Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKSistem pendinginan konvesional dengan menggunakan fan dianggapsudah tidak lagi efektif dan memadai untuk diaplikasikan dewasa ini.Miniaturisasi produk dengan performa kinerja yang semakin canggihmenyebabkan diperlukannya sistem pendingin baru yang mempunyai efisiensi termal yang tinggi dan juga hemat energi. Synthetic jet dapat dijadikan sistem pendinginan baru berdasar input massa netto nol tetapi momentum tidak nol.Dalam penelitian ini dua buah membran jet sintetik dengan tipe aliran impinging akan digetarkan dengan menggunakan variasi gelombang sinusoidal dan square. Penelitian akan dilakukan dengan menggunakan komputasional dan eksperimental. Pada tahap komputasional penelitian ini menggunakan software CFD Fluent dengan model turbulensi k-w SST dengan elemen meshing Tet/Hybrid tipeTgrid, sedangkan pada tahap eksperimental menggunakan function generator untuk menggerakkan membran dengan menggunakan fungsi variasi Sinusoidal dan Square serta tiga frekuensi osilasi yaitu 80 hz, 120 hz, dan 160 hz pada amplitudo tetap 1 m/s. Hasil eksperimen menunjukkan adanya pengaruh gelombang dan frekuensi osilasi yang signifikan terhadap laju perpindahan panas yang terjadi. Laju perpindahan panas/pendinginan terbaik terjadi pada frekuensiosilasi yang lebih rendah; dalam penelitian ini pada gelombang Sinusoidal 120 Hz ? Square 80 hz.

---

ABSTRACTNowadays, the conventional fan-based cooling is no longer efective andapplicable. Miniaturization with higher performance of electronic products causes the need for a new cooling system that high thermal efficiency and low energy consumption. Synthetic jet is a new cooling system based on zero netto mass input but non zero momentum. An impinging synthetic jet which has two membranes will oscillate using two variation of sinusoidal and square wave. This research was conducted both in computational and also experimental stage.Computational stage was conducted by Fluent CFD Fluent software with turbulence model k-w SST with meshing elements Tet/Hybrid type TGrid, while in the experimental the function generators will used to drive the membranes with the variation of sinusoidal and square wave in three oscillation frequencies: 80 hz, 120 hz, and 160 hz at fixed amplitude of 1 m/s. The experimental results show significant effect of wave and oscillation frequency on the heat transfer ratethat occured. The best heat transfer rate / cooling effect occurs at a lower oscillation frequency; in this study at Sinusoidal 120 Hz ? Square 80 hz."

"Besarnya kenaikan angka emisi gas karbon saat ini tengah menjadi tantangan cukup besar bagi global. Saat ini kendaraan listrik sedang banyak digunakan karena dinilai dapat menjadi terobosan untuk mengurangi emisi gas karbon. Tujuan dari penelitian ini akan dibahas mengenai performa penggunaan sistem manajemen termal pasif pada baterai kendaraan listrik dengan menggunakan kombinasi heat sink, heat pipe dan phase change material. Pengujian dilakukan dengan mengukur temperatur pada dinding simulator baterai dengan menggunakan termokopel tipe K dengan modul NI DAQ 9214, c-DAQ 9174, dan tegangan listrik menggunakan digital power meter. Variasi pengujian dilakukan dengan memvariasikan besar daya pembangkitan panas pada heater yang terhubung pada simulator baterai sebagai representasi dari heat losses yang timbul saat baterai bekerja yaitu sebesar 9 W, 27 W, dan 45 W dan juga variasi komponen sistem pendingin yaitu pengujian baterai tanpa sistem pendingin, baterai dengan sistem pendingin heat sink, heat pipe, dan PCM serta baterai dengan sistem pendingin heat sink dan PCM. Dalam penelitian ini PCM yang digunakan adalah Rubitherm tipe RT 38. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan temperatur terbesar terjadi ketika dilakukan variasi daya pembangkitan panas 45 W dengan sistem pendingin menggunakan heat sink, heat pipe dan PCM dimana penurunan yang terjadi mencapai 22,95% dari 63,89 menjadi 49,23. Sedangkan pada daya 27 W temperatur baterai menurun sebesar 6,7% dari 49,4°C menjadi 46,09°C dan untuk daya pembangkitan panas 9 W temperatur baterai menurun sebesar 0,36% dari 41,20°C menjadi 41,05°C. Selain itu dilakukan juga variasi pengujian dengan menghilangkan heat pipe untuk melihat pengaruh penggunaannya. Didapatkan pada variasi 45 W temperatur baterai menurun sebesar 22,07% menjadi 49,79°C. Sementara pada daya 27 W temperatur baterai menurun sebesar 6,28% menjadi 46,3°C dan untuk daya 9 W terjadi penurunan temperatur sebesar 0,61% menjadi 40,95°C. Berdasarkan hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa sistem pendinginan baterai menggunakan kombinasi heat sink, heat pipe dan PCM sebagai sistem pendingin pasif adalah metode pendinginan baterai yang efektif untuk mengurangi temperatur kerja pada baterai kendaraan listrik yang dapat dijadikan opsi penggunaannya untuk masa depan.

