#g ab. ';& vl s. #But. # tal a o. Exfr;E. qespg. ,n $, $#$HE. tj.b EIE. =re ps' m{ E# rhfr. a t 3 -t ?!- r. 'E. re f' (\t. l!# -ts!t. (r) * !

nl

*

!D t41 I

(\t

e

C*

SI

?

!-(r)

*

#g

_ab

=rE

ps'

m{

l!#

,n

$,

EIE

-ts

!t

rE

f'

tJ.b

r>

r.

'E

';&

_vl

-l

{l}

s

#

ta L

a

o

F

-L

t!

a

-J

t

3

-t

:# .-.---.=.+ il-r -f_ 'i!i!!!!!!!!!::(! !nr!!!!!!!-c, -tiJ :ra _---r ffil rn

$s

T6

#But

$#$HE

Exfr;E

E#

rhfr

qEspg

tssN

2302

_-5182

Volume

6,

Nomor

2,

April

2017,

Hal" 157

_-253

Penanggung

Jawab

Ketua Jurusan Teknik

fiflesin UNUD

Ketua

Deuan

Redaksi

Dr.

lr.

I

Ketut

Suarsana,

MT

Redaksi

Pelaksana/Tim

Validasi

I Gede Teddy Prananda Surya, S.T.,

M.T.

lr.

lNengah

Suamadwipa,

M.T.

lr.

A

AAdhi

Suryawan,

MT

lGede

Pufu

Agus Suryaaran, S.T,

M.T.

Dr.

lr.

lGusti

l$urah

Nitya

Santhiarsa,

MT

I

lVlade

Astika, ST., tvl.Erg.

MT

lr.

ltt/ade

Suarda, M.

Eng.

Editor

Ahli

Dosen-dosen di Jurusan Teknik filhsin

Universitas

Udayana

Jurnal

llmiah

Teknik MeSn TEKNIK

DESAIN MEKANIKA

dibrbitkan

oleh

Jurusan

Teknik

Medn

-Univerdtas Udayana empat

kali

dalam

sEtahun

pada bulan

&nuari,

April,

Juli

dan Oktober, berid

artikel hadl

perelitian dan kajian teoritis-analitis

di

bidang Teknik MeSn. Dewan

edakd

menerima

tulisan yang belum pernah serh tidak

sedang

dipertimbangkan untuk dibrbitkan atau dipublikasikan

dalam media

lain.

Na*ah

diketik dalam Bahasa lndonesia atau bahasa lnggris dengan mengikuti

pedomanyang dapatdiunduh di halamanwebSteJurusan Teknik Medn

UNUD

ahuwebJITM-TDM.

Alamat Redaksi

Jurusan

Teknik ltIesin, Universitas

Udayana

Kampus

Bukit

Jimbaran, Badung, Bali80362

Telp. /

Fax:

62

361

703321

E-mail:

jitm_tdn@nre.unud.ac.id;

t_desain_mekanika@yahoo.co.id

lssN

2302-5182

TEKNIK

DESAIN }TEI('A}TIKA

Jurnal llmiahTeknik

Mesin

Volurne

6

.

Nomor

2.

April

2017 .

Hal.

157

_-

253

Daftar Isi

Anati$i$

Pruperties Fluida Peugeriry

Pada Sistem Peugering

Anyarmn

Ata

Berbahan

Bakar

Sertuk

Kayu

_,,,

I Wayan Sadiad4

I

Nengah

Suarnadwipa

dan

I

Wayan

Bandem

Adnyana

_V

157- 160

Kekerasan

Dan

Struktur

Mikm

Ha-cil

Crran

Alumunium

Silikon

(Al-7%Si)

Menggrurakan

Metode

Ewpor*tive

Castingd*ngan

1'arissi

Densitas Styrofoam

I

Wayan

Sahlrcrdra,

I

Ketut

Gede Sugita, dan

Dewa Ngakan

Kt.

