Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Teknologi microfluidics untuk tujuan terapi telah berkembang khususnya dalam bidang drug delivery. Double emulsion droplet mampu memenuhi kebutuhan drug delivery karena terdiri dari geometry shell and core yang mana mampu melindungi drug yang terdapat di dalam shell. Perkembangan drug delivery bergantung pada geometri microchannel dan parameter kontrol laju aliran yang mana membutuhkan riset lebih lanjut untuk memenuhi kebutuhan industri. Kebutuhan industri saat ini adalah untuk membentuk double emulsion droplet yang mampu memenuhi dua karakteristik droplet, yaitu tingkat monodispersity dan high-throughput. Kemudian, modified flow-focusing device dengan injection model sebelum junction pertama dan sudden expansion model pada junction kedua dipertimbangan untuk dikembangkan dalam riset ini. Mengingat terdapat kesulitan dalam proses manufaktur dan keterbatasan riset dalam penelitian eksperimental untuk menentukan kualitas dan channel yang bervariasi, CFD (Computational Fluid Dynamics) dipertimbangkan untuk menganalisis performa device. Lebih lanjut, VOF (Volume of Fluid) diimplementasikan dalam penelitian ini untuk mendapatkan pengetahuan mendalam dalam fenomena aliran multifasa karena masih sedikit riset yang menganalisis dengan model tersebut khususnya untukk menganalisis pembentukkan double emulsion droplet. Kemudian, adanya kompleksitas dalam penentukan flow rate control parameter untuk menentukan solusi terbaik yang mana menentukan kualitas double emulsion droplet generation. Tujuan dalam riset ini adalah untuk menganalisis modified flow-focusing device, memvisualisasikan evolusi droplet dan evolusi tekanan selama proses, memetakan flow regime, dan analisis performa untuk membentuk produk double emulsion yang cocok untuk aplikasi drug delivery. Riset ini menggunakan software Design Expert untuk menentukan jumlah run minimal yang dibutuhkan dalam simulasi untuk mendapatkan hasil yang signifikan. Software ANSYS Fluent untuk simulasi CFD yang mana memungkinkan untuk memvisualisasikan evolusi droplet dan tekanannya. Software ImageJ untuk analisis statistik gambar untuk memeroleh diameter rata-rata droplet, coefficient of variation (CV) dan droplet generation rate. TOPSIS untuk menentukan solusi terbaik dari parameter kontrol laju aliran. Berdasarkan hasil analisis, modified flow-focusing device yang dilengkapi dengan injection model dan sudden expansion model dapat memastikan kestabilan dalam pemebentukkan double emulsion droplet. Hasil CFD menunjukkan bahwa terdapat dua flow regime yang diamati, yaitu dripping dan narrowing jetting. Evolusi droplet dapat menyediakan fenomena dua dripping instabilities yang terjadi selama mekanisme break-up dalam pembentukkan droplet. Kemudian, flow regime map menunjukkan metode kontrol flow regime untuk memproduksi double emulsion droplet untuk kebutuhan drug delivery. Parameter kontrol laju aliran terbaik yang menenuhi tingkat monodispersity dan high-throughput yang dibutuhkan dapat diperoleh menggunakan TOPSIS, yaitu droplet yang memiliki diameter outer droplet rata-rata sebesar 34.51 μm dan diameter inner droplet rata-rata sebesar 14.76 μm, kemudian CV (Coefficient of Variation) dari outer droplet sebesar 1.95% dan CV dari inner droplet sebesar 2.34% yang memenuhi kebutuhan monodispersity, serta frekuensi pembentukkan droplet sebesar 818.18 Hz untuk kedua outer dan inner droplet yang memenuhi high-throughput. Hasil ini diperoleh menggunakan kombinasi dari 2.3 μL/h inner phase flow rate, 52.4 μL/h middle phase flow rate, and 348.3 μL/h outer phase flow rate dan memiliki potensi untuk drug delivery khususnya dalam pemenuhan kebutuhan di industri.

