Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxvii
COVER ... i
KATA PENGANTAR ... ii
SAMBUTAN REKTOR ... iii
SAMBUTAN DEKAN ... iv
REVIEWER ... v
PANITIA ... vii
JADWAL ACARA ... viii
DAFTAR ISI ... xxvii
KEYNOTE SPEAKER ... xlix
BIDANG KONVERSI ENERGI
NO JUDUL KODE
1 Genset dengan bahan bakar co-gasifikasi downdraft kulit kopi dan batubara KE 01
2 Unjuk Kerja Pengering Surya Tipe Rak Pada Pengeringan Kerupuk Kulit Mentah KE 02
3 Analisis Unjuk Kerja Sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 Berbahan Bakar LPG KE 04
4 Optimasi periode data berdasarkan time constant pada pengujian unjuk kerja termal kolektor
surya pelat datar KE 06
5 Pengembangan Model Matematika Kinetika Reaksi Torefaksi Sampah KE 07
6 PENGGUNAAN GAS SEBAGAI BAHAN BAKAR PADA SEPEDA MOTOR BERMESIN INJEKSI KE 10
7 STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN GAS-SOLID DAN PEMBAKARAN PADA TANGENTIALLY
FIRED PULVERIZED-COAL BURNER DENGAN VARIASI SUDUT TILTING KE 11
8 Pemanfaatan Panas Buang Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 12
9 Sistem Pendingin Adsorpsi dengan Single Bed Adsorber KE 13
10 Penerapan Evaporative Cooling Untuk Peningkatan Kinerja Mesin Pengkondisian Udara Tipe
Terpisah (AC Split) KE 14
11 Penggunaan Thermal Energy Storage sebagai Penyejuk Udara Ruangan dan Pemanas Air pada
Residential Air Conditioning Hibrida KE 15
12 Studi Eksperimental tentang Karakteristik Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Darrieus-Savonius KE 17
13 PENGARUH KONSENTRASI GARAM TERHADAP KARAKTERISITIK ALIRAN DUA FASE GAS DAN AIR KE 22
14 Karakteristik Pembentukan Cincin Vorteks pada Jet Sintetik akibat Perubahan Frekwensi Eksitasi
pada Aktuator Ber-cavity Kerucut KE 23
15 KAJI TEORITIK KONSUMSI GAS LPG SEBAGAI SUMBER PANAS PADA PETERNAKAN AYAM BROILER
TIPE KANDANG TERTUTUP (CLOSED HOUSE) KE 24
16 STUDI AWAL GASIFIKASI SERBUK KAYU PADA OPEN TOP STRATIFIED DOWNDRAFT GASIFIER KE 25
17 Prototipe Sistem Pengering Cengkeh Dengan Energi Surya KE 26
18 Drag Reduction in Flow Separation Using Plasma Actuator in Cylinder Models KE 28
19 PENGARUH VARIASI NORMALITAS AKTIVATOR PADA AKTIVASI NaOH-FISIK ADSORBEN FLY ASH
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxviii
20 PENGARUH TEMPERATUR PEMANASAN AWAL TIPE STRAIGHT PADA MINYAK KELAPA TERHADAP
SUDUT SEMPROT NOSEL KE 30
21 Analisis Beban Thermal Rancangan Mesin Es Puter Dengan Kompresor ½ PK Untuk Skala Industri
Rumah Tangga KE 32
22 Rancang Bangun Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 34
23 ANALISIS PERFORMANSI KOLEKTOR SURYA PEMANAS AIR DENGAN PELAT KOLEKTOR BENTUK-V KE 35
24 Analisa Performansi Kolektor Surya Pelat Bergelombang untuk Pengering Bunga Kamboja KE 37
25 Pengaruh Jarak Concentric dan Eccentric Reducer Pada Sisi Isap Pompa Sentrifugal Terhadap
Gejala Kavitasi KE 38
26 Karakterisasi Pembentukan Deposit pada Ruang Bakar Mesin Diesel Dengan Metode Tetesan Pada
Pelat Panas KE 40
27 Pengujian Performa Sistem Pendingin Absorpsi dengan Energi Panas Matahari di Universitas
Indonesia Depok KE 41
28 Karakteristik Aliran dan Perpindahan Panas Campuran Air dan Minyak Nabati untuk aplikasi
sebagai refigeran sekunder KE 42
29 PENGGUNAAN SOLAR COLLECTOR SEBAGAI PEMANAS AWAL DAN PIPA KONDENSAT SEBAGAI HEAT
RECORVERY PADA BASIN SOLAR STILL UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI KE 43
30 Analisis Performa Modul Solar Cell Dengan Penambahan Reflector Cermin Datar KE 44
31 Karakteristik Api Premiks Biogas pada Counterflow Burner KE 45
32 Theoretical Study of Forced Convective Heat Transfer in a Hexagonally Configured
Seven-Vertical-Rod Bundle in Zirconia-Water Nanofluid KE 47
33 KAJI EKSPERIMENTAL ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENGGUNAKAN ENERGI SURYA UNTUK
MEmproduksi GARAM Dan AIR TAWAR KE 48
34
ANALISIS KARATERISTIK PEMBAKARAN BRIKET ARANG LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT dengan VARIASI BAHAN PEREKAT (BINDER) KANJI dan TAR MENGGUNAKAN METODE THERMOGRAVIMETRI ANALYSIS (TGA)
KE 50
35 PENINGKATAN HASIL EKSTRAKSI MINYAK NILAM DENGAN METODE HYDRO-STEAM MICROWAVE
DISTILLATION KE 51
36 PENGARUH VARIASI KEMIRINGAN SUDUT TURBULATOR TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS
PADA ALAT PENUKAR KALOR ALIRAN BERLAWANAN (COUNTER FLOW HEAT EXCHANGER) KE 52