---

The current increase in carbon gas emissions poses a significant challenge globally. Electric vehicles are currently being widely used as they are considered a breakthrough in reducing carbon gas emissions. The objective of this research is to discuss the performance of using a passive thermal management system on electric vehicle batteries by utilizing a combination of heat sink, heat pipe, and phase change material (PCM). The testing was conducted by measuring the temperature on the battery simulator wall using a type K thermocouple with NI DAQ 9214 module, c-DAQ 9174, and electric voltage measured using a digital power meter. The testing variations were performed by varying the heat generation power on the heater connected to the battery simulator, representing the heat losses that occur during battery operation, namely 9 W, 27 W, and 45 W. Additionally, variations of cooling system components were tested, including battery testing without a cooling system, battery with a cooling system using heat sink, heat pipe, and PCM, as well as battery with a cooling system using heat sink and PCM. In this research, Rubitherm RT 38 type PCM was used. The results of this study indicate that the largest temperature reduction occurred when the heat generation power was varied at 45 W with a cooling system consisting of heat sink, heat pipe, and PCM, resulting in a reduction of 22.95% from 63.89°C to 49.23°C. For 27 W power, the battery temperature decreased by 6.7% from 49.4°C to 46.09°C, and for 9 W heat generation, the battery temperature decreased by 0.36% from 41.20°C to 41.05°C. Furthermore, testing variations were also performed by eliminating the use of heat pipe to observe its impact. It was found that at the 45 W variation, the battery temperature decreased by 22.07% to 49.79°C. Meanwhile, for 27 W power, the battery temperature decreased by 6.28% to 46.3°C, and for 9 W heat generation, there was a temperature reduction of 0.61% to 40.95°C. Based on the results of this research, it can be concluded that cooling the battery using a combination of heat sink, heat pipe, and PCM as a passive cooling system is an effective method to reduce operating temperature in electric vehicle batteries, which can be considered as an option for future use."

"Seiring dengan cepatnya kemajuan teknologi dalam industri elektronik, muncul banyak produk baru yang semakin kecil. Kondisi ini menimbulkan tantangan baru, yaitu kebutuhan akan sistem pendinginan berdimensi kecil dan hemat energi namun memiliki efisiensi termal yang tinggi, dimana jet sintetik dengan input massa nol dan output momentum tidak nol hadir sebagai sistem pendingin yang menjanjikan. Penelitian ini membahas karakteristik perpindahan panas oleh jet sintetik bertipe aliran silang dan dilakukan dalam dua tahap, yaitu tahap komputasi dan eksperimental. Tahap eksperimental dilakukan menggunakan function generator untuk menggerakkan membran dua buah membran dengan mengirimkan variasi fungsi sinusoidal dan segiempat dengan frekuensi osilasi sin 80 Hz - square 80 Hz, sin 80 Hz - square 120 Hz, sin 80 Hz - square 160 Hz, sin 120 Hz - square 80 Hz, sin 120 Hz - square 120 Hz, sin 120 Hz - square 160 Hz, sin 160 Hz - square 80 Hz, sin 160 Hz - square 120 Hz, sin 160 Hz - square 160 Hz untuk melihat karakteristik perpindahan panas konvektif pada heat sink. Tahap komputasi dilakukan menggunakan software CFD Fluent dengan model turbulensi k-ω SST dengan tipe meshing Tet/Hybrid Tgrid untuk melihat distribusi aliran dari jet sintetik aliran silang. Hasil penelitian menunjukkan pengaruh gelombang dan frekuensi getaran membran terhadap laju perpindahan panas yang didapat pada jet sinjetik bertipe aliran silang, dengan penurunan terbesar dicapai variasi gelombang sin 120 Hz - square 80 Hz.