---

Microfluidics technology for therapeutics purpose has further developed especially in the drug delivery. The double emulsion droplet satisfies the drug delivery since it consists of core and shell geometry which can protect the drug inside the shell. Drug delivery development depends on microchannel geometry and flow rate control parameter which needs follow up research to fulfil industrial need. The industrial current need is to generate double emulsion droplet which meets both high-throughput and monodispersity. Then, modified flow-focusing device with an injection model before first junction and sudden expansion model at second junction is considered in this research. Because of difficulty in manufacturing and limitation in experimental for determining the quality of various channels, CFD (Computational Fluid Dynamics) is considered to analyze the device performance. Furthermore, the VOF (Volume of Fluid) is implemented to obtain insights in the multiphase flow phenomenon since this model lacks research especially to analyze the double emulsion droplet generation. Then, the complexity in determination of flow rate control parameter leads to find the best solution which prescribes quality of double emulsion droplet generation. The research aims to analyze the modified flow-focusing microfluidics device, visualizing droplets evolution and pressure evolution during the process, mapping the flow regime, and performance analysis to generate a double emulsion product suitable for drug delivery application. The research utilizes Design Expert software to determine number of simulations run required to obtain significant result. ANSYS Fluent is utilized for CFD simulation which enables to visualize droplet and pressure evolution. ImageJ is used for image statistical analysis to gain average droplet diameter, coefficient of variation (CV) and droplet generation rate. TOPSIS for choosing the best solution of flow rate control parameter. Based on the analysis, the modified flow-focusing device equipped with the injection model and sudden expansion can ensure the stability in double emulsion droplet generation. The CFD result shows that there are two flow regimes observed, that is dripping and narrowing jetting. The droplet evolution can provide two dripping instability occurs during the break-up mechanism in droplet generation. Then, the flow regime map depicts the way to control the flow regime to produce double emulsion droplet for drug delivery. The best flow rate control parameter which satisfies both high-throughput and monodispersed need is obtained using TOPSIS, that is 34.51 μm outer droplet and 14.76 μm inner droplet for average droplet diameter, then 1.95% outer droplet CV and 2.34% inner droplet CV for satisfying the monodispersity, and 818.18 Hz of both outer and inner droplet generation rate satisfying the high-throughput. This result can be achieved using combination of 2.3 μL/h inner phase flow rate, 52.4 μL/h middle phase flow rate, and 348.3 μL/h outer phase flow rate and potential to satisfy the drug delivery in accordance with the industrial need."

"Menurut studi dari WHO pada tahun 2012, Indonesia berada pada peringkat ke 5 dengan jumlah bayi prematur terbanyak di dunia. Kebutuhan akan inkubator yang portabel dan murah semakin meningkat. Oleh karena itu, perlu dibuat inkubator portabel dengan harga yang terjangkau serta cocok untuk iklim tropis di Indonesia. Dengan menggunakan prinsip grashof dapat dibuat inkubator yang pemanasnya bersumber dari lampu pijar dan dengan menggunakan sensor thermostat, panas dari inkubator tersebut dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Performa dari inkubator dengan menggunakan prinsip grashof ini memiliki kebergantungan erat dengan keadaan temperatur ambien yang ada di sekitar inkubator. Pada simulasi inkubator bayi kembar dengan menggunakan aplikasi ANSYS CFX didapati bahwa inkubator mampu menaikkan suhu hingga 7°C untuk temperatur ambien 25°C, 28°C, dan 31°C. Aliran udara pada inkubator ini terbentuk akibat proses konveksi alamiah dimana udara yang memiliki temperatur lebih tinggi bergerak ke atas dan sebaliknya.