Prtrra

Negara

161- 165

Peryanrh Variasi

Slip

Batio

Tedradap Keausan Lapisan

NikelTmgsten

Pada Baia

I{arton

Sedary

Akiht

Beban Getinding

Luncu

Sesep

Aditio

Simtryang

I Made Widiyarta

danl

Made Parwata

166 -

t71

Pengaruh

Variasi

Suhu

Pemras Awal

Terbadap

Karakteristik

Lapisan

Ni-Cr

Pada

Bajn

Kafton

Sed*ng Dengan

Metode Powder Flame Spray Coating.

E&e'in REmaHo,

I Made

tr'ifiyart4

I Made

Parw.._ata

112 - 175

Peryaruh

Tek*ran

Gas Pembakaran

(Asiteliu

&

Oksigen)

Terhadap

Karakteristik

dsn

Ketehlan

Lapisan pada

Karban

Baia

Sedang

(ST60)

Wayan

Widnyana Pdra,

IMade

Widiyarm,

IMadeParwata

t76 -

t79

Kekuatan

Impak Dan

Struktur Mikro

Hasil

Connn

Paduan

Aluminium Silikon

(

Al-?%Si

_{) DenganVariasi Temperatur}

Tuang

I

G].{

Liladbta Pioafib I

Ketut

Gede

Sugita

dan

DNK

Putra Negara

180 - 185

Pengaruh Pengguraan Octane

BoosterTerhadap

Emirsi

Gas Buang

Mesin Bersin Empat

l"arykah

Paude

Gede Ganda

Kusuna,

Ainul

Crhmi dan

I

Made

Astika

tuo- lvz

Anatisis

Kertgian

Energi

Pada SistemPengering

Aryamn

Ata

Dengan

Memvariasikan

Tebal Insulasi Dinding

I

Putu

Gede

Aditya Yudhiyana Pufa,

I

Nengah

Suarnadwipa

dan

I Wayan

Bandem

Adnyana

193 - 198

Analisis

Psrftentukan

Sudut Semhu'an

Minyak

Jelantah Pada Ujrmg Nosel

Sederhana

I G.N

Bagus

Yop

Jtmaya,

U(.G.Wirawan

dan

W.N.

Septiadi

199 - 204

Analisa

Perfornrarei

Kolektor

Surya

Plat

Datar

Dengan Perambahan

Sirip

Berlubang

Berdiameter Berbeda Yans Disusrm Secara

Stasserred

20s - 210

Ju!'rsl Ihnish TEKMK DESAIN MEKANIKA VoL 6 No. 2, April 2{!17 (157

_-

160)

Analisis Properties

Fluida

Pengering pada

Sistem

Pengering

Anyaman

Ata Berbahan Bakar Serhuk Kayu

I Wayan Sadiad4

I

Nengah

Suarnadwipa,

I

Wayan

Bandem

Adnyana

Jurusan

Tbl*dkMesin

Universilas Udayatza, Kampus Bukit

Jimbaran

Bali

Abetrak

Beherapa sum.her energi alternatifmase depan, hiomansa merapakan salah satu ramher yang pctut diperhitungkan. Salah

satu conbhnya seperti serbuk kaya gerg@i yang berassl dcri timbah l*+w. Material tet'sebut me*yediakan bahan bsku untuk energi biomassa yang bersifut t!&tk terbatas yang kemudian bisa digunakan unatk pembaxgkit _$uida pengering kl*sunya pengguna*t u*uk mengeingkarz ata Penelitian ini menerapkan aliran paksa dengan barutuan blower, laja yang diberikan

yaitd 0,AlI4 kgis, A,0228 kg/s dan A,A34j kg/s. Dalam peagujian

iili,

material yang difuringkan adalah anyanoil at6

berbentuk bolrot". Waktu untuk pengertngcn ini sampai 390 menit. Kemudian tempet'atur bola kering ({db), temperatur bola

basah {Twb) dicatat dalam bentak tabel selanjutnya dilakukan pengecekan kelembaban pada tabel psychrometric chart agar

mendapatlean kelembabtm spesifiknya _$1) dan melahtkan perhitungan losses energi. Berdasarkan hasil pengujian dan perhitungaa yang didapat, serriakit

tingi

laja yang dibedka* tnaka akttn berdtunpak pada peningkatan temperatur bola

kering {fdb), ,emperatur bala basah (Twb) dar kelemboban spesifk sehingga akan berpeagaruh pada latses energi pada

s i s te m p engering terse but.