37 Pengaruh Variasi Luas Heat Sink Terhadap Densitas Energi dan Tegangan Listrik Thermoelektrik KE 53
38 EFEKTIFITAS PERPINDAHAN PANAS PADA DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER DENGAN GROOVE KE 54
39 Penentuan Sub-sub Pola Aliran StratifiedAir-Udara pada Pipa Horisontal MenggunakanPengukuran
Tekanan KE 56
40 Distribusi Temperatur Pada Microwave menggunakan Metode CFD KE 57
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxix
42 PENGONTROLAN KUALITAS ANODE SOLID OXIDE FUEL CELL (SOFC) MELALUI PENGONTROLAN
POROSITAS KE 59
43 Pengaruh Kandungan Air pada Proses Pembriketan Binderless Batubara Peringkat Rendah
Indonesia KE 61
44 Perancangan Perangkat Eksperimen Kondensasi Kontak Langsung dengan Keberadaan Non
Condensable Gas KE 62
45 Model Laju Kinetik Dekomposisi Biomasa Untuk Pembentukan Tar Pada Proses Pirolisis KE 65
46 Analisis CFD Penempatan Air Conditioning Unit pada KRD Ekonomi Bandung Raya KE 66
47 Pengaruh temperatur permukaan sel surya terhadap daya pada kondisi pemodelan dan nyata KE 67
48 Pengaruh Pemilihan Jenis Material Terhadap Nilai Koefisien Perpindahan Panas pada Perancangan
Heat Exchanger Shell-Tube dengan Solidworks KE 73
49 PENGARUH LAJU ALIRAN AGENT GAS PADA PROSES GASIFIKASI KOTORAN KUDA TERHADAP
KARAKTERISTIK SYNGAS YANG DIHASILKAN KE 74
50 Pembakaran Rice Husk dan Coconut Shell Dalam Fluidized Bed Combustor KE 75
51 Studi Eksperimental Penyimpanan Energi Termal pada Tangki Pemanas Air Tenaga Surya yang
Berisi PCM KE 76
BIDANG MANUFAKTUR
NO JUDUL KODE
1 Optimalisasi Parameter Proses Cetak Injeksi Plastik dengan Metode Simulasi untuk Menurunkan
Cacat Defleksi MAN 01
2 Simulasi dan Studi Eksperimental Proses Injeksi Plastik Berpendingin Konvensional MAN 02
3 Optimasi Karakteristik Statik Spindel Mesin Perkakas Buatan Dalam Negeri MAN 04
4 Pengaruh ketebalan terhadap akurasi persamaan Rosenthal untuk model analitik proses
pengelasan MAN 09
5 Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran
Permukaan Proses Gerinda Silinderis Dengan Center Pada Baja AISI 4140 MAN 10
6
Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Gerinda Silinderis Baja Aisi 4140 Menggunakan Media Pendingin (Coolant Campuran Minyak Sawit dan Calcium Hypochlorite)
MAN 11
7 PENINGKATAN KEAKURASIAN GERAKAN PADA PROTOYPE MESIN CNC MILLING Mini 3-AXIS MAN 12
8 Nilai kekasaran permukaan paduan magnesium AZ31 yang dibubut menggunakan pahat potong
berputar MAN 13
9 Pengaruh Variasi Kecepatan Gerak Benda Kerja terhadap Umur pada Proses Pembuatan Cetakan
Paving AISI 1045 Home Industry Menggunakan Metode Flame Hardening MAN 14
10 Kekasaran permukaan baja karbon sedang akibat proses sand-blasting dengan variasi tekanan dan
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxx
11 Pemrograman CNC 5-Axis untuk Pembuatan Runner Turbin Propeler berbasis Feature MAN 16
12 Desain, Manufaktur, dan Inspeksi Produk Berbasis Fitur MAN 17
13 Simulasi Proses Active Hydro-Mechanical Drawing dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga
pada Material Aluminium AlMg MAN 20
14 APLIKASI METODOLOGI DESAIN HATAMURA UNTUK PROSES DESAIN JIG DAN FIXTURE MAN 21
15 PEMBUATAN MODUL PENGUJIAN KETELITIAN GEOMETRIK MESIN CNC MILLING VERTIKAL DENGAN
METODE DOUBLE BALL BAR MAN 23
16 “ustai a le Produ t Develop e t for Motor y le “idesta d usi g Pugh’s Co ept Selection
Method MAN 24
17 Pemodelan Penyalaan Pada Proses Bubut Kering Magnesium AZ31 Menggunakan Jaringan Syaraf
Tiruan MAN 25
18 Pengaruh Plunge Depth dan Preheat Terhadap Sifat Mekanik Sambungan Friction Stir Welding
Polyamide MAN 26
BIDANG MEKANIKA TERAPAN
NO JUDUL KODE
1 Analisis Penurunan Efisiensi Motor Listrik Akibat Cacat Pada Bantalan MT 01
2 Unjuk Kerja Alat Pembuat Ice Slurry dengan Air Laut MT 02
3 Pengaruh Variasi Diameter Orifice Terhadap Karakteristik Dinamis Hydraulic Motor Regenerative
Shock Absorber (HMRSA) dengan Satu Silinder Hidraulik MT 03
4 Pengaruh jumlah lilitan pipa sebagai pemanasan awal pada kompor pembakar jenazah MT 04
5 SIMULASI TURBIN AIR KAPLAN PADA PLTMH DI SUNGAI SAMPANAHAN DESA MAGALAU HULU
KABUPATEN KOTABARU MT 05
6 Studi Karakteristik Penjalaran Gelombang Tegangan (Stress Wave) Berupa Emisi Akustik (Acoustic