---

Along with rapid technological advances in the electronics industry, there are many new emerging advanced products which getting smaller in dimension with high space efficiency and work relying on components such as transistors and integrated circuit (IC). However, these conditions also cause new challenges to overcome, one of which is how to cope with the heat generated by the operation of the electronic components in the product with sophisticated cooling system. The cooling system, hence, needs less space and energy consumption but has high thermal efficiency. This is why the synthetic jet with zero net mass flux and non-zero net momentum flux sounds practicable as the new cooling system. This research will discuss the characteristics of flow and convective heat transfer in the cross-flow synthetic jet that was conducted in two stages, computational and experimental stage.The experimental stage was executed using the function generators to drive the upper and lower membranes by sending functions of sinusoidal and square frequency variations with multiple oscillation frequency of sin 80 Hz - square 80 Hz, sin 80 Hz - square 120 Hz, sin 80 Hz - square 160 Hz, sin 120 Hz - square 80 Hz, sin 120 Hz - square 120 Hz, sin 120 Hz - square 160 Hz, sin 160 Hz - square 80 Hz, sin 160 Hz - square 120 Hz, sin 160 Hz - square 160 Hzto see the characteristics of convective heat transfer on the heat sink at each trial. Computational stage was conducted by Fluent CFD software with k-ω SST turbulence model with Tet / Hybrid Tgrid meshing elements type to see the flow distribution of creoss-flow synthetic jet. The results showed the significant influence of waves mode and frequencies to the heat transfer rate of cross-flow synthetic jet, with the best result is on sin 120 Hz- square 80 Hz waves."

"Sistem pendinginan konvesional pada piranti elektronik dengan menggunakan fan sudah tidak efektif dan memadai untuk diaplikasikan sekarang ini. Miniaturisasi produk dengan performa kinerja yang semakin canggih menyebabkan diperlukannya sistem pendingin baru yang mempunyai efisiensi termal yang tinggi dan juga hemat energi. Jet sintetik dapat dijadikan sistem pendinginan baru berdasar input massa netto nol tetapi momentum tidak nol. Dalam penelitian ini dua buah membran jet sintetik dengan tipe aliran silang (Cross-Flow) diuji dan dianalisa untuk membandingkan karakteristik efek pendinginan yang masing-masing membran digetarkan dengan menggunakan variasi gelombang sinusoidal dan square. Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode komputasi dan eksperimental. Pada tahap komputasional penelitian ini menggunakan software CFD Fluent dengan model turbulensi k-w SST dengan elemen meshing Quad tipe Pave. Pada tahapan eksperimen, digunakan 2 function generator untuk menggerakkan membran dengan menggunakan variasi fungsi frekuensi Sinusoidal dan Square untuk 5 prototype uji pada masing-masing percobaan serta tiga frekuensi osilasi yaitu 80 Hz, 120 Hz, dan 160 Hz serta heat flux konstan 10 W/m2,25 W/m2, dan 50 W/m2 pada amplitudo tetap 0.002 m/s. Penelitian menggunakan jet sintetik ber-tipe aliran silang bertujuan untuk memperbaiki serta mengoptimumkan proses pendinginan jet sintetik akibat adanya confinement effect atau efek sekam dimana panas yang dibuang akan terakumulasi kembali pada cavity dari jet sintetik sehingga pendinginan pada heatsink terhenti. Pada riset kali ini akan dilihat seberapa lama waktu optimum pendinginan jet sintetik ber-tipe aliran silang serta frekuensi osilasi ter-optimum dalam proses pendinginan heat sink.