Kata Kwrci: Prope*ies, Fluida Pengering Sistem Pengering, AnyamanAn, Serbuk Kata Gergaji.

Abetract

Some of altemalive energ,) saurces _fut*re, biornass is one of

ix

be recleoned. One example as sqwdust derived _from waste

wood. The *aterials pravide

r*t

materisls to biomass energ; that ate ?.ct limited snd cax be used

_for

the _fiuid dryer

especially the use of lo dr-v ata. Tltis research apply tlte _.force with the help of blower, rate in give the 0,Al

U

kgis, 0,0228 kg/s and A,0343 kg/s. In testing this, marcrtals dried are plaited ata shaped. Time ta drying until j90 minutes. Thet dry bulb temperatule (Tdb), wet bulb temperoture lTwb) noted in table _form next checkmoistare in table psychrcmetric chart ln order

to get moisfiffe specific (7V) and perfonning cahulations losses energy. Based on the testing and calculation Obtained, the

higher rate give* henee

will

impact on improving the dry bulb tempernfi.rv €db), the wet bulb temperature

_{wb)

and

haffiidi,r* specific

itwill

affect tlre losses energs on the syslem dryer. Ke1: wards: prope*les, _fluid dryer, dtler system, ata vicler, saw&ts/ 1. Pendahuluan

Beberapa sumber energi altematif masa depan,

biomassa merupakan salah satu sumber yang patut diperhihrngkan. Salah satu contohnya seperti serbuk

kaSu gergaji yang berasal dari liarbah kayu.

Selain pemilihan

penggunaan biomassa yang

digunakarq dalam proses pengeringan ada beberapa faktor yang _{hanrs diperhitungkan 1aitu:}

l.

Faktor internal, yaitu

ftktor

yang mempengaruhi pengeringao yang berasal dari material itu sendiri. Faktor-faktor tersebut ialah ukuran material dan

kadar awal air material.

2.

Faktor ekstomal, _-vaihr &ktror _1'ang mempengaruhi pengeringao

yang

berasal

dari luar

material. Faktor-faktor tersebut ialah perbedaan suhu dan kelembaban antara material dan udara pengering serta kecepalan aliran ma-qsa udarr pgogering. Dalam penelitian

ini

menganalisis pengaruh laju

aliran

massa

fluida

pengenng terhadap perubairan

propertiss

ftuida

dan kerugian energi pada sistern

pengering.

Beberapa

batasan ditstapkan

dalam

penelitian ini meliputi:

1.

Kadar air pada anyaman ata diasumsikaa sama.

2.

Aliran fluida diasumsikan steady-fiow dan sistem pengeringnya diasumsikan steqdt\state.

Korespondensi : T eL:' A85737 4427 73

E-mail: sadiadaiwayan@gmail.eom

3.

Ukuran aoyaman ala diasumsikan sama.

4.

Temperatur lingkungan diasumsikan konstan.

2. Dasar

Tcori

Peogeringan

adalah

merupakan

suatu

proses

untuk mengurangi kadar air suatu benda sampai batas

yang

dipersyaxatkan. Pada peageriagan material, proses

ini

bertujuan mengheutikan perkembangan pertumbuhafl mikroorganisme, sehingga materia]

awet

disimpan dalam

kurun

lr,aktu

lama.

Proses

pengeringan

dapat dilakukar

proses

pemarnsul

{keating)

dan

proscs

pcnuruna.u kclcrnbaban

{dehumidifiying). Pengeringan

melalui

proses

peruulasao,

material

dipanaskan

dengan mengkonveksikan udara panas

ke

material dengan demikian

uap

air

yang terkandung material akan mengu4p. sehingga

kadar

air

material

menjadi menuflm. Penurunan kadar air ini disebabkan adanya perpindahan masa uap

air

ke

udara yang memiiiki kosentrasi lebih rendah. Pengeringan jenis

ini

dapar

dilakukan

dengan

cara

konvensional (menjemur

langsung

dengan

radiasi

matahari)

dan

norkonvensional

(dengan

alat

pengering). Peageriagan melalui dekumidifiying dimana proses

I Wayan Sadiada, I Nengah SuarMdwipa, I \ilayan Bandem Adnyara / Jumal lhniah TEKNTK DESAIN MEKANIKA Vot. 6 No. Z

April 2017 G57

-

160)

scperti penggunaau silikagel dan juga dapat dengan

menggunakan

koil

pendingin.