Emission, AE) Pada Struktur Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger) MT 06
7 Pengaruh Pelumas Refrijeran pada Kinerja Alat Penukar Kalor Microchannel Sistem Tata Udara MT 07
8 Nonlinear Behaviour of Toroidal Shells of In-Plane and Out-of-Plane Oval Cross Sections under
Internal Pressure MT 08
9 PERANCANGAN JARINGAN PIPA TRANSMISI MATA AIR UMBULAN MT 09
10 Analisis Tegangan Pada Beberapa Jenis Steam Jet Ejector MT 10
11 Optimasi Pembuatan Biodiesel dengan Multi-Feedstock (CPO dan Jatropha) Berbantuan Ultrasonik
pada 28 kHz MT 11
12 DINAMOMETER GENERATOR AC 10 KW PENGUKUR UNJUK KERJA MESIN SEPEDA MOTOR 100 CC MT 13
13 Wind and Earthquake Loads On The Analysis of a Vertical Pressure Vessel For Oil Separator MT 14
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxxi
15 Desain Awal Rig untuk Pengujian Frame Bogie Kereta Monorel Jenis Straddle Produk Industri Lokal MT 17
16 PERANCANGAN RODA PENGGERAK ROBOT PENDOBRAK PINTU MT 19
17 Pengaruh Jumlah dan Sudut Sudu Pengarah Omni-Directional Terhadap Daya yang Dihasilkan
Turbin Angin Savonius MT 20
18 UJI KINERJA MODIFIKASI KOMPOR ( TUNGKU ) TANAH LIAT BERBAHAN BAKAR BRIKET LIMBAH
KULIT JAMBU METE MT 21
19 Penghitungan Numerik Kekuatan Buckling Struktur Kolom Taper MT 22
20 Analisis Suara pada Rotordinamik akibat Unbalance, Misalignment, dan Looseness MT 23
21 A alisis Gaya Pada Ha ger “haft “uspe si A ti g-A ti g U tuk Bogie Kereta Monorel Jenis
Straddle MT 24
22 Rancang Bangun Smart Greenhouse Untuk Pembudidayaan Tanaman Dengan Menerapkan Solar
Cell Sebagai Tenaga Listrik MT 26
23 Rancang Bangun Prototipe Quadrotor Tanpa Awak MT 27
24 DETEKSI MULAI TERBENTUKNYA ALIRAN CINCIN PADA PIPA HORISONTAL MENGGUNAKAN SENSOR
ELEKTRODE MT 28
25 Perancangan Pengering Bambu Resonator Gamelan dengan Memanfaatkan Limbah Termal
Peleburan Bahan Gamelan MT 29
26 Smart Chassis System Berbasis Proporsi Kontrol Traksi dan Pengereman MT 31
27 Rancang Bangun Alat Pres Parutan Kelapa Tipe Ulir Daya Penggerak Motor Listrik MT 32
28 Pembuatan dan Pengujian Prime Mover Termoakustik Tipe Gelombang Tegak MT 33
29 STUDI AWAL UNJUK KERJA PENDINGIN UDARA (AIR COOLER) BERBASIS TERMOELEKTRIK PADA
AIR DUCT SEPEDA MOTOR TIPE SKUTIK MT 34
30 Desain Mekanisme Alternatif Penerus Daya dari Poros Turbin Propeler ke Poros Generator dengan
Menggunakan TRIZ MT 35
31 RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH MT 37
32 Alat Bantu Analisis Kerusakan Anti-friction Bearing Pada Unit Alat Berat MT 40
33 Kaji Eksperimental prilaku degradasi kokas dari batubara muda MT 43
34 PEMODELAN DAN SIMULASI DINAMIKA HANDLING MOBIL LISTRIK UNS GENERASI II MT 45
35 Analisa Pemodelan dan Simulasi Gerak Aktuator Punch pada Mesin Pres untuk proses Deep
Drawing MT 48
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxxii
37 Analisa Efek Whirling pada Poros karena Pengaruh Letak Beban dan Massa terhadap Putaran Kritis MT 50
38 Simulasi Performa Konsumsi Energi pada Kendaraan Umum MT 51
39 Analisa Pengaruh Jarak Choke Bean Terhadap Laju Erosi Aliran Dua Fasa Steam-Solid di Dalam
Elbow pada Pipa Vertikal Injektor Uap Menggunakan CFD MT 52
40 Kaji Eksperimental Penerapan Peredam Dinamik TLCD dan TMD pada Model
Struktur Geser Dua Derajat Kebebasan MT 55
41 Variasi bahan dan warna atap bangunan untuk Menurunkan Temperatur Ruangan akibat
Pemanasan Global MT 57
42 Perancangan Evaporator Vakum Penurun Kadar Air Dalam Madu Kapasitas 50 Liter MT 58
43 Analisis getaran untuk memprediksi batas kecepatan flutter dengan model seksional menggunakan
metode ARMA MT 59
44 Perancangan Sistem Kendali NCTF Berbasis Arduino Mega untuk Sistem Putar Eksentris Satu Massa
Horisontal MT 60
45 Analisis Metode Elemen Hingga pada Sendi Panggul Buatan Saat Digunakan untuk Menjalankan
Ibadah Salat MT 62
46 Pengembangan cengkam elektrostatik fleksibel dengan elektroda berstruktur pilar-pilar skala mikro MT 63
47 Analisis Distri usi Te peratur pada Mesi Produksi Bata U pak MT 64
48 Rancang Bangun Peralatan Fisioterapi Dua Derajat Kebebasan Berbiaya Rendah MT 65
49 PENERAPAN ANALISIS MODE DAN EFEK KEGAGALAN BERBASIS KEHANDALAN PADA PEMBUATAN
KENDARAAN HEMAT ENERGI TIM CIKAL ITB MT 66
50 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN DINAMOMETER KECIL DENGAN MENGGUNAKAN REM ARUS
EDDY MT 67
