan :

a. Formulasi integral dari problema yang dipecahkan.

I

b. Fungsi-fungsi yang bersifat kontinyu sepihak untuk me11duga

parameter-parameter yang tifak diketahui.

Untuk itu diperlukan beberapa langkah dasar sebagai berikut

(5)

2. Penentuan suatu persamaan kontinyu sepihak atau interpolasi polinomial pada

setiap elemen untuk parameter-parameter yang tidak cliketahui.

3. Evaluasi integral clari persamaan pacla langkah 2. Pacla langkah ini cligunakan

"calculus of variations" yang betluuan untuk mengetahui hubungan antm'a suatu

persamaan clifferensial clan pcncarian harga minimum untuk suatu ii.mgsional.

4. Minimisasi fungsional dalalll hubung<lnnya dengan harga-hurga "node" yang tidak

c1ikctahui, Langkah ini mcnghasilkan suatu pcrsamaan linier.

5. Pemecahan sistem persamaan-persa1l1aan tersebut untuk menghitung harga "node".

Untuk ini FEM menggunakan formulasi matrix untuk perhitungan-perhitungan

selanjutnya.

Dari hasil pengukuran pacla saat konelisi awal untuk kontainer dalam keadaan

kosong, suhu di lapisan bawah lebih renclah daripaela suhu lapisan atas dan lapisan

tengah yaitu untuk lapisan atas dan lapisan tengah elaerah sebaran suhu terbesar

terdapat pada range 25.5-26oC seelangkan untuk lapisan bawah daerah sebaran suhu

terbesar berada pada range 25-25.SoC elan 25.5-26°C. Hal ini disebabkan uap air

yang bersuhu elingin turun ke lapisan bawah schingga 1l1enyebabkan uap air eli lapisan

bawah lebih ban yak daripada lapisan di atasnya sehingga menyebabkan suhu di

lapisan bawah lebih rendah dan kelembaban relatifnya lebih tinggi. Sedangkan pacla

waktu 3 jam daerah sebaran suhu terendah terelapat pad a lapisan atas. Hal ini karen a

pada saat terse but kipas sudah berputar elan posisinya tepat berada di atas lapisan atas

sehingga menyebabkan suhu menjaeli lebih rendah dan kelembaban relatifnya lebih

tinggi daripaela lapisan di bawahnya. Walaupun memiliki sullU terenclah, pada lapisan

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)