Analisis Pengaruh Nozzle-To-Surface Distance Ratio Dan Bilangan Reynolds Terhadap Kekuatan Dan Waktu Quench Hemispherical Tempered Glass

Loekito, Frans (2017) Analisis Pengaruh Nozzle-To-Surface Distance Ratio Dan Bilangan Reynolds Terhadap Kekuatan Dan Waktu Quench Hemispherical Tempered Glass. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2113100004-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version
Restricted to Repository staff only

Download (6MB)

Abstract

Proses pembuatan hemispherical tempered glass terbagi menjadi dua tahapan, yaitu heating dan quenching. Proses quenching adalah proses perpindahan panas transien, yang memiliki beberapa parameter kontrol, yaitu waktu, temperatur, dimensi dan geometri produk, serta kecepatan udara pendingin. Variasi parameter-parameter kontrol saat proses pembuatan tempered glass akan mempengaruhi kekuatan tempered glass pula. Pada tugas akhir ini akan dibahas pengaruh bilangan Reynolds dan nozzle-to-surface distance terhadap waktu quench dan kekuatan hemispherical tempered glass. Proses quenching menggunakan metode impinging jet dengan round nozzle yang tersusun secara equilaterally staggered dengan temperatur udara 60oC. Pitch dan diameter nozzle yang digunakan berturut-turut 27 mm dan 4 mm. Tahap awal pengerjaan tugas akhir ini adalah identifikasi permasalahan dan studi literatur. Tahap kedua adalah perhitungan nilai koefisien konveksi, pembuatan model matematik, dan penyelesaian model matematik menggunakan software MATLAB. Variasi Reynolds number (Re) yang digunakan adalah 2300, 10000, 20000, 30000, 40000, 50000, 60000, 70000, 80000, dan 87000, sedangkan variasi nilai H/D outer surface yang digunakan = 2, 6, 9, dan 12. Data distribusi temperatur hasil penyelesaian model matematik diambil dengan time increment = 0.05 detik. Tahap terakhir adalah tahap konversi data ditribusi temperatur setiap variasi menjadi data distribusi tegangan. Dari kontur temperatur yang dihasilkan dapat diamati bahwa semakin kecil nilai Re, semakin tinggi suhu midplane kaca yang dihasilkan pada waktu tertentu. Selain itu juga dapat diamati bahwa kenaikan nilai H/D akan menghasilkan temperatur interior yang lebih tinggi. Kemudian dari pengamatan kuantitatif grafik distribusi tegangan dapat disimpulkan bahwa tegangan hasil proses quench terdistribusi secara parabolik. Kenaikan nilai Re akan menyebabkan tegangan permukaan yang uniform, sebaliknya, nilai Re yang rendah akan menyebabkan perbedaan tegangan permukaan pada setiap nilai θ. Dari perbandingan tersebut juga terlihat bahwa nilai σ dan t yang dihasilkan oleh setiap variasi perameter menunjukkan konvergensi nilai pada Re tinggi. Lalu, didapatkan juga variasi efek kenaikan nilai Re dan H/D, yang berpengaruh paling besar terhadap σ pada nilai 2300 ≤ Re ≤ 8000, memiliki pengaruh sedang pada 8000 ≤ Re ≤ 30000, dan memiliki pengaruh yang kecil pada Re ≥ 30000. Sedangkan pengaruh kenaikan nilai Re dan H/D terhadap t paling tinggi pada range Re ≤ 6500, dan rendah pada Re ≥ 6500. Dari kecenderungan-kecenderungan ini kemudian dirumuskan hubungan t = f(Re, H/D) dan σ = f(Re, H/D) dan ditentukan bahwa parameter quench optimal adalah pada Re = 8000 dan H/D = 2.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Impinging jet, Konduksi Transien, Quenching, Tempered glass, Transient Conduction
Subjects: Q Science > QC Physics > QC271 Temperature measurements
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General)
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: - FRANS LOEKITO
Date Deposited: 04 Apr 2017 04:40
Last Modified: 27 Dec 2017 07:23
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/2862

Actions (login required)

View Item View Item