BAB III PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI
3.1. Uji Penelitian Suhu knalpot Penelitian dilakukan secara sistematik untuk mendapatkan data-data empiris pada perancangan alat "Perancangan Alat pemindah kalor pada knalpot kendaraan bermotor untuk hot box food delivery". Penulis melakukan observasi langsung dengan menggunakan knalpot costum (buatan) untuk motor matic “yamaha mio”.
3.2. Tempat Dan Waktu 3.2.1. Tempat untuk mendapatkan data penelitian adalah jalan raya dengan jarak tempuh 10 Km, ini disamakan dengan cover area food delivery sejauh radius 10 km. 3.2.2. Pada uji penelitian, jalan raya yang digunakan dalam keadaan steril dari hambatan (macet dan lampu merah) untuk mendapatkan kecepatan yang konstan dan akurat. 3.2.3. Waktu uji penelitian, dilakukan diluar jam sibuk/kerja dimana lalu lintas tidaklah ramai. 3.2.4. Waktu dibatasi oleh jarak tempuh 10 Km
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 1
3.3. Objek Penelitian 3.3.1. Yamaha Matic Mio 2007 3.3.2. Knalpot Costum
3.4. Alat Pengukur Suhu (termometer) Infrared thermometer digital / Digital Infrared Thermometer Gun dengan Laser Sight ( Non Kontak) untuk mengambil suhu dari kejauhan. Dengan rentang respon panjang, pengukuran akurat, dan segera.
Gambar 3.1 : Infrared Thermometer Gun Digital Sumber : Dokumen Pribadi
Spesifikasi : - (Range: -50 to +550 C / -58 to +1022 F) - Accuracy ±1.5% or±1.5°C - Distance Spot Ratio 12:1 - Response Time & Wavelength 500ms & (8-14)um
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 2
3.5. Sistematis Pengujian Flow Chart 3.1 : Uji Penelitian
3.6. Laporan Pengujian Pengukuran suhu menggunakan alat ukur thermal gun yang ditembakkan ke permukaan material knalpot untuk mengetahui suhu pada knalpot. Motor dijalankan dengan kategori kecepatan :
a)
Rendah (20 Km/jam)
b)
Sedang (40 Km/jam)
c)
Tinggi (60 Km/jam)
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 3
Bagian yang diukur / ditembak thermal gun adalah pipe exhaust (leher), dengan suhu awal sebelum mesin dinyalakan adalah 30C. Untuk mengetahui peningkatan suhu pada knalpot dengan 3 kategori kecepatan dapat dilihat pada tabel dan grafik berikut ini :
Gambar 3.2 : Proses Penembakan Suhu pada Knalpot Sumber : Dokumen Pribadi
Tabel 3.1 : Kecepatan 20 Km/jam Dengan kecepatan (v) 20 km/jam Jarak Waktu Suhu (S) / (menit) (C) (Km) 1 3 86 2 6 114 3 7,2 144 4 12 177 5 15 163 6 18 150 7 21 130 8 24 146 9 27 157 10 30 174 Sumber : Dokumen Pribadi
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 4
Grafik 3.1 : Kecepatan 20 Km/jam
200 180
177
160
157
150
144
140 Temperature
174 163 146 130
120
114
100
Waktu (menit)
86
80
Suhu (°C)
60
40 20 1
7,2
6
3
0
2
3
4
15
12 5
6
7
27
24
21
18
8
9
30
10
Jarak
Sumber : Dokumen Pribadi Tabel 3.2 : Kecepatan 40 Km/jam Dengan kecepatan (v) 40 km/jam Jarak (S) / Waktu Suhu (Km) (menit) (C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1,5 3 3,6 6 7,5 9 10,5 12 13,5
129 185 197 158 213 95 116 87 126
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 5
10
15
141
Sumber : Dokumen Pribadi Grafik 3.2 : Kecepatan 40 Km/jam
250 213
200
Temperature
185
197 158
150
141
129
126
116 100
95
Suhu (°C) Waktu (menit)
87
50
0
10,5 12 13,5 15 7,5 9 3,6 6 1,5 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Jarak
Sumber : Dokumen Pribadi Tabel 3.3 : Keceapatan 60 Km/jam Dengan kecepatan (v) 60 km/jam Jarak (S) Waktu Suhu / (Km) (menit) (C) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
183 191 148 223 195 234 79 93 82
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 6
10
10
101
Sumber : Dokumen Pribadi Grafik 3.3 : Kecepatan 60 Km/jam
250 234
223 200 Temperature
183
195
191
150
148
100
101
93
79
Suhu (°C) Waktu (menit)
82
50
1
2
3
4
5
6
7
8
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
9
10
Jarak
Sumber : Dokumen Pribadi
3.7. Analisa Pengujian Tabel 3.4 : Kesimpulan Uji Penelitian
Kesimpulan Uji Penelitian
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 7
Kecepatan 20 Km/jam
1.
