analisa perpindahan panas dan uji eksperimental pada mesin penetas telur · mengingat mesin penetas...

21
ANALISA PERPINDAHAN PANAS DAN UJI EKSPERIMENTAL PADA MESIN PENETAS TELUR Oleh : ENDY HUMAS SEPTRIYONO 2106 030 082 Pembimbing : Ir. Joko Sarsetyanto, MT. PROGRAM STUDI DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK MESIN Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010

Upload: trinhdan

Post on 21-Mar-2019

236 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

ANALISA PERPINDAHAN PANASDAN UJI EKSPERIMENTAL PADA MESIN PENETAS TELUR

Oleh :ENDY HUMAS SEPTRIYONO

2106 030 082

Pembimbing : Ir. Joko Sarsetyanto, MT.

PROGRAM STUDI DIPLOMA IIIJURUSAN TEKNIK MESINFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2010

Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir.JokoIr.JokoIr.JokoIr.Joko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

• Permintaan tokek yang terus meningkat• Jumlah populasi tokek yang terus berkurang• Kurangnya pemanfaatan teknologi tepat guna

untuk menjaga kelestarian hewan tokek• Biasanya pembuatan mesin penetas telur selama

ini tidak melakukan perhitungan perpindahanpanas.

LATAR BELAKANGLATAR BELAKANGLATAR BELAKANGLATAR BELAKANG

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

Permasalahan bagaimana perencanaan ulangturbin air ossberger yang digunakan sebagaipembangkit tenaga mikro hidro. Berdasarkankondisi head (H) dan kapasitas (Q) yang ada dilapangan.

RUMUSAN RUMUSAN RUMUSAN RUMUSAN MASALAHMASALAHMASALAHMASALAH

Mengingat mesin penetas telur yang baik adalahmesin yang mampu menghasilkan kerja yangoptimal dengan kebutuhan yang diinginkan, makapermasalahan yang timbul disini adalah bagaimanamemperoleh temperatur dan kelembaban ruanganpenetas telur yang stabil dan merata. Karenasulitnya mendapatkan telur tokek, maka dalampengujian alat penetas telur ini menggunakan telurayam.

Program Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTI----ITSITSITSITS

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

�Untuk mengetahui tingkat keberhasilan mesinpenetas telur

�Untuk mengetahui distribusi temperatur�Untuk mengetahui kestabilan temperatur dan

kelembaban dalam mesin penetas�Untuk mengetahui laju perpindahan panas pada

mesin penetas telur

TUJUANTUJUANTUJUANTUJUAN

Program Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTI----ITSITSITSITS

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

1. Dalam perhitungan diasumsikan : • Kondisi steady state. • Permukaan plat penyerap rata. • Efek radiasi diabaikan. • Bola lampu dianggap sebagai sumber panas.• Temperatur dan kelembaban udara diluar penetas dianggap

konstan. 2. Penulis tidak membahas karakteristik aliran udara penetas

yang melalui telur. 3. Penulis hanya membahas proses perpindahan panas secara

umum. 4. Tidak membahas rancangan konstruksi alat dan kontrol.

BATASAN BATASAN BATASAN BATASAN MASALAHMASALAHMASALAHMASALAH

Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

DIAGRAM ALIR DIAGRAM ALIR DIAGRAM ALIR DIAGRAM ALIR TUGAS AKHIRTUGAS AKHIRTUGAS AKHIRTUGAS AKHIR

Program Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTI----ITSITSITSITS

SelesaiSelesai

KesimpulanKesimpulan

Hasil Pengujian[T(°C), Rh, Waktu

Penetasan(hari)

Hasil Pengujian[T(°C), Rh, Waktu

Penetasan(hari)

Analisa Perhitungan dan PembahasanAnalisa Perhitungan dan Pembahasan

MulaiMulai

PengujianPengujian

Perencanaan AlatPerencanaan Alat

Tidak

Ya

Perakian AlatPerakian Alat

Studi LiteraturStudi Literatur

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

Analisa Perhitungan

Program Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTI----ITSITSITSITS

Beberapa Data Yang Diperlukan

Dimensi model incubatorPanjang = 50 cm = 0,5 mLebar = 30 cm = 0,3 mTinggi = 32 cm = 0.32 m

Data dinding» Bahan Dinding

Multipleks (softwood)Tebal (L) = 1 cm = 0,01 mKonduktivitas termal (k) = 0,12 W/m°K