51 Pengaruh Alur Berbentuk Segi Empat Pada Permukaan Silinder Dengan Variasi Diameter Silinder MT 68
52 Analisis Tegangan pada Transfemoral Prosthetic Tipe Four-Bar Linkage dalam Gerakan Gait Cycle MT 70
53 Kinematic Design of Tree Degrees of Freedom Planar Parallel Mechanism with Consideration of
Workingspace, Singularity and Dexterity MT 71
54 ANALISIS TEGANGAN PLATFORM MOBIL LISTRIK CROSS OVER MT 73
55 Pengujian Fungsi Purwarupa Pintu Geser Kompak Busway dengan Mekanisme Puli dan Sabuk MT 74
56 Kaji Awal Pengembangan Metode Visi Komputer Berbasis Deteksi Tepi untuk Pengukuran Sebidang
Defleksi Struktur MT 75
57 INVESTIGASI REM ANTI-LOCK BRAKE SYSTEM (ABS) DENGAN PENAMBAHAN KOMPONEN
PENGGETAR SOLENOID MT 76
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxxiii
59 Studi Parameter Sistem Peredam Getaran Dinamik Tipe Dual-Beam MT 80
60 Pembuatan Model Solid Tangan Palsu (Prosthetic Hand) Manusia Metode 3D Scanner dengan
menggunakan Perangkat Lunak Autodesk 3D Max Design dan NetFabb MT 81
61 Analisis Komputasi Pengaruh Geometri Muka dan Kontrol Aktif Suction Terhadap Koefisien
Tekanan Pada Model Kendaraan MT 83
62 PENINGKATAN KEANDALAN PADA DRIVE STATION ALAT ANGKUT REL KONVEYOR DENGAN
METODE FAILURE MODE, EFFECT and CRITICALITY ANALIYSIS (FMECA) MT 84
63 Mesin Pemisah dan Pencacah Sampah Organik dan Plastik Untuk Bahan Kompos MT 89
BIDANG TEKNIK INDUSTRI
NO JUDUL KODE
1 Pembuatan Aplikasi Basis Data Untuk Desain Snap-Fit Optimum TI 04
2 PENGEMBANGAN MODEL PERHITUNGAN INDEKS KOMPLEKSITAS PROSES PERAKITAN MANUAL TI 05
3 Studi Kelayakan Pembangkitan Daya Kogenerasi Mesin Gas Bandara Udara TI 06
4 Pera a ga “iste Pe gukura Ki erja Pada Jurusa Tek ik Mesi U iversitas Udaya a
Me ggu aka Metode Perfor a e Pris TI 07
5 ANALI“I“ BEBAN KERJA TENAGA BANGUNAN DALAM PEMBANGUNAN RUMAH TIPE X DI
PERUMAHAN ALAM SUTERA TANGERANG TI 08
6 Optimasi Desain Tata Letak Fixture dengan Menggunakan Algoritma Genetika TI 12
7 Analisis Parameter Spatio-Temporal pada Basis Data Gerak Berjalan Orang Indonesia TI 13
8 Penerapan Metode Design for Manufacture and Assembly pada Handle Transformer Hand Bike TI 14
9 Analisis Dfma pada Produk Plastik Kasus Projector TI 15
10 RANCANGAN KLASTER INDUSTRI MARITIM TERINTEGRASI SEBAGAI BAGIAN DARI KONSEP
INDONESIA SEBAGAI POROS MARITIM DUNIA TI 16
11 Analisa Rantai Pasok Material Pada Kawasan Industri Maritim Terhadap Produktivitas Industri
Perkapalan TI 17
12 Rancangan Sistem Assessment Keselamatan Kebakaran Kapal Penyeberangan Roll On Roll Off TI 18
13 PENGEMBANGAN MODEL PROSES PRODUKSI BATA RINGAN (Autoclaved Aerated Concreated /
AAC) DALAM MENDUKUNG KUALITAS PRODUKSI TI 19
14 Pemodelan Sistem Kendali Irigasi Drip Untuk Budidaya Tanaman Kedelai Berbasis Analisis
Evapotranspirasi Penman Monteith TI 20
15 Analisa Teknis-Ekonomis Pemanfaatan Genset dan Panel Surya sebagai Sumber Energi Listrik
Mandiri untuk Rumah Tinggal TI 21
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxxiv
NO JUDUL KODE
1 I tegrasi “oft “kill dala Matakuliah Tugas Akhir PTM 01
2 Pengaruh Penerapan Blended Learning Pada Praktikum Mekatrionika Terhadap Pencapaian Hasil
Pembelajaran Praktikan PTM 0
3 IMPLEMENTASI DAN PERANCANGAN APLIKASI BERBICARA PADA PERENCANAAN KOMPONEN
MESIN DAN PENGARUHNYA PADA PERKULIAHAN PTM 03
4 Perancangan dan Evaluasi Kinematika Pada Mainan Mekanikal Edukatif PTM 04
5 Masalah dalam Pembelajaran Gambar Teknik dan Gambar Mesin serta Usulan Solusinya PTM 05
6 PERGURUAN TINGGI TEKNIK KUNCI MENGATASI KEKURANGAN INSINYUR MENGHADAPI MEA
2015 PTM 06
7 Ra a g Ba gu Peralata Praktiku Pe gujia Defleksi pada Bea da “haft u tuk Mata
Kuliah Mekanika Kekuatan Material PTM 07
BIDANG MATERIAL
NO JUDUL KODE
1 Pengujian Kinerja PCM Beeswax Sebagai Thermal Storage pada Aplikasi Pemanas Air Domestik Material 02
2 Studi Experimental Pengaruh Variasi Temperatur Pencampuran Terhadap Sifat Mekanik
Campuran Polypropylen, Polyetylen Dan Fiber Glass Menggunakan Mesin Mixer Buatan Sendiri Material 03
3 Model Matematik : Pengaruh Suhu Dan Waktu Tahan Pada Proses Annealing Terhadap Kekerasan
Baja karbon Material 04
4 MODIFIKASI GATING SYSTEM UNTUK MENGATASI CACAT SHRINKAGE PADA BAGIAN GROOVE
PADA PRODUK PUMP CASING F-60 DENGAN MATERIAL AISI 304 Material 06