Dikategorikan sebagai kecepatan “rendah”
2.
Jarak tempuh 10 Km dibutuhkan waktu 30 menit
3.
Naik & turun grafik relatif stabil dan besar perbedaan nya tidak terlalu jauh
Kecepatan 40 Km/jam
4.
Pemakaian bahan bakar lebih irit
5.
Mesin tidak terlalu panas
1.
Dikategorikan sebagai kecepatan “sedang”
2.
Jarak tempuh 10 Km dibutuhkan waktu 15 menit
3.
Naik & turun grafik besar perbedaan nya namun relatif stabil
Kecepatan 60 Km/jam
1.
Dikategorikan sebagai kecepatan “tinggi”
2.
Jarak tempuh 10 Km dibutuhkan waktu 10 menit
3.
Naik & turun grafik drastis perbedaan nya suhunya besar
4.
Pemakaian bahan bakar lebih boros
5.
Mesin cepat panas
Sumber : Dokumen Pribadi
Dari uji penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa knalpot mempunyai potensi energi panas yang tersimpan dan dapat dimanfaatkan ke sebuah usaha lain yang dapat menghasilkan kerja. Dari data diatas diketahui
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 8
suhu maksimum knalpot dengan kecepatan rendah 20 km/jam adalah 174C dan kecepatan tinggi dengan suhu 234C. Maka nilai suhu tersebut dapat memenuhi pemanfaatan aplikasi praktis dari hukum termodinamika, yang menjelaskan hubungan antara panas , kerja mekanik, dan aspek-aspek lain dari energi dan perpindahan energi. Dengan kata lain energi ditransfer sebagai kalor dan sebagai kerja. Kerja dilakukan ketika energi ditransfer dari suatu benda ke benda yang lain melalui cara-cara mekanis yang disebabkan oleh perbedaan temperatur. Dari uji penelitian diatas, kecenderungan pengaruh oli mesin dan sistem pendingin pada mesin motor, suhu tidak bertambah secara kontiniu atau berbanding lurus dengan jarak dan waktu, tetapi suhu gas buang hasil pembakaran dalam akan turun setelah lebih dari 200C dimana dikategorikan sebagai kecepatan sedang dan tinggi, dapat dilihat pada grafik kecepatan 40 Km dan 60 Km dimana suhu turun drastis, sedangkan kecepatan rendah (20 Km/jam) lebih stabil dan perbedaan naik turun suhu tidaklah terlalu jauh, fenomena tersebut terjadi pada jarak tempuh 4 km s/d 7 Km dimana kemampuan mesin mengeluarkan daya maksimum.
3.8. Konsep Desain Konsep desain awal alat "perancangan alat pemindah kalor pada knalpot kendaraan bermotor untuk hot box food delivery" adalah membuat hot box sebagai media penerima panas dari sistem yang akan dibuat, dan sistem pemindah kalor (heat transfer), kemudian merancang ulang atau memodifikasi sillincer pada kendaraan bermotor type matic. Dengan kriteria mampu menyerap
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 9
dan memindahkan panas hasil pembuangan gas buang pembakaran mesin kendaraan bermotor jenis matic. Berdasarkan kriteria-kriteria diatas, pemikiran-pemikiran umum yang mendasari perancangan alat ini ialah :
Box menggunakan oven kompor berbahan seng dengan dimensi, yaitu :
-
Panjang
: 378 mm
-
Lebar
: 310 mm
-
Tinggi
: 325 mm
-
Ketebalan
: 1 mm
Sistem penghubung menggunakan pipa Air Conditioner (AC) 1 PK berbahan tembaga
Berdasarkan bentuk sillincer, digunakan bentuk silinder dengan diameter 106 mm , panjang 350 mm
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 10
Flow Chart 3.2 :Konsep Perancangan dan Penelitian START
Perancangan Alat : 1. Hot Box 2. Pipa Penghubung Heat Transfer 3. Sillincer
Pembuatan Alat : 1. Hot Box 2. Pipa Penghubung Heat Transfer 3. Sillincer Uji Penelitian Alat
Statik Pagi
Siang
Dinamic Malam
Pagi
20 km/jam
Siang
40 km/jam
Malam
60 km/jam
Metode LMTD
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 11
Kesimpulan & Saran
Selesai
3.9. Perencanaan Alat 3.9a)
Hot Box Perencanaan berdasarkan bentuk yang ideal untuk ditempatkan pada motor yamaha matic mio yang akan dijadikan uji coba penelitian, berbentuk kotak persegi dan mempunyai bobot kurang lebih 15 kg
Tabel 3.5 : Komponen Hot Box
No. 1.