Pada

prcses

penggunaan zat higrokospis, uap

air

material akm

berpindah

dan

diserap

oleh

z*

higrokopis. Pengeringan dengan coil pendingin pindah ke udara

yang

memiliki

kosentrasi

lebih

rendah kemudian

dikondensasikan pada koil pendingin.

Proses pengeringan

memiliki

beberapa talnpan, tahry pemanasan men.vebabkan kenaikan temperatur,

tahap

pcrubahan

fasc

tanpa

tcrjadirya

kcraikaa

tempcratur, dan tahap pcmbuangan uap air

_[]

2.1. Sifat - Sifat Udara Basah

Dry Bulb _{Temperature ffemperatur bola kering),} adalah temperatur udara ya:rg diukur menggunakan termomster yang terkena udara bebas naruuo terjaga dari sinar matahari dan _{embun [2].}

Wet Bulb Temperature

_flemperaflr

bola basahl, yaitu suhu bola basah. Sesuai dengan *arortwtya "wet

bulb",

suhu

irri

diukur

dengan

menggrmakan

termometer

_]'ag

bulbnya

(bagian

bawah termometer) dilapisi dengan

kain

yang telah basah

kcmudian

dialiri

udara y'ang ingin diukur suhunya. Pcrpindahan kalor tcrjadi dari udara

ke

kain trasah

tersebut.

Kalor dari

udara akan digu*akan uutuk meuguapkan air pada kain basah tersebut, setelah iur baru digunakan untuk memuaikan cairan yang ada dalam thermometer [3].

Kelembaban spesiflk

_flID

adalah massa uap air dalam massa udara tertenfu. Biasanya diny*akan dalam gram uap

air

per kilogram udara pada suhu

teriantu.

Kelemba.baa spesifik

juga

didefinisikan

sebagai massa u4p air tiap safiErr massa udara kering dalam campuran terteotu pada temperafur bola kering (Tdb) tertentu serta monydakan kandungan uap air sebenamyadalam udara.

Psychrometric

Chart

dtagram digunakan dalam

praktek

teknik

pengkondisiao

udara,

)Bng menggambarkan

sifat-sifat udara

dan uap

air. Diagram ini juga memiliki akurasi yang masih dapat diterima untuk masalah _{pengkondisian udara [4].}

2.2. Kerugian Energi Pada Dinding

(qi

₎

Panas dari fluida pergering akan ditransfer pada

matcriai (anyaman ata) dan kc scluruh dinding ruang pengering. Setelah panas fluida diffarxfer ke ftarerial

maka

terjadi

petrguapan

sehingga

dari

hasil penguapar tersebut akan berdampak pada kerugian energi. Per*ritungaa kerugian euergi didalam sistem pengering menggunakan persarnaan sebagai berikut:

Rl

t' *fJl

R2-&

,f i{ A*

*r*

Ir _l -(Kw)...

_ttl

Dimana:

Lp

:

Tebal plat besi (m)

Lg

=

Tebal glasswool (m)

Kp

=

Konduktivitas thermal plat besi

(wm.?

Kg

Konduktivitas thermal glasswool (!Y/m.'C)

=

Luas penampang

(nf)

=

(.fb

-}n

) selisihantara

temperatur plat besi dengan glasswool ("C)

=

Tahanan thermal plat besi

(CflM)

=

Tahanan thermal glasswool

('C/!y)

3. Metode Fenelitian

Psnslitian daa pengujiro pada

alx

pengeringan

ini

mempergunakan peralatan

dan

bahan sebaga.r

berikut:

l.

Timbangandigital

2.

Camera digital

3.