5 ANALISA SIFAT MEKANIK KOMPOSIT VINYL ESTER BERPENGUAT SERAT E-GLASS TIPE MULTIAXIAL
DENGAN METODE VARTM UNTUK APLIKASI PADA LAMBUNG KAPAL CEPAT Material 08
6 Characterization of Bioceramic Powder from Clamshell (Anadara Antiquata) Prepared By
Mechanical and Heat Treatments for Medical Application Material 09
7 KOROSI INFRASTRUKTUR BETON BERTULANG DI KABUPATEN ACEH BARAT PASCA TSUNAMI 2004 Material 10
8 Aplikasi Low Pressured Sitering Untuk Pengolahan Limbah Kemasan Aluminium Foil Menjadi
Papan Material 11
9 Pengaruh Variasi Laju Solidifikasi terhadap Struktur Mikro, Sifat Mekanis dan Akustik Perunggu Material 13
10 Penggunaan ISE Dalam Penentuan Koefisien Pengerasan Regang Baja Untuk Prediksi Properties
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxxv
11 The Effect of Various Post Curing Time and Polymer Composition on Tensile Strength and
Microhardness between Epoxy Resin and Hardener Material 15
12 Perbandingan Perlakuan Acrylic Acid dan Acrylic Acid Terhadap Keausan Komposit Polypropelene
Berpenguat Serat Sisal Material 16
13 Studi Eksperimen Sifat Mekanis Hibrid Komposit Epoxy dengan Penguat Serat Karbon dan Serat
Basalt pada Beban Tarik Material 17
14 PENGARUH PENAMBAHAN MODIFIER Sr TERHADAP MORFOLOGI FASA INTERMETALIK PADUAN
ALUMINIUM SILIKON EUTEKTIK ( Al-11%Si ) Material 18
15 ANALISIS KEKUATAN STRUKTUR PENYANGGA KONVEYOR YANG DIPENGARUHI OLEH KOROSI
DENGAN BANTUAN SOFTWARE SOLIDWORKS Material 19
16 Usaha Peningkatan Ketangguhan Baja Tulangan Beton Komersial dengan Proses Pemanasan
Kontinu pada Temperatur Eutectoid Material 20
17 Studi Eksperimen Pembuatan Komposit Metal Matrik Aluminium Penguat SiC Wisker dan A2O3
Partikel sebagai Material Alaternatif Material 21
18 Kekuatan Bending dan Impak Komposit Clay/Fly ash Untuk Aplikasi Fire Brick Material 23
19 Pengujian Kandungan Unsur Logam Serat Ijuk dengan X-Ray Fluorescence Testing Material 27
20 Pemetaan Potensi Limbah Aluminium untuk Bahan Baku Jendela Kapal Material 29
21 Tingkat Kekasaran Permukaan Stainless Steel 316L Akibat Tekanan Steelballpeening Material 30
22 Studi Performan Balistik pada Komposit Besi Cor Kelabu Berpenguat Kawat Baja Material 31
23 Analisis Kegagalan Clamp U pada Sepeda Motor 200 cc Material 32
24 Penyerapan Air pada Epoxy dan Polyester Tak Jenuh dan Pengaruhnya pada Kekuatan Tarik Material 34
25 PENGARUH JENIS SERAT TERHADAP KUALITAS HASIL PEMESINAN BAHAN KOMPOSIT Material 35
26 KARAKTERISTIK LAJU KEAUSAN KOMPOSIT AlSiTiB/SiC DAN AlSiMgTiB/SiC Material 36
27 Modifikasi Kekerasan Baja Tahan Karat AISI 316L Dengan Menggunakan Proses Steel Ball Peening Material 37
28 Karakteristik Kekuatan Bending dan Impact akibat Variasi Unidirectional Pre-Loading pada serat
penguat komposit Polyester Material 38
29 Analisa Kekuatan Maksimal bata plastik hasil pengepresan jeis Polyethelene Terephthalate Material 39
30 Sifat Tarik dan Lentur Komposit rHDPE/Serat Cantula dengan Variasi Panjang Serat Material 40
31 Analisis struktur mikro dan kekerasan paduan Al scrapmenggunakan metode pengecoran
Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015
xxxvi
32 UPAYA PENINGKATAN KUALITAS SIFAT MAKANIK KOMPOSIT SERAT PURUN TIKUS (ELEOCHARIS
DULCIS) BERMATRIK POLYESTER DENGAN PERLAKUAN NaOH Material 45
33 Pengaruh Panjang Serat Terhadap Sifat Bending Komposit Poliester Berpenguat Serat Daun
Gewang Material 46
34 Analisis Struktur Mikro dan Fraktografi Hasil Pengelasan GMAW Metode Temper Bead Welding
dengan Variasi Masukan Panas pada Baja Karbon Sedang Material 47
35 KAJIAN Penggunaan metoda taguchi pada proses pembentukan komposit tehadap Sifat mekanik
bahan Material 48
Terhadap Koefisien Drag Dengan Variasi Diameter Silinder
Si Putu Gede Gunawan Tista
1,a*, Wayan Nata Septiadi
2,b, I Putu Doni
Pradana
3,c1,2,3
Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran Bali Indonesia
aemail:
Gunawan_tista@yahoo.com
,
bemail:
wayan.nata@gmail.com
Abstrak
Dalam aplikasi engineering, banyak dijumpai peralatan yang menggunakan silinder seperti
cerobong asap, tiang penyangga jembatan, tiang pancang pengeboran minyak lepas pantai dan
sebagainya. Peralatan-peralatan ini mengalami
drag
akibat adanya hembusan udara yang mengalir
melaluinya. Adanya
drag
akan menyebabkan kekuatan konstruksi peralatan tersebut berkurang.