2.
Komponen
Gambar
Box
Komponen
1. Base Bracket
Pendukung
2. Styriofome 3. Alumunium Foil
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 12
4. Pipa Tembaga 5. Engsel 6. Knop pintu
Sumber : Dokumen Pribadi
Gambar 3.3 : Perencanaan Hot Box Sumber : Autodesk Inventor 2014
3.9b)
Transfer Heat Pipe Untuk menyalurkan / memindahkan kalor dari sistem arbsorpsi knalpot maka dibutuhkan bahan yang konduktivitas nya baik dan jenis pipa yang fleksibel/elastis. Tabel 3.6 : Komponen Heat Transfer
No.
Komponen
Gambar
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 13
1.
2.
Inner Pipe Cooper
Insulation
Sumber : Dokumen Pribadi
Gambar 3.4 : Perencanaan Heat Transfer Pipe Sumber : Autodesk Inventor 2014
3.9c)
Alat Pemindah Kalor Pada Knalpot Untuk mendapatkan sumber energi panas pada knalpot maka dibutuhkan sistem penyerap atau penyimpan panas (arbsorpsi), panas
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 14
yang berkonduksi dengan dinding silinder knalpot harus diisolasi dengan lapisan glass wool agar dapat memenuhi hukum termodinamika.
Tabel 3.7 : Komponen Alat Pemindah Kalor Pada Knalpot No 1.
2.
3. 4.
5.
Komponen
Gambar
Muffler Modifikasi
Cooper Pipe
C pipe Silincer Housing
Cup Silincer Housing
6.
L pipe
Sumber : Dokumen Pribadi
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 15
Gambar 3.5 : Muffler Modifikasi Sumber : Autodesk Inventor 2014
3.10. Konsep Perencanaan
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 16
Gambar 3.6 : Perancangan Alat Pemindah Kalor Sumber : Autodesk Inventor 2014
3.11. Bahan-Bahan Pendukung Perancangan Tabel 3.8 : Bahan Pendukung
No.
Bahan
Jumlah
Fungsi
Pendukung 1
Pipa tembaga
¼ inch = 10 meter 3/8 inch = 10 meter
2
Alumunium foil
Lembaran : 1,5
Penyerap dan pemindah kalor
Proses adiabatik
meter Lakban : 1 rool 3
Skotlet
3 meter
Melapisi bagian luar
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 17
box 4
Lakban
1 rool
Perekat
5
Engsel slot
2 pcs
Kunci box
6
Styriofome
3 pcs
Proses adiabatik
7
Paku rivet
1 kotak
Penguat konstruksi box
8
Nipple
¼ inch = 2 set
Penghubung
3/8 inch = 2 set 9
Plat siku
3 meter
Buat braket box
10
Baut + mur
½ lusin
Penguat konstruksi box
Sumber : Dokumen Pribadi
3.12. Peralatan Pendukung Perancangan Tabel 3.9 : Peralatan Pendukung
No.