Termokopel

4.

Stopwarch

5.

Pematik

6.

Anemometer

7.

Bornb calorimeter

8.

Komporbiomassa

9.

Blower 10. Seibuk kayu 11. Anvaman ata

i.

Dalam kegiatan penelitian ini, variabel bebas

_lang

diteliti

atau

diuji

adalah pengamh laju aliran massa

udara yang berbeda ),aitu 0,0114 kg/s, 0.0228 kg/s dar 0,0343 kg/s, variabet tetap dipakai tebal insulasi dinding 3 cm.

2. Variabel terikat yaitu:

-

Temperatur bola kering

(tdb),

Temperatur bola basah

(Twb),

Kelembaban spesifik

(W)

dan kerugian energi

(6,

_).

-

Distribusi temperahr rak pengering ("C).

3. Yariabel control

-

Temprralur

ideal

pongeringan 30

"C

sampai

100"c_

-

Pengeringan ailyaman *adilakukan sampai 390 menit.

-

Temperaturlingkungan.

-

Kadar air serbuk ka1u.

Gambar

I

menunjukkan gambar rancangan penelitiaa

dan

gambar

2

menunjukan gambar nyata

dan

hasil

raflcangan.

A

A?',

RI

R2 158

I Way'an Sadiada. I Nengah Suarnadx'ipa, I \ilayan Bardem Adnvana I Jumal Ilmiah TEKNIK DESAIN MtrKANIKA Vol. 6 No. 2,

April 2017 (157

_-

160)

1i

T'!-rhic t }ftElr I

Gambar 3.

Grafik

kelernbaban spesifik (W) terhadap

laju

massa udara

Dilihat

Cari

grafik

diat.as kelembaban spesifik (W) pada laju 0,0343 kg/s lebih tinggi dibandingkan

lajn

0.01

14 kgls dan laju

0.0228

kg/s. hal

ini disebabkan karena pada

laju

0.0343 kg/s pelepasan uap air ke fluida pengering lebih tinggi dibandingkan iaju 0.01 14 kg/s dan laju 0-0228 kg/s.

4.2

Distribusi Temperatur

4. Hasil dan Pembahasan 4.1. Analisis Kelembaban

Berdasarkan data temperatur bola kering (Tdb) di rak tertawah

(r1)

dan temperatur bola basah (Tlr,b)

rl

l.ang didapatkan saat penelitian, dalam meocari

kelembaban

spesifiknla

(W)

menggunakan

Psychrn*rrr,"

Chart. Untuk data temperatur Tdb dan

Twb diambil pada menit 0 sampai 30 rnenit. dengan

nrenggunakan Ps.vchrometric

Chart maka

hasil kelembaban _-v-ang diperoleh yaitu sebagai berikut:

stiir{1l.rlu stjlrllilrr .:.:llg I a/i titi r1 lnll! ;.)lll r,;/r : t\ xkt( _{f.lg.ttngrn{lfrnhj}

Canrbar 4.

Crafik

Tdb terhadap iaju massa

udara

Di

merrit

ke rrol

kompor baru dinyalakan jarii temperatur dimulai tak terlalu panas namur seteiah

15 menit pefiama temperatur Tdb

rl

pada nrasing-rrsin,' [1i11 prrlni rneninclzr* ["ri o"rfil tnrcnhr;l

dapat disimpulkan bahwa peningkatan Tdb pada laju 0.0343 kg/s lebih

tinggi

dibandingkan

laju

0,0114 kgis dan 0,0228 kg/s begitupun juga pada gtafik Tlr'b

rl

pada

masing-masing

lalu

_-vang dipaparkan dibawah ini: F _'.i _;i l t -i hi

_-d

> .l.rl

;

-_..{

.: -.t -'J-i rg,ir I

ffiffiffi

ti t.(:r:rih*tl: r, I:i:: 3- 111{ !h: _' g _{tirl*rrrir*.r;rr} kiu L. Jictj 9&'r l:c:,-Yni],tl]: r, l:1: l. ji+l l.nJ ,

i:rd

1.

!ili

3!lB 1.il)

:

r.