---

Based on 2012 study from WHO, Indonesia is ranked 5th with the most premature infant in the world. The need for a portable and affordable incubator keeps increasing. There’s a need to make portable incubator with affordable price and suitable for use in Indonesia tropical climate. By using grashof number principle we can make an incubator using lightbulb as the heat source where the temperature settings can be adjusted using thermostat sensor and controller. The performance of this type of incubator have a strong relationship with the amvient temperature outside the incubator. Based on the simulation on the twin baby incubator using ANSYS CFX app we can see that this incubator can raise the temperature inside the cabin up to 7°C for ambient temperature of 25°C, 28°C, dan 31°C. The fluid circulation in this incubator is created from natural convection law where fluid with a higher temperatur will circulate to the top and vice versa."

"Proses pencampuran pupuk dan air sangat penting dalam pertanian jagung dan padi. Untuk memenuhi kebutuhan campuran pupuk dan air dalam skala besar dan konstan, diperlukan sistem pencampuran dengan memanfaatkan aliran turbulen. Alat yang dapat digunakan yaitu gabungan antara nozel jet dan pipa venturi. Interaksi antara kedua alat ini dalam mencampurkan pupuk dan air perlu dianalisa. Analisa dilakukan dengan simulasi computational fluid dynamics (CFD). Tujuan dari studi ini adalah untuk menganalisa akibat dari posisi nozel jet di dalam pipa venturi terhadap proses pencampuran pupuk dan air. Simulasi numerik dilakukan dengan model multifasa dan sifat termofisik konstan. Bentuk sistem yaitu pipa venturi klasik berdasarkan standar ISO 5167-4 2003 dengan nozel jet dipasangkan pada salah satu diantara dua posisi. Simulasi dilakukan dalam kondisi turbulen model Eulerian k-epsilon. Variasi simulasi dilakukan dengan beberapa kecepatan aliran masuk air dan pupuk dengan fraksi volume kedua fluida konstan. Hasil yang didapatkan adalah bahwa kedua geometri memiliki pola dispersi pupuk yang berbeda. Variasi fraksi volume pupuk pada kedua geometri berada pada rentang 0,18% hingga 1,79%. Kata Kunci: Pertanian, Pencampuran, CFD, Fraksi Volume, Pupu

---

Water and fertilizer mixing is very important in paddy and corn agriculture. To fulfill a large and constant amount of fertilizer-water mixture, it requires a mixing system that utilizes turbulent flow. The tools that will be used are a combination of jet nozzle and venturi pipe. The interaction of these tools in fertilizer-water mixing need to be analyzed. The analysis will be done with CFD simulations. The goal of these study us to analyze the effect of jet nozzle position in venturi pipes against fertilizer-water mixing process. Numerical simulation is proceeded with multiphase model and constant thermophysical properties. The system shape is a classic venturi pipe based on ISO 5167-4 2003 standards with nozzle jet placed in one of two positions. The simulation is running on Eulerian kepsion turbulence model. These simulations are varied with several water and fertilizer inlet flow rate with volume fraction of both fluids constant. The results that acquired are that both geometries have different fertilizer dispersion pattern which tends to be inversed. The fertilizer volume fraction on both geometries is appear in 0,18% to 1,79% interval."

"Penelitian ini ditunjukkan untuk melakukan investigasi aliran udara dan sebaran temperatur pada inkubator grashof tipe f. Analisis dilakukan dengan metode Computational Fluid Dynamics (CFD) menggunakan ANSYS CFX. Adapun standar yang digunakan yakni SNI IEC 60601-2-19:2014. Simulasi dilakukan dengan kriteria mesh independent sehingga hasilnya dapat mendekati dengan keadaan aktual. Simulasi menghasilkan data temperatur, densitas dan kecepatan udara. Pada simulasi dengan temperatur ambient 298K, hasil yang didapat tidak memenuhi standar yang ditentukan. Hal ini disebabkan karena aliran udara masuk melalui outlet kabin bagian samping bawah. Masuknya udara disebabkan luasan inlet yang jauh lebih kecil dibandingkan outlet, sehingga menyebabkan backflow atau aliran balik dari outlet menuju heating chamber.