---

Current advancement of micro electronic devices have made the conventional fan-based cooling is no longer effective and applicable. Miniaturization with higher performance of electronic products causes the need for a new cooling system that has high thermal efficiency and low energy consumption. Synthetic jet which is based on zero netto mass input but non zero momentum is a new approach utilized for cooling system. The synthetic air jet was generated by vibrating membranes which pushed out the air from the cavity through the exit nozzles with oscillatory motion. The main purpose of this synthetic jet was to create vortices pair to come out from nozzle which will accelerate the heat transfer process occurring at the heat sink. This research investigated the forced cooling characterization of a cross flow synthetic jet using double membrane actuator with two different variations of sinusoidal and square wave and was conducted both in computational as well as also experimental stage. Computational stage was conducted by a commercial CFD software of Fluent® with a turbulence model k- ω SST with meshing elements quad type pave, while in the experimental work the function generators was used to drive the membranes with the variation of sinusoidal and square wave in three oscillation frequencies i.e 80 Hz, 120 Hz, and 160 Hz at fixed amplitude of 0.002 m/s for condition of constant heat flux for 10 W/m2,25 W/m2, dan 50 W/m2. The main purpose of this research is to improve and optimizing the process of synthetic jet cooling by suppressing the confinement effect. The confinement effect phenomena, which commonly occurs an impinging synthetic jet flow, causes the hot air is sucked back and will accumulate into the cavity of synthetic jet actuator and will reduce the cooling effect. The experimental results show significant effect of the reduction of the confinement effect phenomena by using the cross flow synthetic jet. The best heat transfer rate hence the optimum cooling effect was obtained at a lower oscillation frequency; in this study at sinusoidal 120 Hz - square 80 Hz."

"Kebutuhan akan sistem pendinginan pada masa kini sangat penting terkait meningkatnya beban panas akibat miniaturisasi produk alat ? alat elektronik. Sistem pendinginan konvensional berbasis fan telah mencapai batas efisiensinya dan dibutuhkan teknik pendinginan baru. Synthetic jet merupakan sistem pendinginan baru berdasar input massa netto nol tetapi momentum tidak nol. Dalam penelitian ini sebuah impinging synthetic jet digetarkan dengan fungsi gelombang triangle. Penelitian dilakukan dalam dua tahapan yaitu komputasional dan eksperimental. Tahapan komputasional bertujuan untuk melihat distribusi aliran panas synthetic jet. Tahapan eksperimental bertujuan untuk mendapatkan karakterisasi synthetic jet. Pada tahap komputasional penelitian ini menggunakan software CFD Fluent dengan model turbulensi k-w SST dengan elemen meshing Tet/Hybrid tipe Tgrid, sedangkan pada tahap eksperimental menggunakan function generator untuk menggerakkan membran dengan tiga frekuensi osilasi yaitu 80 hz, 120 hz, dan 160 hz pada amplitudo tetap 1 m/s. Hasil eksperimen menunjukkan adanya pengaruh gelombang dan frekuensi osilasi yang signifikan terhadap laju perpindahan panas yang terjadi. Laju perpindahan panas/pendinginan terbaik terjadi pada frekuensi osilasi yang lebih rendah; dalam penelitian ini pada frekuensi 80 hz.

---

The need for cooling in the present system becomes very important as the consequence of the increased heat load due to product miniaturization of electronics devices. Conventional fan-based cooling system has reached the limit of its efficiency and needed a new cooling technique. Synthetic jet is a new cooling system based on zero netto mass input but non zero momentum. In this study an impinging synthetic jet was vibrated with a triangle function. The study was conducted in two stages, computational and experimental. Computational stage aims to look at the distribution of heat flow of synthetic jet. Experimental stage intended to obtain characterization of synthetic jet. In the computational stage the research using CFD Fluent software with a turbulence model k-w SST with meshing elements Tet/Hybrid type TGrid, while in the experimental stage it used the function generator to drive the membrane with three oscillation frequency: 80 hz, 120 hz, and 160 hz at fixed amplitude of 1 m/s. The experimental results show significant effect of wave and oscillation frequency on the heat transfer rate that occured. The best heat transfer rate / cooling effect occurs at a lower oscillation frequency; in this study at a frequency of 80 hz. "

