Musriningtias, Lucia Darmasari (2020) Simulasi dan Analisa Reduksi Respon Getaran Transversal Pada Sistem Utama (PIPA ELBOW 90°) oleh Mekanisme Dynamic Vibration Absorber (DVA) Model Beam Akibat Pengaruh Posisi Peletakan DVA. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111540000003 - Undergraduate_Thesis.pdf Download (6MB) | Preview |
Abstract
Sistem perpipaan sangat penting dalam dunia industri yaitu untuk mengalirkan fluida antara satu plant ke plant lainya. Sambungan (fitting) merupakan bagian dari suatu instalasi perpipaan yang berfungsi sebagai penyambung antar pipa dan sebagai akhir perpipaan atau outlet fitting. Pada pipa elbow terjadi penurunan tekanan (pressure drop) yang lebih besar jika dibandingkan dengan penurunan tekanan (pressure drop) pada aliran di dalam pipa lurus dengan panjang yang sama. Apabila penurunan tekanan terlalu besar dapat mengakibatkan getaran pada sistem perpipaan. Apabila getaran ini berlebih dan tidak dipertimbangkan dalam sistem perpipaan maka dapat menyebabkan resonansi yang sama dengan frekuensi alami dari pipa sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada sistem perpipaan. Salah satu cara untuk mengurangi getaran berlebihan adalah dengan menggunakan Dynamic vibration absorber (DVA). Prinsip kerja dari DVA adalah dengan penambahan massa dan pegas pada sistem utama yang dapat meruduksi respon getaran pada sistem utama. Pada tugas akhir ini, dilakukan analisa reduksi getaran dengan menggunakan DVA pada pipa elbow 90º dengan suatu simulator getaran dalam skala laboratorium. Analisa ini dilakukan dengan mensimulasikan sistem terkait menggunakan software matlab simulink. DVA yang digunakan berupa ring mass-rubber beam-clamp, dimana dapat meredam getaran pada sistem utama ke arah translasi sumbu x dan y. Untuk mengetahui respon getaran sistem utama, dilakukan variasi kecepatan fluida yang mengacu pada nilai Re yaitu sebesar 12188 sehingga nilai kecepatan fluida nya sebesar 0.3 m/s, nilai Re 20312 sehingga nilai kecepatan fluidan ya sebesar 0.5 m/s dan nilai Re 28437 sehingga nilai kecepatan fluida nya sebesar 0.7 m/s, dimana ketiga nilai Re tersebut merupakan aliran turbulent. Dengan frekuensi operasi yang sama dengan frekuensi natural sistem utama yaitu sebesar 276.64 rad/s. Untuk mengetahui reduksi getaran sistem utama, dilakukan variasi peredaman menggunakan posisi peletakan DVA di input, bend dan output dari pipa elbow 90° dan variasi rasio massa DVA terhadap sistem utama sebesar 1/10,1/20 dan 1/30. Hasil dari tugas akhir ini didapatkan respon getaran sistem utama paling besar ketika nilai Re 28437 yaitu pada saat kecepatan fluida 0.7 m/s. Pada saat variasi rasio massa DVA, didapatkan bahwa rasio massa DVA 1/10 mampu mereduksi geteran paling optimal yaitu sebesar 95,63% di input maupun di output dan 60,42% di bend baik sumbu y maupun sumbu x. Sedangkan pada saat variasi posisi peletakan DVA, didapatkan hasil reduksi yang relatif terhadap rasio massa DVA. Pada saat rasio massa DVA 1/10 redaman optimal terletak pada saat DVA diletakan input dan output. Pada saat DVA 1/20 dan 1/30 didapatkan peredaman optimal pada saat DVA terletak di bend baik arah sumbu y maupun arah sumbu x.
===============================================================================================================================
The piping system is very important in the industrial world that is to drain the fluid between one plant to another. Fitting is part of a piping installation that acts as an intercompany connector and as the end of a piping or outlet fitting. At the pipe of the elbow is a greater pressure drop when compared to the pressure drop in the flow in the straight pipe of the same length. When too large the pressure drop may result in vibration of the piping system. When this vibration is excessive and is not considered in the piping system it will cause a resonance similar to the natural frequency of the pipeline so that it can cause damage to the piping system. One way to reduce excessive vibration is to use Dynamic vibration absorber (DVA). The working principle of DVA is with the addition of mass and spring in the main system that will reduce the vibration response that occurs in the main system. In this final project, the vibration reduction analysis was performed using the DVA on the 90º elbow pipe with a vibration simulator in the laboratory scale. This analysis is done by simulating the related system using the matlab simulink software. DVA used in the form of mass-rubber beam-clamp ring, which can dampen vibration in the main system towards the translation of x and y axis. To find out the main system vibration response, a variation of fluid speed that refers to the Re value of 12188 so that the value of fluid speed is 0.3 m/s, the value of Re 20312 so that the value of fluid speed of 0.5 m/s and the value Re 28437 so that the value of fluid speed of 0.7 m/s, where the third value Re is turbulent flow, with the same operating frequency with natural frequency of the main system is 276.64 rad/s. To know the main system vibration reduction, a variation of the immersion using the DVA laying position in the input, bend and output of the elbow pipe 90 ° and the variation of DVA mass ratio against the main system of 1/10.1/20 and 1/30. The result of this final task was obtained the most major system vibration response when the value of Re 28437, at the current fluid speed of 0.7 m/s. At the time of a variation of DVA mass ratio, it was obtained that the DVA 1/10 mass ratio was able to reduce the most optimal range of 95.63% in inputs and in output and 60.42% in the bend both the y axis and x axis. While the variation of the DVA placement position is obtained relative to the ratio of DVA mass. When the mass ratio of DVA 1/10 the optimal attenuation is located when the DVA is placed input and output. At the moment DVA 1/20 and 1/30 are obtained optimal isolation at the time the DVA is located in the bend both the direction of the y axis and the direction of x axis.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 620.3 Mus s-1 2020 |
| Uncontrolled Keywords: | Dynamic vibration absorber (DVA), Getaran, Massa DVA, Pipa elbow 90º, Posisi DVA, Reduksi getaran |
| Subjects: | Q Science > QA Mathematics > QA935 Vibration |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Lucia Darmasari Musriningtias |
| Date Deposited: | 07 Mar 2023 03:31 |
| Last Modified: | 07 Mar 2023 03:31 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/73105 |
Actions (login required)
 |
View Item |