---

This research was shown to investigate the air flow and temperature distribution in the grashof incubator type f. The analysis was performed by the Computational Fluid Dynamics (CFD) method using ANSYS CFX. The standard used is SNI IEC 60601-2-19: 2014. The simulation is carried out with mesh independent criteria so the results can approach the actual situation. The simulation produces data on temperature, density and air velocity. In simulations with ambient temperatures of 298K, the results obtained do not meet the specified standards. This is caused by the flow of air entering through the cabin outlet at the bottom side. The entry of air is caused by the area of the inlet which is much smaller than the outlet, causing backflow from the outlet to the heating chamber."

"Nanofluida mulai meningkatkan ketertarikan dalam kemampuan peningkatan perpindahan kalor pada suatu sistem. Untuk mengetahui potensinya, studi dengan Al2O3 dengan dasar air dan etilena glikol dilakukan dengan simulasi computational fluid dynamics (CFD). Tujuan dari studi ini adalah untuk menganalisa penambahan perpindahan kalornya. Simulasi numerik dilakukan dengan asumsi model fasa tunggal dan sifat termofisik konstan. Bentuk pipa lurus dengan mengabaikan dindingnya digunakan dalam kondisi aliran laminar dan menggunakan fluks kalor konstan, dibandingkan dengan beberapa konsentrasi dan bilangan Reynolds. Modelnya divalidasikan dengan korelasi Shah, menghasilkan deviasi dari 6% sampai 8%. Hasilnya didapatkan adanya peningkatan perpindahan kalor 3% dalam variasi simulasi.

---

Nanofluids are generating considerable interest in terms of increasing the heat transfer capability of a system. To know its potential, a study of Al2O3 with water and ethylene glycol based nanofluid is conducted by using computational fluid dynamics (CFD) simulation. The aim of this study is to analyze its heat transfer enhancement. The numerical simulation is done by assuming a single-phase model and constant thermophysical properties. A straight tube geometry by neglecting its wall is used under laminar condition and using a constant heat flux, compared by several concentrations and Reynolds numbers. The model is validated by Shah Correlation, resulting a maximum deviation from 6% to 8%. The results reported a 3% heat transfer enhancement by various of simulations."

"Skripsi ini membahas mengenai koefisien perpindahan kalor aliran evaporasi dua fasa refrigrant propan (R-290) pada kanal mini horizontal. Dimana flux kalor yang diberikan pada test section besarnya dapat divariasikan mulai dari 5 kW/m² s/d 40 kW/m². Untuk bagian test section terbuat dari pipa stainless steel dengan diameter dalam 3 mm, diameter luar 5 mm dan panjang 1000 mm yang diberikan flux kalor yang seragam disepanjang pipa tersebut dengan mengalirkan arus listirk dan memberikan insulasi pada bagian luar test section untuk meminimalisasi kalor yang terbuang kelingkungan. Begitu pula dengan besarnya mass flux refrigeran yang dialirkan pada kanal horizontal tersebut divariasikan mulai dari 50 s/d 600 kg/m².s dan temperatur saturasi divariasikan -5°C, 0°C, 5°C dan 10°C. Untuk memperoleh besarnya nilai koefisien perpindahan kalor aliran dua fasa dilakukan dengan menggunakan simulasi perhitungan dengan program MATLAB dan simulsai dengan program FLUENT, dimana nantinya diperoleh nilai koefisien perpindahan kalor hasil pengukuran, perhitungan baik menggunakan korelasi chen dan Gungor-Winterton dan juga nilai koefisien perpindahan kalor aliran dua fasa hasil dari simulasi Fluent. Pada aliran dua fasa, kualitas massa uap memiliki pengaruh yang tidak signifikan pada koefisien perpindahan kalor pada daerah kualitas rendah akan tetapi memiliki pengaruh yang signifikan pada daerah kualitas yang tinggi. Koefisien perpindahan kalor yang didapat dengan menggunakan korelasi Chen memiliki mean dan average deviasi yang lebih rendah dibandingkan dengan korelasi Gungor-Winterton dan hasil simulasi fluent terhadap nilai pengukuran. Kenaikan koefisien perpindahan kalor dipengaruhi oleh heat flux dan mass flux yang diberikan.Dimana semakin besar heat flux dan mass flux yang diberikan maka koefisien perpindahan kalornya akan semakin besar pula.