7

_{':t:ii{l iliiliiiifiiiri,}

ir

,1

::l;:ilJl I iEili:['iri;

"

,t.]u Ld::4 :: irl

'l

;.!iu

::ldr5d rldiua j- ",r:: S [.;, : Luiu elii$.r. tid:r r,it I-^ -''x

tserdasarkan ciaia tabei di aias dapat digambarkan grafik kcicmbaban spcsifik

(Wi di

ri

tcrhadap iaju

massa udara sebagai berikut.

c6 i,,,.f rl i*ir, r.,.r.1.-r $ur * l'"r lr I I Lirr .r,tr _'i ii ltrr'1 i'.rI r I ]"iu ,,.iJilJlrr:. : tl'rh!{r FJaqrrul{ilfii}flnril

Gambar 5.

Grafik

Twb terhadap

laju

massa

udara

Dan

grapik

tersebut dapat

dilihat

peningkatan

Twb

rl

pada laju 0.0343 kgis juga lebih tinggi sama dengan penjeiasan pada graflk Tdb di atas.

Ini

berarti peningkatan Tdb akan dibarengr dengan peningkatan

Trvb juga pada sistem pengering tersebut.

Gambar 2. Alat pergeringan

Tabel 1. Kelembaban spesifik (W)

I --.. !

--I \| rilj' u l,lt 1'.rlt I lt(Lit--r:i-':J

Ii.i *r- ,1."1',-,

I Wayan Sadiadq I Nengah Suarnadwipa, I Wayan Bandem Adnyana / Junral Ihniah TEKNIK DESAIN MEKANIKA Vol. 6 No. 2, April 2017 (15?

_-

16O)

4.3. Analisis Kerugian Energi

(*t

₎

{i.{ti.t, *-*---qi$*tu ,:1d1114 *Ef ri

**"-{g*r',t

3.*i**tpa!

-.**^- t $*i* r.*3aet6Jr|

rp*tu

[tt+frs] ! L.___-._*-__

Gambar 6.

Gralik

losses energi pada setiap

laju

msssa udara terhadap waktu

Berdasarkan hasil penelitian dapat

dilihat

pada

gambff

6

grafik

menunjukan nilai

_Es,

pada laju 0,0114 kgls lebih rendah dibandingkan

laju

0,G228

kgls

dan 0,0343 kg/s,

llal

hi

disebabkan karena semakfu rendah

laju

yang diberikan dalam proses

pengeringan, maka akan berdampak pada perurunan

AI

(selisih temperatur dinding insulasi). Penurunan

Al'

disebabkaa

oleh

penurunan temperatur fluida pengering (Tdb).

5. Kesimpulan

Dari

penelitian

yang telah

dilakukan

yaitu pengaruh laju massa udaraterhadap properties fluida

pada sistem pengering dapal disimpulkan bahwa:

t

Semakin besar laju massa udara yang diberikan

dalam sistem pengering: petri[gkalan temperatur bola kering

(fdb),

temperatur bola basah (Twb), kelemba.ban spesif,k

(W)

dan kerugian energr

(q,

) jWa semakin meningkat.

Daftar Pustaka

tll

Yunus,

A.

Cengel. (1997).

Intoduction

fa

Therrnodynamics and Heat Transfer.

httu ://staff.unila.ac-id/atusi/fi les/20 I 3103/Tem

pemtur-Bol arBqsahda$:Kering.pdf Purwarta (2013) " karaktei s tik pendinginan

evaparatif Tnenggurrakan caoling pads berbshan spon yang rii susun paralel"' Jumai Ilmiah TEKNIK DESAIN MEII,LNIILA VoL

I

No. 1, Desember2013.

Stoecker,

W.F., and

Joues,

J.W.

1987. Re.frigerasi dan Pengkondisian Udaru.

.\Lih

Balrasa Supratman Hara.Erlangg4 lakarta u,iitb {JJ*it fr.c5:

*,{s

t21 t3l t4l

i!"-?"f -T] a r5a-'"t-lf "1y'

*f}<1siSc}$r4*_{?6t&i$4F., U} d d P.i r{ a9 Itl