Pengaruh Peletakan Inlet, Outlet, Serta Kemiringan Deflektor Pada Pendinginan Superkapasitor Berbasis Air-Cooling

Nuvolari, Tio Raihan (2025) Pengaruh Peletakan Inlet, Outlet, Serta Kemiringan Deflektor Pada Pendinginan Superkapasitor Berbasis Air-Cooling. Diploma thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5009211112-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (9MB) | Request a copy

Abstract

Superkapasitor merupakan perangkat penyimpan energi krusial dengan kemampuan siklus pengisian/pengosongan yang cepat, namun menghasilkan panas signifikan yang dapat menurunkan performa dan umur pakainya. Untuk mengatasi masalah ini, sistem manajemen termal yang efektif sangat diperlukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi desain sistem pendingin udara aktif terhadap penurunan temperatur dan efektivitas pendinginan pada sebuah modul superkapasitor. Metode yang digunakan adalah simulasi numerik menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) pada perangkat lunak Ansys Fluent. Variasi parameter yang dianalisis meliputi peletakan inlet (sisi atas dan samping), peletakan outlet (sisi samping dan bawah), kemiringan deflektor (Tanpa Deflektor, 30°, 45°), dan kecepatan udara inlet (5 m/s dan 10 m/s). Hasil simulasi menunjukkan bahwa peletakan inlet dan kecepatan inlet merupakan dua faktor yang paling berpengaruh secara signifikan. Konfigurasi dengan inlet di sisi samping menunjukkan efektivitas pendinginan tertinggi sebesar 0.835, jauh lebih unggul dibandingkan inlet sisi atas (0.698) karena mampu mendistribusikan aliran udara secara lebih merata dan menghindari flow stagnation. Selain itu, peningkatan kecepatan inlet dari 5 m/s ke 10 m/s meningkatkan efektivitas pendinginan dari 0.717 menjadi 0.820. Konfigurasi paling optimal dalam penelitian ini, yang merupakan kombinasi dari inlet samping, outlet samping, tanpa deflektor, kecepatan inlet 10 m/s, dan kecepatan udara eksternal 8.33 m/s, berhasil mencapai penurunan temperatur sebesar 33.52 °C
=======================================================================================================================================
Supercapacitors are crucial energy storage devices capable of rapid charge/discharge cycles, yet they generate significant heat that can degrade their performance and service life. To overcome this issue, an effective thermal management system is essential. This study aims to investigate the influence of various design parameters of an active air-cooling system on the temperature reduction and cooling effectiveness of a supercapacitor module. The method employed is numerical simulation using Computational Fluid Dynamics (CFD) in Ansys Fluent software. The analyzed parameters include inlet placement (top and side), outlet placement (side and bottom), deflector inclination (Without Deflector, 30°, 45°), and inlet air velocity (5 m/s and 10 m/s). The simulation results indicate that inlet placement and inlet velocity are the two most significant influencing factors. The side inlet configuration demonstrated the highest cooling effectiveness of 0.835, proving vastly superior to the top inlet (0.698) due to its ability to distribute airflow more evenly and avoid flow stagnation. Furthermore, increasing the inlet velocity from 5 m/s to 10 m/s enhanced the cooling effectiveness from 0.717 to 0.820. The most optimal configuration identified in this study—a combination of a side inlet, side outlet, no deflector, an inlet velocity of 10 m/s, and an external air velocity of 8.33 m/s—successfully achieved a temperature reduction of 33.52 °C.

Item Type:	Thesis (Diploma)
Uncontrolled Keywords:	Superkapasitor, Active-Cooling, CFD, Supercapacitor, Active-Cooling, CFD
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ265.E23 Thermodynamics. T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2941 Storage batteries T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK7872.C65 Supercapacitors. T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL220 Electric vehicles and their batteries, etc.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Tio Raihan Nuvolari
Date Deposited:	05 Aug 2025 07:40
Last Modified:	05 Aug 2025 07:40
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/125226

Actions (login required)

View Item