---

This minithesis discuss about heat transfer coefficient of evaporation two phase flow in horizontal mini channel with refrigerant propane (R-290), Heat flux given to the test section can be varied from 5 kW/m² up to 40 kW/m². The test section was made of stainless steel tube with inner diameter of 3 mm, outer diameter of 5 mm and a length 1000 mm which was heated uniformly along the tube by applying an electric current, and outside of the test section was insulated well to prevent heat loss to surrounding environment. And also, mass flux of refrigerant were varied from 50 up to 600 kg/m²s with variation of saturation temperature from -5°C, 0°C, 5°C and 10°C.

To obtain two phase flow heat transfer coefficients were used simulation of calculation using MATLAB program and simulation using FLUENT program, which later, the value of heat transfer coefficient obtained were measurement, calculation which used Chen or Gungor-Winterton correlation, and simulation of FLUENT. Mass vapour quality had insignificant effect in the lower quality region and had significant effect in the higher quality region to heat transfer coefficient.

Heat transfer coefficients obtained using Chen correlation had lower mean and average deviation than Gungor Winterton correlation and from FLUENT simulation toward the value of heat transfer coefficient from measurement. Incrasing or decreasing of heat transfer coefficient were effected by addition of heat flux and mass flux given in certain value. Higher heat flux or mass flux given will result in higher value of heat transfer coefficient."

"Studi ini membahas tentang koefisien perpindahan kalor pada kanal mini dengan refrigeran R-22. Tujuannya adalah untuk mengetahui karakteristik koefisien perpindahan kalor pada kanal mini dan deviasi nilai koefisien perpindahan kalor antara hasil perhitungan data eksperimen terhadap hasil perhitungan korelasi dan hasil simulasi. Pengujian dilakukan dengan kondisi operasi : heat flux yang diberikan antara 5 kW/m² s/d 80 kW/m², mass flux divariasikan 50 s/d 600 kg/m².s, dan temperatur saturasi antara -5°C, 0°C, 5°C dan 10°C. Sedangkan untuk bagian test section terbuat dari pipa stainless steel dengan diameter dalam 3 mm, diameter luar 5 mm dan panjang 1000 mm. Dalam studi ini digunakan tiga metode untuk mendapatkan nilai koefisien perpindahan kalor. Sehingga akan didapat tiga hasil yaitu hasil perhitungan data eksperimen, perhitungan korelasi, dan hasil simulasi. Perhitungan dilakukan dengan menggunakan program MATLAB dan simulasi dengan program FLUENT. Analisa dari hasil perhitungan didapatkan bahwa semakin besar heat flux dan mass flux yang diberikan maka nilai koefisien perpindahan kalor akan semakin besar pula. Deviasi terkecil diperoleh pada penggunaan perhitungan korelasi dibandingkan dengan penggunaan simulasi.

---

This study discusses the heat transfer coefficient in minichannel with refrigerant R-22. The aim is to investigate the characteristics of heat transfer coefficient on minichannel and the deviation coefficient of heat transfer between the calculation results of experimental data on the results of the correlation calculation and simulation results.

The experiment was running based on the following conditions : heat flux given between 5 kW/m² to 80 kW/m2, mass flux was varied 50 to 600 kW/m²s, and saturation temperature between -5°C, 0°C, 5°C and 10°C. As for the test section is made of stainless steel pipe with inner diameter 3 mm, outer diameter 5 mm and length 1000 mm.

In this study we used three methods to get the value of the coefficient of heat transfer. So that will be obtained three results, those are the calculation results of experimental data, the correlation calculation, and simulation results. The calculation is accomplished by using the MATLAB program and the simulation with FLUENT program.

Analysis of the calculation result is obtained that the greater the heat flux and mass flux is given, the greater value of the heat transfer coefficient. The smallest deviation was obtained at the use of correlation calculation compared with the use of simulation."