"Alat pendingin merupakan hal yang sangat penting dalam suatu sistem elektronik. Beban panas yang semakin besar akibat miniaturisasi produk elektronik menyebabkan diperlukannya sistem pendingin baru yang lebih efisien atau mempunyai efisiensi termal yang tinggi. Penelitian ini akan membahas karakteristik aliran dan perpindahan panas konveksi pada impinging jet sintetik yang akan diosilasikan dengan menggunakan gelombang sinusoidal. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahapan yaitu tahap komputasional dan eksperimental. Tahap komputasional pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan software CFD Fluent dengan model turbulensi k-Ȧ_667 dengan elemen meshing Tet/Hybrid tipe Tgrid untuk melihat distribusi aliran pada jet sintetik, sedangkan pada tahap eksperimental akan dilihat karakteristik perpindahan panas konveksi dengan menggerakkan mebran jet sintetik pada gelombang sinusoidal dengan variasi frekuensi 80 Hz, 120 Hz dan160 Hz dan amplitudo 1 m/s dengan menggunakan function generator. Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh gelombang dan frekuensi yang signifikan terhadap laju perpindahan panas yang didapat. Pada penelitian ini juga terlihat, laju perpindahan panas konveksi yang terbaik terjadi ketika membran jet sintetik diosilasikan pada frekuensi rendah yaitu pada frekuensi 80 Hz. "

"Dewasa ini, beban panas yang semakin besar akibat meningkatnya kecepatan operasidan densitas komponen pada suatu piranti elektronik menyebabkan perlunya sistempendingin baru yang lebih efisien atau mempunyai disipasi panas yang tinggi. Jetsintetik potensial untuk digunakan sebagai pendingin komponen elektronik. Paper inimelaporkan hasil dari studi eksperimental mengenai pengaruh Jarak Tumbukan(impinging distance) pada performa pendinginan dengan tumbukan jet sintetik. Rasiojarak aksial antara permukaan yang dipanaskan dan jet (L) terhadap diameter orifis jet(d) berada pada jangkauan 0-3.3. Investigasi dilakukan dengan menggunakanprototipe jet sintetik yang memiliki 16 lubang dengan diameter tiap lubang 3 mm dandigerakkan oleh dua membran piezoelektrik 5 volt dengan eksitasi gelombangsinusoidal. Dengan sistem aparatus tersebut diteliti karakteristik dari perpindahanpanas konvektif yang dihasilkan membran yang berosilasi. Hasil penelitianmenunjukkan adanya pengaruh ketinggian orifis yang signifikan terhadap lajuperpindahan panas yang didapat. Pada frekuensi eksitasi tinggi 160 Hz, kenaikkannilai perpindahan sebanding dengan kenaikkan rasio L/d hingga nilai L/d sebesar 2kemudian turun hingga L/d sebesar 3,3.

---

Nowadays, A greater heat load due to miniaturization of electronic products causes

the need for a new cooling system that works more efficient and has a high thermal

efficiency, Synthetic jet is potentially useful for cooling of electronic components. In

this study, numerical simulations are performed to investigate the effect of various

the distance between the orifice and the heated surface (L) on the ensuing synthetic

jet flow. In this research the investigation was carried out by comtutational methods

using the software CFD (Computational Fluid Dynamics), it will be seen the

characteristics of convective heat transfer by moving the synthetic jet membrane. A

circular orifice synthetic jet is simulated assuming axisymmetric behaviour. The

quality of results is verified by time and convective heat transfer studies, and the

results are validated against existing experimental. In this research the model was

simulated to examine the distribution of heat flow on the walls using a mathematical

turbulen model k-w SST. Meshing order was elements Tet/Hybrid and type Tgrid.

The boundary conditions were inlet velocity of 1.5 m/s, 2 m/s and 1 m/s, the

frequency of membrane vibration were 80 Hz, 120 Hz, 160 Hz and the amplitude

were 1 mm/s, 2 mm/s, 1.5 mm/s. The Reynolds number (Re) is in the range of 1421 –

2843 based on average velocity, while the normalized axial distance varies between 0

and 3.3. The movement of the piezo membrane is assumed of sinusoidal motion

which moves up and down correspond to the suction and blowing phase respectively.

The results showed the significant influence of L/D Ratio and sinusoidal wave

frequencies to the heat transfer rate that obtained. At small axial distance (L),

recirculation of fluid occurs due to confinement, owing to the presence of the orifice

plate. However, at large axial distances, the jet velocity reduces due to entrainment of

still ambient air, which again reduces the heat transfer coefficient."