Peralatan
Jumlah
Fungsi
Pendukung 1
Amplas
2 lembar
Mengahaluskan permukaan benda dan menghilangkan
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 18
kotoran (karat) 2
Spidol
2 pcs
Alat tulis / sketsa /penanda
3
Meteran
1 pcs
Alat ukur
4
Kunci pas / ring
1 set
Melepas dan memasang baut dan mur
5
Obeng (+/-)
1 pcs
Melepas dan memasang baut dan mur
6
Tang
1 pcs
Penjepit
7
Palu
1 pcs
Pemukul
8
Gergaji besi
1 pcs
Alat potong
9
Bor Listrik
1 set
Melubangi dan riveting
10
Flaring and cutting
1 set
Chamfer pipa dan
tool kit 11
memotong pipa
Hand Tube Bender
2 set
Membengkokkan pipa
Sumber : Dokumen Pribadi
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 19
Gambar 3.7 : Bor Listrik Sumber : Dokumen Pribadi
Gambar 3.8 : A. Flaring and Cutting Tool Kit, B. Hand Tube Bender Sumber : Dokumen Pribadi
3.13. Perancangan Dan Pembuatan Alat 3.13a.
Hot Box Hot Box menggunakan barang jadi yang sudah ada di pasaran yakni
oven kompor dengan ukuran, sebagai berikut: P= 378 mm L= 310 mm T= 325 mm
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 20
Gambar 3.9 : Oven Kompor Sumber : Dokumen Pribadi
Untuk memenuhi prinsip-prinsip thermodinamika, oven yang sudah jadi dimodifikasi bagian dalam dan luarnya dengan menambahkan komponenkomponen untuk mendukung proses adiabatik pada box. Komponen-komponen tersebut adalah : 1. Styriofome : sebagai media penghambat panas pada bahan yang dapat berkonduksi 2. Alumunium Foil : sebagai media penahan panas didalam box agar suhu dalam box tidak berubah dan tidak berpengaruh terhadap lingkungannya. 3. Skotlet Hitam : Untuk menyerap panas radiasi dari luar sehingga membantu peningkatan suhu dalam box hasil dari panas yang dikeluarkan pipa kondensasi dan mengurangi pelepasn kalor ka luar box. Skotlet juga digunakan untuk menutupi lapisan luar box agar bahan box yang terbuat dari seng terlindung dari karat, selain itu memperindah penampilan box.
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 21
Modifikasi Oven Kompor Box diisolasi dengan bahan-bahan isolator, yakni :
1.
Styriofome dengan ukuran 374 mm x 250 mm x 250 mm, banyaknya 3 pcs dirancang sedemikian rupa agas dapat menahan perpindahan panas, yakni dengan meletakkannya pada sela antara dinding over bagian dalam.
Gambar 3.10 : Styriofome Sumber : Dokumen Pribadi
Gambar 3.11 : Perancangan Styriofome Sumber : Autodesk Inventor
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 22
a) Alumunium Foil Bahan isolator untuk melapis dan menahan panas agar tetap di ruang dalam box
Gambar 3.12 : Alumunium Foil lembaran dan lakban Sumber : Dokumen Pribadi
Gambar 3.13 : Perancangan Styriofome Sumber : Autodesk Inventor
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 23
b) Skotlet Hitam Pola skotlet dibuat berdasarkan dimensi box, skotlet diusahakan menutupi lapisan luar box dan pemasangannya harus teliti dan presisi.
Gambar 3.14 : Perancangan Skotlet Sumber : Dokumen Pribadi
3.13b.
heat transfer pipe Transfer pipe berbahan tembaga karena konduktifitas nya yang baik, dalam perancangan ini menggunakan pipa AC 1 PK yang biasa digunakan pada sistem pendingin Air conditioner.
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 24
Gambar 3.15 : Selang AC 1 PK Sumber : Dokumen Pribadi Untuk menghubungkan Pipa masuk dan keluar suhu dari sillincer ke box menggunakan Nipple yang disesuaikan ukurannya dengan pipa tembaga pada sillincer dan box.
Gambar 3.16 : Nipple ¼ dan ¾ Sumber : Dokumen Pribadi 3.13c.
