LAPORAN AKHIR HASIL PENELITIANHIBAH BERSAING XVI (TAHUN KEDUA)

UNIVERSITASGADJAH MADATAHUN ANGGARAN 2009

PENGEMBANGAN PENDINGINTERMOAKUSTIK RAMAH LlNGKUNGANMENGGUNAKAN SATU DAN DUA BUAH STACK

Tim Peneliti :

Peneliti Utama: Ikhsan Setiawan, S.Si., M.Si.Anggota Peneliti: 1. Dr. Agung Bambang Setio Utomo, S.U.

2. Dr. Mitrayana,M.Si.

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITASGADJAH MADA

NOVEMBER2009

Kode

Bidang IImu MIPATipe Penelitian Inovatif Inventif

RINGKASAN

Telah dilakukan penelitian tentang Pengembangan Pendingin

Termoakustik Ramah Lingkungan Menggunakan Satu dan Dua Buah Stack.

Dalam kegiatan penelitian ini telah diteliti pengaruh posisi kedua stack di dalam

resonator terhadap besar penurunan maksimum suhu yang dapat dicapai serta

dipelajari juga pengaruh penggunaan dua buah 'loudspeaker 'pada alat ini

terhadap besar penurunan suhu tersebut.

Pada tahap pertama dilakukan pengembangan dan pengujian alat

pendingin termoakustik yang menggunakan dua buah stack dengan satu buah

loudspeaker. Sedangkan pada tahap kedua, pengembangan dan pengujian alat

pendingin termoakustik dilakukan dengan dua buah stack dan dua buah

loudspeaker diujung tabung resonator. Dalam hal ini, ujung-ujung resonator di. .

dekat loudspeaker ditutup dengan diafragma plastik untuk menghasilkan perut

tekanan pada ujung tersebut.

Hasil penelitian tahap pertama (dua stack, satu loudspeaker)

memperlihatkan bahwa telah dapat terjadi transfer kalor dari tandon dingin ke

tandon panas yang berkaitan dengan kedua buah stack tersebut, sehingga

terjadi penurunan suhu pada kedua tandon dingin. Besar penurunan maksimum

suhu tersebut dapat mencapai 9,8 °C, yang terjadi pada posisi tertentu masing-

masing stack dengan diafragma (ujung resonator). Sedangkan hasil penelitian

tahap kedua (dua stack, dua loudspeaker) menunjukkan bahwa penurunan

suhu yang terjadi tidak sebesar penurunan suhu saat menggunakan satu buah

loud-speaker. Hal ini dapat disebabkan oleh masalah ketidakcocokan fase

gelombang bunyi yang dihasilkan oleh masing-masing loudspeaker sehingga

tidak dihasilkan gelombang berdiri yang cukup kuat di dalam tabung resonator.

Dengan demikian, hingga tahap ini, penggunakan dua stack dengan satu

loudspeaker lebih baik dari pada jika menggunakan dua loudspeaker.

Penggunaan dua loudspeaker diduga akan lebih baik apabila masalah

perbedaan fase antara kedua loudspeaker ditinjau, sehingga dapat

menghasilkan gelombang berdiri yang baik di dalam resonator.

1lI

SUMMARY

It has successfully done a research on the development of the

environmentally friendly acoustic cooling system using one and two stacks. In

this 'activity. In this case, it has been studied the impact of the stack position in

the resonator respect to the maximum temperature decreasing achievement,

and also the impact of two speakers respect to the decreasing temperature on

this cooling system.

Firstly, it has been developed and tested the cooling system by placing

two stacks in the resonator using one speaker as a sound source. While in the

second one, the cooling system developing and testing has been done by using

two stacks with two loudspeakers on the ends of resonator tube. In this

research, the resonator tube ends which are near the loud-speakers were

closed by plastic diaphragms in order to produce the antinode pressure on the

ends of resonator tube.

The result of the first one, by using two stacks with one speaker, shows

that the heat transferring occurs from the cold to the hot reservoirs. It is related

to the both stacks and then it decreases temperature on both cold reserVoirs.

The maximum temperature decrement is around 9.8 °C, which is taken place at

a certain stack position and the diaphragm. On the otherwise in the second

stage, by using two stacks and two loudspeakers, shows that the decrement

temperature does not the same as the first one, it is lower than that of the one.

For the second one, it would be caused that there is a mismatched of the sound

wave phase of the one to the other speaker as a result there is no constructive

interference of standing waves in the resonator tube. On the other word, the

interference of the sound waves in the resonator tube is not optimum so neither

the temperature decrement in the cold reservoirs.

By analyzing on the temperature decrement above, using two stacks with

one loudspeaker is better than that of two loudspeakers. It seems, by using two

speakers would be better than that of one speaker when the difference phase of

the two speakers is handled, as a result, it could be produced a constructive

superposition of the waves in the tube.

IV