"Sejalan dengan perkembangan peradaban, kehidupan manusia tidak bisa terlepas dari berbagai peralatan elektronika yang memiliki banyak sekali komponen seperti: transistor, kapasitor, resistor, dll. Komponen elektronik ini memancarkan panas sewaktu mereka beroperasi, sehingga untuk mengatasi masalah ini, diperlukan suatu sistem pendinginan yang efektif. Kebanyakan dari system pendinginan komponen elektronika yang dipakai sekarang ini berbasis pada fan. Namun sistem ini semakin tidak memadai dengan perkembangan teknologi elektronika yang semakin mengarah pada miniaturisasi produk. Sebagai alternatif pengganti sistem berbasis fan ini, manusia mengembangkan suatu alat yang disebut jet sintetik. Jet sintetik memiliki dimensi yang relatif kecil, tingkat kebisingan yang lebih kecil, lebih sedikit memancarkan panas dan yang paling penting jet sintetik memiliki efisiensi pendinginan yang lebih besar dibanding fan. Thesis ini membahas hasil penelitian yang dilakukan terhadap 4 prototype desain original jet sintetik dengan menggunakan kombinasi pendekatan komputasi dan eksperimen. Tahap komputasional pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan software CFD Fluent dengan model turbulensi k-ω SST dengan elemen meshing Tet/Hybrid tipe Tgrid untuk melihat distribusi aliran pada jet sintetik. Sedangkan pada tahap eksperimental akan dipelajari karakteristik perpindahan panas konveksi dengan variasi jenis gelombang sinusoidal, triangle dan square pada frekuensi 80 Hz, 120 Hz dan160 Hz.

---

In line with the development of civilization, human life can not be separated from a various electronic equipment that has many components such as transistors, capacitors, resistors, etc. These electronic components emits heat when they operate, an effective cooling system is required in order to overcome this problem. Most of the electronic component cooling systems used today are based on the fan. But this system is inadequate to the development of electronics technology that increasingly lead to the product miniaturization. As an alternative to this fan-based system, humans developed a device called synthetic jet. Synthetic jets have relatively small dimensions, smaller noise level, emits less heat and the most important that synthetic jet has a greater cooling efficiency than fan.

This thesis discusses the results of research conducted on four original designed synthetic jet prototype using a combination of computational and experimental approaches. Computational phase was conducted using Fluent CFD software with k-ω SST turbulence model with meshing elements of the Tet / Hybrid type Tgrid to see the flow distribution in the synthetic jet. While the experimental phase will be studied at the convective heat transfer characteristics with variations in type of sinusoidal wave, triangle and square at a frequency of 80 Hz, 120 Hz dan160 Hz."

"Indonesia merupakan negara beriklim trpois dengan temperatur udara berkisar 28°C-35°Cdengan kelembaban Relative Humidity 70%-90%. Sedangkan kondisi nyaman udara pada suatu ruangan yaitu pada temperature 22°C-25°C dengan kelembapan relative humidity 40%-60%. Oleh karena itu pengkondisian udara merpakan sebuah solusi atas permasalahan tersebut. Hampir semua pengkondisian udara di Indonesia dilakukan dengan cooling dan dehumidification. Pada perkembangan beberapa akhir tahun ini, biaya operasional bangunan telah habis hingga 60% digunakan untuk pengkondisian udara. Aplkasi Heat pipe dalam pengkondisian udara telah banyak diterapkan. Heat pipe merupakan sebuah alat heat exchanger dengan kemampuan transfer panas yang sangat baik. Heat pipe dapat berfungsi sebagai precooler dan reheater serta berperan dalam menurunkan relative humidity.

---

Indonesia have a tropic climate with 28°C-35°C in temperature and 70%-90% in Relative Humidity. Comfortable condition of air in building is about 22°C-25°C and relative humidity 40%-60%. So, air conditioning which in Indonesia using cooling and dehumidification system is a solution. But the cost of air conditioning is very expensive and almost spend 60% of operational cost. So, heat pipe application in heat exchanger for air conditioning is often used. Heat pipe have a good ability in heat exchanger. It's function for precooling, reheating and also dehumidification in air conditioning."