Simulasi Kinerja Termal Prototipe Panel Insulasi Dinding Cold Storage Berbahan Campuran Serat Kapas Dan Polyurethane Menggunakan Metode CFD

Soraya, Soraya (2023) Simulasi Kinerja Termal Prototipe Panel Insulasi Dinding Cold Storage Berbahan Campuran Serat Kapas Dan Polyurethane Menggunakan Metode CFD. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 04211840000033-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Penilitian ini berfokus pada hasil simulasi kinerja termal pada dinding cold storage berbahan serat kapas dan polyurethane. Tujuan penelitian ini adalah membuat model dari panel insulasi berbahan serat kapas dan polyurethane serta menganalisa distribusi suhu pada dinding cold storage serta menganalisa suhu pendinginan didalam ruang cold storage. Metode yang digunakan adalah metode numerik yang berupa simulasi FEM (Fenite Element Methode) untuk melihat distribusi suhu pada dinding dan simulasi CFD (Computational Fluid Method) untuk melihat distribusi fluida dan ikan pada ruang cold storage. Simulasi FEM dilakukan sebanyak 4 variasi material yaitu polyurethane 100%, polyrtyrene 100%, 50 % serat kapas dan 50% polyurethane, dan 75% serat kapas dan 25% polyurethane. Hasil simualsi FEM menunjukkan bahwa dinding cold storage terbaik yaitu dengan material campuran serat kapas 50% dan polyurethane 50% dengan suhu terendah dengan nilai sebesar - 0.015159⁰C. Simulasi CFD dilakukan sebanyak 2 variasi yaitu ruang cold storage berisi chilled water 90 %, ruang cold storage berisi es batu dan ikan dengan 4 hasil. Pendinginan pada cold storage divariasikan menjadi 2 kondisi yaitu ruang cold storage berisi chilled water, dan ruang cold storage berisi es batu dan ikan. Nilai suhu yang didapatkan dari kedua kondisi tersebut cukup x berbeda jika dibandingkan dengan hasil perhitungan. Pada kondisi 1 material serat kapas 50% : polyurethane 50% didapatkan hasil perhitungan manual dengan nilai suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 29,989°C, suhu terendah pada dinding bagian dalam sebesar 0,036°C dan suhu chilled water yang didapat yaitu -1,6653E-15°C. Sedangkan pada simulasi CFD didapatkan hasil perhitungan manual dengan nilai suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 29,725°C, suhu terendah pada dinding bagian dalam sebesar 6,605°C dan suhu chilled water yang didapat yaitu 0,068975°C. Selanjutnya untuk material polystyrene 100% didapatkan hasil perhitungan manual dengan nilai suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 29,987°C, suhu terendah pada dinding bagian dalam sebesar 4,739°C dan suhu chilled water yang didapat yaitu 1,56°C. Sedangkan pada simulasi CFD didapatkan hasil perhitungan manual dengan nilai suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 29,725°C, suhu terendah pada dinding bagian dalam sebesar 6,591°C dan suhu chilled water yang didapat yaitu 1,986°C. Lalu pada kondisi 2 menggunakan metode eksperimental pada material polystyrene 100% didapatkan suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 20,150543°C dan suhu terendah terletak pada dinding dalam sebesar 3,200836°C, dan suhu ikan yang didapat sebesar 0,505585°C, lalu pada simulasi CFD didapatkan suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 28,072°C dan suhu terendah terletak pada dinding dalam sebesar 6,591°C, dan suhu ikan yang didapat sebesar -0,019°C, dan yang terakhir pada perhitungan manual didapatkan suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 29,535°C dan suhu terendah terletak pada dinding dalam sebesar 7,881°C, dan suhu ikan yang didapat sebesar 1,0499°C. Pada material serat kapas 50% : polyurethane 50% didapatkan suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 23,525°C dan suhu terendah terletak pada dinding dalam sebesar 1,813°C, dan suhu ikan yang didapat sebesar -0,647°C, lalu pada simulasi CFD didapatkan suhu tertinggi terletak pada dinding bagian luar sebesar 28,073°C dan suhu terendah terletak pada dinding dalam sebesar 3,303°C, dan suhu ikan yang didapat sebesar -0,000001°C, dan yang terakhir pada perhitungan manual didapatkan suhu tertinggi terletak pada dinding xi bagian luar sebesar 28,706°C dan suhu terendah terletak pada dinding dalam sebesar 6,384°C, dan suhu ikan yang didapat sebesar -1,918°C.

================================================================================================================================

This research focuses on the results of thermal performance simulations on cold storage walls made from cotton fiber and polyurethane. The purpose of this study was to make a model of an insulation panel made of cotton fiber and polyurethane and analyze the temperature distribution on the cold storage wall and analyze the cooling temperature in the cold storage room. The method used is a numerical method in the form of a FEM (Fenite Element Methode) simulation to see the temperature distribution on the wall and a CFD (Computational Fluid Method) simulation to see the distribution of fluid and fish in the cold storage room. FEM simulations were carried out as many as 4 material variations, namely polyurethane 100%, polyrtyrene 100%, 50% cotton fiber and 50% polyurethane, and 75% cotton fiber and 25% polyurethane. FEM simualsi results show that the best cold storage wall is with a mixture of 50% cotton fiber and 50% polyurethane with the lowest temperature with a value of -0.015159⁰C. The CFD simulation was carried out in 2 variations, namely the cold storage room containing 90% chilled water, the cold storage room containing ice cubes and fish with 4 results. Cooling in cold storage is varied into 2 conditions, namely the cold storage room containing chilled water, and the cold storage room containing ice cubes and fish. The temperature values obtained from the two conditions are quite different when compared to the xiii calculation results. In condition 1 of 50% cotton fiber material: 50% polyurethane obtained manual calculation results with the highest temperature value located on the outer wall of 29.989 °C, the lowest temperature on the inner wall of 0.036 ° C and the chilled water temperature obtained is -1.6653E 15 ° C. Meanwhile, in the CFD simulation, manual calculation results were obtained with the highest temperature value located on the outer wall of 29.725 °C, the lowest temperature on the inner wall of 6.605 ° C and the chilled water temperature obtained was 0.068975 ° C. Furthermore, for polysty.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Cold Storage, FEM, CFD, Perpindahan Panas, Heat Transfer
Subjects:	Q Science > QA Mathematics > QA76.9 Computer algorithms. Virtual Reality. Computer simulation. Q Science > QC Physics > QC320 Heat transfer T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA357 Computational fluid dynamics. Fluid Mechanics V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM485 Cold storage on ships. Marine refrigeration.
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Soraya Soraya
Date Deposited:	24 Feb 2023 05:28
Last Modified:	24 Feb 2023 05:28
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/97691

Actions (login required)

View Item