» Luas permukaan dindingbagian depan (A1) = (0,5 x 0,32)m2 = 0,16m2

bagian belakang(A2) = (A1) = 0,16m2

bagian kanan(A3) = (0,3 x 0,32)m2 = 0,096m2

bagian kiri (A4) = (A3) = 0,096 m2

bagian atas (A5) = (0,5 x 0,3)m2 =0,15m2

bagian bawah (A6) = (A5)= 0,15m2

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko Sarsetyanto,MTSarsetyanto,MTSarsetyanto,MTSarsetyanto,MT.... Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

Data rak telur dan bak penampung airPanjang rak = 45cm = 0,45mLebar rak =27cm = 0,27mPanjang penampung air = 27cm = 0,27mLebar penampung air = 22cm = 0,22m

Data Bahan (telur ayam)Jumlah telur = 6 buah

Keterangan Gambar :

1. Lampu indikator2. Thermostat3. Sumber panas (bola lampu)4. Tempat penampung air5. Temperatur udara dalam I6. Temperatur udara dalam II7. Temperatur udara dalam III8. Temperatur udara dalam IV9. Temperatur udara dalam V

Gambar Penetas Telur

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.Program Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTIProgram Studi D3 Teknik Mesin FTI----ITSITSITSITS

PERHITUNGAN

Data Hasil Pengujian Penetas Telur

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko Sarsetyanto,MTSarsetyanto,MTSarsetyanto,MTSarsetyanto,MT.... Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknikMesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

PERHITUNGAN

� Perhitungan Qloss

� Perhitungan Standart Deviasi

� Perhitungan laju aliran massa dan Qevap

T∞1= 37,5⁰C

ν = 17,02. 10-6 m2/sPr = 0,705β = 0,0032 ⁰K-1α = 24,2 . 10-6 m2/sk = 27,13 . 10-3

( )αν

β 3LTTsgRaL

∞−=

( )

2

27

8

16

9

6

1

Pr/492,01

387,0825,0

+

+= LL

RaNu

L

kNuh L=1

Menghitung koefisien konveksi

�Perhitungan untuk Qloss

� PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

� Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko Sarsetyanto,MTSarsetyanto,MTSarsetyanto,MTSarsetyanto,MT.... Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

Data hasil perhitungan koefisien konveksi

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT. Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

Menghitung Qloss

h1

h2

k 13

3

2

2

1

1

2

" 11

hk

L

k

L

k

L

hRtot ++++=

( )"

21"

tot

lossR

TTQ ∞∞ −

=

AQQ lossloss ×= "Qloss tot = ∑Qloss

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT. Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

Tabel Hasil Perhitungan Qloss

N0. Waktu(Hari) Qloss (W)

1 1 5.88 2 2 5.88 3 3 4.08 4 4 5.88 5 5 3.86 6 6 5.88 7 7 5.88 8 8 4.08 9 9 5.88

10 10 4.08 11 11 5.88 12 12 4.08 13 13 5.88 14 14 3.86 15 15 4.08 16 16 5.88 17 17 4.08 18 18 4.08 19 19 5.88 20 20 4.08

21 21 4.08

Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

� PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

� Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

�Perhitungan Standart Deviasi

n

XiX ∑=

n

XxMD

∑ −=

( )n

ux∑ −=

2

2σ( )n

ux∑ −=

2

σ

Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

�Perhitungan Laju Aliran Massa dan Qevap∆hT∞, Tsρudara, ρair

( )udara

air ghV

ρρ2

LVL

⋅=Re

AB

mL

D

LhSh =

L

DShh ABL

m =( ) ( ) sTsatuTsatusm Ahm ,, ρρ −××=∞

&

fgevap hmQ ×= &

Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.

� PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

� Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

Kesimpulan

:

• Bahwa pada rancangan model penetastelur berdasarkan waktu penetasan,memiliki kerugian panas (QLoss) yangrendah. Dimana panas yang keluarmenembus dinding (QLoss) sebesar 5,88 W.

• Pada rancangan model penetas telurberdasarkan waktu penetasan, mengalamipenyimpangan (deviasi) yang sangat kecil.Dimana standart deviasi yang dihasilkansebesar 0,24.

� PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

� Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

Bentuk Penetas Telur� Gambar Depan

� PembimbingPembimbingPembimbingPembimbing : : : :

� Ir. Ir. Ir. Ir. JokoJokoJokoJoko SarsetyantoSarsetyantoSarsetyantoSarsetyanto, MT., MT., MT., MT.Program Program Program Program StudiStudiStudiStudi D3 D3 D3 D3 TeknikTeknikTeknikTeknik MesinMesinMesinMesin FTIFTIFTIFTI----ITSITSITSITS

� Gambar Samping

PROGRAM STUDI DIPLOMA III

JURUSAN TEKNIK MESINFakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2010