Alat Pemindah Kalor Pada Knalpot Pipa berdiameter 35 mm dengan ketebalan 1 mm dipotong sepanjang 350 mm, kemudian diberikan sekat berdiameter 100 mm untuk FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 25
membuat 3 partisi / ruang, yakni, Gambar 3. ), sekat tersebut telah diberikan lubang diameter 10mm untuk jalur heat pipe dan di rectangular dengan r = 35 mm berjumlah 6 lubang. a. Partisi untuk pipa perforasi, P : 100mm, Ɵ100mm b. Partisi untuk menyimpan / penyerap panas, P : 190mm, Ɵ100mm c. Partisi untuk C pipe depan, P : 50mm, Ɵ100mm
Gambar 3.17 : Dimensi Muffler Sumber : Autodesk Inventor 2014
Pipa tembaga dirangkai mengelilingi inner pipe sepanjang ruang arbsorpsi, panas yang dikeluarkan secara konduksi melalui dinding sillinder lalu diserap oleh pipa tembaga yang kemudian merambat
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 26
dengan menggunakan prinsip-prinsip thermodinamika ke hot box melewati pipa AC 1 PK
. Gambar 3.18 : Muffler Modifikasi Sumber : Autodesk Inventor 2014
Muffler diisolasi dengan lapisan glass woll lalu ditutup tabung silinder berdiameter 106 mm dengan ketebalan 3 mm kemudian Sillincer dihubungkan bersama exhaust pipe sebagai penghubung antara ruang bakar dan sillincer.
Gambar 3.19 : Knalpot Modifikasi Sumber : Autodesk Inventor 2014
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 27
3.14. Konstruksi Alat
Gambar 3.20 : Perancangan Hot Box Sumber : Dokumen Pribadi
Gambar 3.21 : Perancangan Heat Transfer Pipe Sumber : Dokumen Pribadi
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 28
Gambar 3.22 : Perancangan Sillincer Sumber : Dokumen Pribadi
Gambar 3.23 : Aplikasi Alat Penelitian pada Motor Sumber : Dokumen Pribadi
3.15. Uji Alat Penempatan alat ukur pada alat uji dimaksudkan untuk mendapatkan nilai perpindahan panas yang terjadi dari knalpot ke dalam box.
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 29
Alat ukur yang digunakan adalah 1. Thermogun infrared digital 2. Termometer digital 3. Termometer air raksa
Untuk mendapatkan T1 mengunakan termometer air raksa yang dipasang pada exhaust
Untuk mendapatkan T2 menggunakan thermogun infrared yang ditembakan ke ujung knalpot
Untuk mendapatkan t1 menggunakan thermogun infrared yang di tembakkan ke permukaan pipa tembaga
Untuk mendapatkan t2 menggunakan thermometer digital yang dipasang pada box
Gambar 3.24 : Penempatan Termometer pada alat Sumber : Paint
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 30
3.16. Metode Log Mean Temperature Difference (LMTD) Perhitungan menggunakan metode
log mean temperature difference
(LMTD) atau perbedaan temperatur rata-rata logaritmik yang merupakan bentuk perbedaan temperatur rata-rata yang digunakan dalam perhitungan laju aliran kalor pada penukar kalor dan dinyatakan Sebagai berikut :
ΔTlm
=
(
)( (
)
(3.1)
)
Pengukuran dilakukan secara observasi dengan 2 kategori, yakni : 3.16a. Pengukuran Statik (diam) Mesin motor dihidupkan selama 10 menit, pengamatan suhu terhadap sillincer dan knalpot dilakukan pada pagi,siang dan malam, didapat hasil pengukuran berikut : Tabel 3.10 : Pengukuran Statik
15 menit Pagi
Siang
Malam
T1
85C
93C
84C
T2
41C
43C
41C
t1
36C
37C
34C
t2
33C
36C
32C
Sumber : Dokumen Pribadi
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 31
Perbedaan Temperature Rata-rata (LMTD) ΔTlm
=
(
)(
)
(
)
PAGI ΔTlm
=
(
)(
(
) )
)
=
(
=
(
)
=
(
)
(
)
= 146,03C
SIANG ΔTlm
=
(