Salah satu upaya untuk mengurangi
drag
adalah dengan membuat alur berbentuk segi empat pada
permukaan silinder. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh alur berbentuk segi
empat pada permukaan silinder terhadap koefisien
drag
dengan variasi diameter silinder. Penelitian
ini dilakukan pada
wind tunnel
yang terdiri dari blower, pipa pitot, U manometer,
inclined
manometer, neraca digital, silinder. Silinder diletakkan vertikal dengan variasi diameter silinder
yaitu: 48 mm, 60 mm dan 77 mm. Jarak antar alur adalah 30 mm, lebar alur 3 mm dan dalamnya
2 mm. Kecepatan aliran udara yang digunakan adalah 8,8 m/s. Distribusi tekanan diperoleh dengan
mengukur tekanan permukaan silinder pada 36 titik dengan interval 10
o. Pengukuran gaya
drag
diperoleh dengan menggunakan neraca digital yaitu dengan mencatat besarnya massa , lalu
mengalikan dengan gravitasi didapat gaya
drag
. Hasil penelitian menunjukkan, terjadi penurunan
drag
dibandingkan tanpa alur. Penurunan
drag
terbesar terjadi pada D/d = 13,31 atau diameter
silinder D = 48 mm dengan nilai CD = 0,3602, besarnya penurunan yaitu 21,57% dibandingkan
silinder tanpa alur.
Kata kunci: silinder beralur segi empat, Diameter silinder, koefisien drag
Pendahuluan
Fenomena aliran fluida melintasi suatu
benda (
bluff body
) memegang peranan
penting dalam aplikasi enginering seperti
pada penukar kalor, pembakaran dan alat
transportasi. Dengan demikian penelitian
fenomena aliran tersebut menjadi sangat
penting jika dikaitkan dengan krisis energi
yang melanda dunia dewasa ini.
Aliran
eksternal viscous
yang mengalir
melalui silinder akan mengalami stagnasi,
lapisan batas, separasi (pemisahan) dan
wake
di belakang silinder. Untuk benda yang
bergerak dalam fluida
viscous
, gaya
drag
(gaya hambat) and gaya
lift
(gaya angkat) erat
hubungannya dengan separasi aliran (Chew et
al., 1997).
Adanya separasi aliran akan menyebabkan
timbulnya
wake
di belakang silinder yang
mengakibatkan
drag
(hambatan). Semakin
cepat terjadinya separasi aliran,
wake
akan
semakin lebar sehingga
drag
semakin besar.
Dalam dunia transportasi seperti pesawat
udara, mobil atau kapal laut,
drag
yang besar
dihindari, karena energi atau tenaga yang
dibutuhkan untuk bergerak menjadi lebih
besar. Berbagai upaya telah dilakukan untuk
mengurangi
drag
,
diantaranya
dengan
membuat
body
yang
streamline
atau
memanipulasi medan aliran. Sebagai contoh,
jika
drag
dari mobil dan bangunan dapat
dikurangi maka banyak biaya bahan bakar
danm material yang dapat dihemat (Tsutsui
dan Igarasi, 2002).
Adanya
drag
akan menyebabkan kekuatan
konstruksi peralatan tersebut berkurang. Oleh
karena
itu,
diperlukan
upaya
untuk
mengurangi drag. Salah satu upaya untuk
mengurangi drag adalah dengan membuat alur
berbentuk segi empat pada permukaan
silinder. Tujuan dari penelitian ini adalah
menganalisa pengaruh alur berbentuk segi
empat pada permukaan silinder dengan variasi
diameter silinder.
Yajima & Sano (1996), Mengkaji aliran
sekitar silinder dengan melubangi sepanjang
silinder dalam dua baris yang dibuat
melintang diamater silinder. Pengurangan
drag
luar biasa didapat untuk
bermacam-macam sudut serang. Besarnya pengurangan
drag
adalah 40% dibandingkan dengan
silinder halus.
Tsutsui & Igarashi (2002), mengkaji aliran
sekitar silinder dengan menempatkan batang
kecil pada
upstream
dari silinder . Diameter
silinder adalah D = 40 mm, dan diameter
batang d rentangnya dari 1 sampai 10 mm.
Jarak antara sumbu silinder dan batang, L
adalah 50
–
120 mm. Angka Reynold
didasarkan pada D rentang dari 1,5 x 10
4sampai 6,2 x 10
4. Terjadi dua pola aliran
dengan dan tanpa
vortex shedding
dari batang.
Pola aliran berubah tergantung pada diameter
batang, posisi, dan angka Reynold. Kondisi
optimum dari pengurangan
drag
adalah pada
d/D = 0,25, L/D = 1,75
–
2,0. Pada kondisi ini
vortex
tidak tumpah dari batang dan lapisan
geser dari batang menempati muka depan
dari silinder. Pengurangan total
drag
yang
meliputi
drag
dari batang adalah 63%
dibandingkan dengan yang satu silinder.
Lim & Lee (2003), membahas aliran
disekitar silinder yang dikontrol dengan
membuatkan alur tipe -U pada permukaan
silinder untuk mengurangi
drag
. Gaya
drag
dan statistik turbulensi dari
wake
dibelakang
silinder diukur untuk bilangan Reynolds
berdasarkan diameter silinder (D = 60 mm)
dalam range R
eD= 8 x 10
3- 1,4 x 10
5. Alur
tipe -U mengurangi koefisien
drag
yang
bekerja pada silinder 18,6% dibandingkan
dengan silinder
smooth
.
Lee,
et al.
(2004), meneliti pengaruh
pemasangan batang kontrol kecil pada
upstream
dari silinder dengan fokus pada
Bilangan Reynold berdasarkan silinder utama
(D
=
30
mm)
adalah
sekitar
Re = 20000.Diameter batang kontrol
diubah-ubah dari 4 sampai 8, sedangkan panjang
jarak puncak L adalah 45, 50, 55, 60, 62.5, 65,
70, 90, 105, dan 120 mm. Pengurangan
koefisien
drag
dari silinder utama adalah 29%
dari kasus tanpa batang kontrol. Maksimum
pengurangan koefisien total
drag
dari seluruh
sistem meliputi silinder utama dan batang
kontrol sekitar 25% pada rasio jarak puncak
L/D= 1,833 dengan diameter batang kontrol
d/D = 0,233.
Lim & Lee (2004), membahas aliran
disekitar silinder bulat yang dikontrol dengan
menempelkan O ring untuk mengurangi gaya
drag
pada silinder. Gaya
drag
, kecepatan
wake
dan intensitas turbulensi diukur pada
bilangan Reynolds dalam
range
R
eD= 7,8 x
10
3~ 1,2 x 10
5dengan variasi kombinasi
diameter dan jarak puncak antara O ring yang
berdekatan. Didapatkan hasil silinder yang
dipasang dengan diameter O ring d =
0,0167D pada interval puncak dari PPD
(jarak dari puncak ke puncak) = 0,165D
menunjukkan maksimum pengurangan
drag
sekitar 9% pada R
eD= 1,2 x 10
5,
dibandingkan
silinder
halus.
Tetapi,
pemasangan gelang O dengan diameter lebih
besar dari pada d = 0,067D hanya sedikit
mengurangi
drag
.
Dasar Teori
Aliran inkompresibel melintasi silinder dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Gambar Kualititatif aliran pada
suatu silinder (Fox, 1985)
Pada Gambar1.a. menunjukkan aliran
viscous
pada suatu silinder,
streamlines
adalah simetris. Titik A adalah titik stagnasi
dan selanjutnya terjadi
boundary
layer.
Dari
titik A ke titik B terjadi kenaikan kecepatan
yang berakibat penurunan tekanan dan
(b)Aliran inviscid (a) Aliran Viscous
penurunan kecepatan yang berarti terjadi
kenaikan tekanan PC > PB. Di titik C
momentum aliran tidak mampu melawan
tegangan
geser
sehingga
menyebabkan
pecahnya
boundary layer
. Titik C disebut
dengan
point of separation
. Di antara
titik-titik atau tempat-tempat pemisahan
boundary
layer
terjadi suatu kawasan yang disebut
dengan
wake.
Makin besar
wake
makin besar
terjadi perbedaan gaya di depan dan di
belakang silinder berakibat makin besar gaya
seret aliran terhadap silinder. Aliran
inviscid
digambarkan pada gambar 1.b. terlihat bahwa
streamlines
simetris, terjadi slip pada
permukaan silinder dan perbedaan besar
kecilnya kecepatan aliran ditunjukkan oleh
rapat longgarnya
streamlines
yang ada dan
juga tidak terjadi
wake
sehingga tidak terjadi
gaya seret pada silinder.
Pada penelitian ini perhitungan koefisien
tekanan digunakan persamaaan (Lee,
et al
.,
2004):
2 2 1 o o PU
P
P
C
(1)
dengan :
P = Tekanan permukaan (N/m
2)
P
o= Tekanan statik (N/m
2)
U
o= Kecepatan aliran bebas (m/s)
ρ = Densitas udara (kg/m
3)
Untuk mendapatkan koefisien drag (CD)
digunakan persamaan (Lim & Lee, 2004) :
A
U
F
C
o D D 2.
2
1
(2)
Keterangan :
F
D= Gaya drag (N)
ρ
= Densitas udara (kg/m
3)
U
o= Kecepatan aliran udara bebas (m/s)
A = Luas frontal (m
2)
Metode Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian
ini adalah : lorong udara (
wind tunnel
), pipa
pitot, U manometer,
inclined
manometer,
silinder beralur, blower, neraca digital .
seperti pada gambar 2.
Gambar 2. Skema instalasi penelitian
Keterangan :
1.
Blower 6. Rel/lintasan
2.
Wind tunnel 7. Penyearah
3.
Pipa Pitot 8. Neraca digital
4.U Manometer 9. Tuas
5.
Inclined
Manometer 10. Benda uji
Cara Kerja dan Teknik Pengambilan Data
Setelah
instalasi
terpasang,
pertama
hidupkan blower (1), aliran udara yang
dihembuskan mengalir dalam
wind tunnel
,
melintasi penyearah (7) agar aliran udara
dalam
wind tunnel
(2) mengalir rata ke
seluruh bagian dalam
wind tunnel
. Untuk
mengukur kecepatan aliran udara digunakan
pipa pitot (3) dengan diameter selang 2 mm
yang membaca tekanan total, sedangkan alat
ukur (4) yang dihubungkan dengan selang
berdiameter 2 mm untuk mengukur tekanan
statis (P
o) yang dibaca secara manual.
Kecepatan udara bebas U
odiperoleh dari
tekanan dinamik yakni selisih antara tekanan
total dan tekanan statis.
Selanjutnya pengukuran tekanan statis pada
permukaan silinder untuk mendapatkan harga
koefisien tekanan (Cp), dimana untuk
pengukuran tekanan pada permukaan silinder,
silinder dilubangi sebanyak 36 titik dengan
jarak antar lubang 10º dengan diameter
lubang 1 mm dan dihubungkan dengan selang
berdiameter 2 mm ke inclined manometer
berdiameter 2 mm, untuk mengukur tekanan
permukaan (P) digunakan alat ukur (5).
dihembuskan mengalir dalam
wind tunnel
,
melintasi penyearah (7) agar aliran udara
dalam
wind tunnel
mengalir uniform ke
seluruh bagian dalam
wind tunnel
. Setelah
melewati penyearah udara melintasi benda uji
(10) yang pada bagian atas dan bawahnya
sudah terpasang rel/lintasan (6), agar benda
uji dapat bergerak ke belakang setealah
terkena hembusan udara, sehingga tuas (9)
yang terpasang dibagian atas benda uji dapat
mendorong neraca digital (8) yang terpasang
pada bagian atas
wind tunnel
, lalu neraca
digital akan mencatat besarnya massa, untuk
mendapatkan besar gaya
drag
(F
D), maka
massa dikalikan gravitasi..