)(
(
) )
)
=
(
=
(
)
=
(
)
(
)
= 151,93C
MALAM ΔTlm
=
(
(
)(
) )
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 32
)
=
(
=
(
)
=
(
)
( )
= 181,55C
Tabel 3.11 : Hasil Pengukuran LMTD Statik Waktu
Δlm
Pagi
146,03C
Siang
151,93C
Malam
181,55C
Sumber : Dokumen Pribadi
3.16b. Pengukuran Dinamic ( bergerak ) Mesin dijalankan dengan kecepatan 20 km/jam (lambat), 40 km/jam (sedang), 60 km/jam (cepat), selama 10 menit. Tabel 3.12 : Pengukuran Dinamic 10 menit PAGI 20 km/jam
40 km/jam
60 km/jam
SUHU LINGKUNGAN
30C
30C
30C
T1
72C
93C
98C
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 33
T2
41C
43C
45C
t1
36C
37C
43C
t2
33C
36C
36C
20 km/jam
40 km/jam
60 km/jam
SUHU LINGKUNGAN
32C
33C
33C
T1
72C
98C
126C
T2
43C
45C
65C
t1
41C
40C
72C
t2
33C
38C
39C
20 km/jam
40 km/jam
60 km/jam
SUHU LINGKUNGAN
29C
30C
30C
T1
60C
76C
98C
T2
43C
43C
52C
t1
40C
42C
44C
t2
33C
36C
39C
SIANG
MALAM
Sumber : Dokumen Pribadi
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 34
Dari data penelitian pada tabel maka dapat dicari bentuk perbedaan temperatur rata-rata atau LMTD :
PAGI
KECEPATAN 20KM/JAM
ΔTlm
=
= =
(
)(
( (
)
)
( (
)
)
)
=
= 94,936C
ΔTlm
KECEPATAN 40KM/JAM
=
= = =
(
)(
( (
(
(
) )
)
)
)
= 151,93C
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 35
KECEPATAN 60 KM/JAM ΔTlm
=
= =
(
)(
(
(
(
) )
)
)
)
(
=
= 56,785C
SIANG
KECEPATAN 20KM/JAM
ΔTlm
=
= =
(
)(
( (
(
(
) )
)
)
)
=
= 26,263C
ΔTlm
KECEPATAN 40KM/JAM
=
(
(
)(
) )
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 36
= =
(
)
(
)
)
(
=
= 120,97C
KECEPATAN 60 KM/JAM ΔTlm
=
= =
(
)(
( (
(
) )
)
)
)
(
=
= 241,66C
MALAM
KECEPATAN 20KM/JAM
ΔTlm
=
= =
(
)(
( (
(
(
) )
)
)
)
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 37
=
= 36,87C
ΔTlm
KECEPATAN 40KM/JAM
=
= =
(
)(
( (
(
(
) )
)
)
)
=
= 10,85C
KECEPATAN 60 KM/JAM ΔTlm
=
= = =
(
)(
( (
(
) )
)
)
)
(
= 236C
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana| 38
Tabel 3.13 Pengukuran Dinamik LMTD Pagi Kecepatan
Δlm
20 km/ jam
94,94C
40 km/ jam
151,93C
60 km/ jam
56,79C
Sumber : Dokumen Pribadi Tabel 3.14 Pengukuran Dinamik LMTD Siang Kecepatan
Δlm
20 km/ jam
26,26C
40 km/ jam
120,97C
60 km/ jam
241,66C
Sumber : Dokumen Pribadi Tabel 3.15 Pengukuran Dinamik LMTD Malam Kecepatan
Δlm
20 km/ jam
36,87C
40 km/ jam
10,85C
60 km/ jam
236C
Sumber : Dokumen Pribadi
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana
| 39
3.17. Perpindahan Kalor Konduksi Pada perhitungan ini, penulis mengambil data pengukuran statik dari tabel 3.10 pada kondisi pagi dan abel
dinamic dari 3.12 pada kondisi pagi di kecepatan 20 km/jam.
Menggunakan rumus konduksi :
q
= -kA
3.17a. Laju perpindahan kalor pada muffler
Gambar 3.25 : Dimensi Muffler Modifikasi Sumber : Autodesk Inventor 2014
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana
| 40
Diketahui : K (konduktivitas bahan) = muffler : steel – 73 W/m.C A
= r2 = 3,14 x 17,52 = 961,625 mm = 0,96m
T1
= 85C (Tabel 3.10)
T2
= 41C (Tabel 3.10)
Dx
= 340 mm = 0,34 m
q
= -kA = -73 w/mc x 0,96 m = -73 w/mc x 0,96 m x 129,41 m = -9.069,05 watt
3.17b. Laju perpindahan kalor pada pipa transfer Diketahui : K
= cooper 385 W/m.C
A
= r2 = 3,14 x 4,762 = 14,95 mm = 0,01495m atau 0,015 m
T1
= 85C
T2
= 41C
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana
| 41
Dx
= 650 mm = 0,65 m
q
= -kA = -385 W/m.C x 0,015 m = -385 x 0,015 x 13,73 = -79,29 watt
FT-Jurusan Teknik Mesin – Universitas Mercubuana
| 42