Prosedur Pengambilan Data
Prosedur pengambilan data dilaksanakan
setelah menentukan atau mengatur semua
instrumen yang mendukung dalam proses
pengambilan data.
Langkah-langkah yang diambil antara lain
:
1.
Meletakkan silinder pada posisi vertikal di
dalam
wind tunnel
, yang dilakukan
bertahap yaitu silinder tanpa alur dan
silinder beralur.
2. Menghidupkan blower
3.
Setelah blower berjalan stasioner dilakukan
pengambilan data
4. Pengambilan data distribusi tekanan pada,
silinder tanpa alur dan beralur, dilakukan
dengan mengambil data di permukaan
silinder sebanyak 36 titik dengan interval
10
o.
5.
Pengambilan data untuk mendapatkan gaya
drag
dilakukan dengan mencatat massa
pada masing-masing silinder dengan neraca
digital, baik silinder tanpa alur maupun
silinder beralur.
6. Pengambilan data dilakukan sebanyak tiga
kali pada setiap pengujian, baik silinder
tanpa alur maupun beralur. Dilakukan juga
pengambilan data untuk kecepatan aliran
bebas di depan dari saluran subsonik dan
juga pengukuran tekanan statis lingkungan
.
Gambar benda uji dengan variasi diameter
silinder seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Benda Uji dengan variasi diameter
yaitu : 48 mm, 60 mm, dan 77 mm
Hasil dan Pembahasan
Hasil penelitian pada silinder tanpa alur
dan silinder beralur ,pada kecepatan aliran
udara
= 8,8 m/s, dengan bilangan Reynolds
Re = 3.64 x 10
4adalah seperti terlihat pada
gambar berikut.
Gambar 4. Grafik hubungan koefisien tekanan
(CP) terhadap sudut (
θ
)
beralur terjadi pada θ = 100
o–
110
o.
Penundaan separasi aliran pada silinder
beralur disebabkan karena aliran melalui alur
atau luasan yang sempit kecepatannya
meningkat, sehingga momentum aliran cukup
besar untuk mengatasi tegangan geser yang
terjadi. Penundaan separasi yang paling besar
terjadi pada silinder beralur D/d=13.31 atau D
= 48 mm, separasi terjadi pada sudut
θ
= 110
o.
Hal ini disebabkan dengan diameter yang
paling kecil luas permukaan yang bergesekan
semakin kecil, sehingga momentum aliran
ataupun energi kinetik aliran cukup besar
untuk mengatasi gesekan.
Gambar 5. Grafik hubungan koefisien
drag
(CD)
terhadap
perbandingan
diameter silinder dengan panjang
diagonal alur (D/d)
Pada gambar 5 menunjukkan grafik
hubungan
koefisien
drag
terhadap
perbandingan
diameter
silinder
dengan
panjang diagonal alur (D/d) baik tanpa alur
maupun dengan alur. Pada gambar 5
menunjukkan terjadi penurunan koefisien
drag
pada silinder beralur, semakin besar
diameter silinder atau D/d, koefisien
drag
semakin besar. Peningkatan koefisien
drag
ini
disebabkan karena pada diameter silinder
yang semakin besar luas permukaan yang
bergesekan
semakin
besar,
sehingga
momentum aliran ataupun energi kinetik
aliran berkurang untuk mengatasi gesekan
yang terjadi. Oleh karena itu, separasi aliran
lebih cepat dibandingkan dengan diameter
yang lebih kecil, sehingga wake lebih lebar
dan perbedaan tekanan di depan dengan
dibelakang silinder menjadi lebih besar.
pada D/d=13,31 atau diameter 48 mm dengan
nilai CD = 0,3602, besarnya penurunan yaitu
21,57% dibandingkan silinder tanpa alur.
Kesimpulan
Dari hasil penelitian dapat ditarik kesimpulan
sebagai berikut:
1. Adanya alur pada permukaan silinder
mampu menurunkan koefisien
drag
2. Semakin besar diameter silinder koefisien
drag
semakin besar
Referensi
[1] Chew, Y T., L S Pan, & T S Lee, Numerical Si mulation Of The Effect Of a Moving Wall O n Separation Of Flow Past a Symmetrical A erofoil, ImechE, 212, 1997.
[2] Fox, R. W., Introduction To Fluid Mechanic s. John Wiley & Sons, New York, 1985.
[3] Igarashi, T., Drag Reduction Of a Square Prism by Flow Control Using a Small Rod.
Journal of Wind Engineering and Industrial Ae rodynamics, 69 – 71(1997), 141 – 153.
[4] Lee, S., S. Lee, & C. Park,. Reducing The Drag On a Circular Cylinder by Upstream Installation Of a Small Control Rod, FluidD ynamics Reseach , 34(2004): 233-250. [5] Lim, H.C.&.Lee S.J., Flow Control of Circul
ar Cylinder With O-Rings .Fluid Dynamics
Research, 35 (2004): 107 – 122
[6] H.-C.Lim, S.-J.Lee (2003),PIV measurement s of near wake behind a U-grooved cylind
er, journal of fluid and structures 18 (2003) 1 19-130.
[7] Tsutsui, T. & T. Igarashi, Drag Reduction of a Circular Cylinder in an Air-Stream. Journal
of Wind Engineering and Industrial Aerodyna mics, 90(2002): 527-541.
