Pengaruh Stack Berpori Acak Bahan Alami, Sintesis dan Logam pada Sistem Pendingin Termoakustik

Qonitatul Hidayah; Pulih Asmara; Mega C Gupita; Ikhsan Setiawan; Agung Sambang Setyo Utomo

doi:10.22146/jfi.v22i3.43943

Pengaruh Stack Berpori Acak Bahan Alami, Sintesis dan Logam pada Sistem Pendingin Termoakustik

https://doi.org/10.22146/jfi.v22i3.43943

Qonitatul Hidayah⁽¹⁾, Pulih Asmara⁽²⁾, Mega C Gupita⁽³⁾, Ikhsan Setiawan⁽⁴⁾, Agung Sambang Setyo Utomo^(5*)

(1) Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia
(2) Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia
(3) Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia
(4) Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia
(5) Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia
(*) Corresponding Author

Abstract

Telah dilakukan penelitian mengenai pengaruh stack berpori acak bahan alami (gambas), sintetis (dacron), dan kasa logam (mesh) serta diberi penukar kalor tambahan yang dialiri air. Adapun Resonator yang digunakan berbentuk silinder dengan satu ujung tertutup, sedangkan ujung terbukanya dihubungkan dengan loudspeaker yang menyediakan gelombang bunyi (sistem standing wave). Hasil yang diperoleh adalah bahwa telah terjadi perubahan suhu pada tandon di kiri - kanan stack gambas (bahan alami), dakron (sintetis) atau mesh kasa (logam) yang kemudian disebut tandon panas dan dingin. Penurunan suhu tandon dingin terbesar menggunakan jenis stack gambas (6 cm) dengan penurunan suhu sebesar (11, 3 ± 0, 1) oC, stack dakron (8 cm) sebesar (13, 6 ± 0, 1) oC, dan stack mesh logam sebesar (6, 1 ± 0, 1) oC. Bahkan menggunakan sistem gelombang berjalan, penurunan suhu dapat mencapai 21, 5 oC (dari 26, 5 oC menjadi 5, 1 oC). Dengan demikian telah terwujud sebuah pendingin termoakustik menggunakan stack gambas, dacron dan mesh logam serta penukar kalor tambahan yang dialiri air dalam rangka meningkatkan kinerja sistem.

Keywords

termoakustik, gelombang berdiri, bahan organik, sintesis, logam.

Full Text:

PDF

References

Setiawan, Ikhsan; Utomo, Agung B S ; W, Andi R ; M G. Rancang Bangun Piranti Termoakustik sebagai Pendingin dan Pemanas Udara secara Simultan. Yogyakarta: FMIPA Universitas Gadjah Mada; 2005.
Setiawan I, Susilowati S, ME ABSU. Laporan Penelitian Dosen Muda 2006. UGM, Yogyakarta. 2006;.
Setiawan I, Utomo ABS, Maruto G, Wijaya AR. Rancang bangun piranti termoakustik sebagai pemompa kalor. Sigma. 2007;10(1):25–33.
Elyanita MS, Setiawan I, Setio Utomo AB. Pengaruh Peubah frekuensi dan posisi stack bahan kardus terhadap peubah suhu pada sistem termoakustik. Jurnal Fisika Indonesia. 2007;(33).
Romdhiah; Setiawan, Ikhsan; Utomo ABS. Pengaruh Variasi Posisi Stack dan Frekuensi Gelombang Bunyi Terhadap Perbedaan Suhu pada Sistem Termoakustik dengan Bahan Stack Film. Jurnal Fisika Indonesia. 2006;X(31).
Sampurna D, Setiawan I, Setio Utomo AB. Studi eksperimen untuk mengetahui pengaruh diameter tabung resonator silindris terhadap kinerja piranti termoakustik. Jurnal Fisika Indonesia. 2007;(33).
Zulheldi IS, Setio Utomo AB. Pengaruh Intensitas Bunyi, Jarak Letak Stack dan Diameter Tabung Resonator pada Piranti Termoakustik. Jurnal Fisika Indonesia. 2006;(31).
Achmadin WN. Studi eksperimen untuk mengetahui pengaruh ukuran porositas dan panjang bahan stack serta keberadaan hot heat exchanger terhadap kinerja pendingin termoakustik. Universitas Gadjah Mada; 2012.
Farikhah I, Ristanto S, Idrus H, Kaltsum U, Faisal A, Setiawan I, et al. Thermoacoustic design using stem of goose down stack. In: AIP Conference Proceedings. vol. 1474. American Institute of Physics; 2012. p. 283–286.
Candraresita AF. Pengaruh Frekuensi Resonansi dan Panjang Stack pada Kinerja Pendingin Termoakustik Menggunakan Stack Berpori Acak Bahan Organik (Gambas). Yogyakarta: FMIPA Universitas Gadjah Mada; 2013.
Hidayah Q. Pengaruh Stack berbahan Organik terhadap Perubahan Suhu pada Sistem Pendingin Termoakustik Gelombang Berdiri dan Gelombang Berjalan. Yogyakarta: FMIPA Universitas Gadjah Mada; 2015.
Swift GW. Thermoacoustic engines. The Journal of the Acoustical Society of America. 1988;84(4):1145–1180.
Swift GW. Thermoacoustics: A unifying perspective for some engines and refrigerators. Acoustical society of America; 2003.
Russell DA, Weibull P. Tabletop thermoacoustic refrigerator for demonstrations. American Journal of Physics. 2002;70(12):1231–1233.
Zoontjens L, Howard CQ, Zander AC, Cazzolato BS. Development of a low-cost loudspeaker-driven thermoacoustic refrigerator. In: Proceedings of ACOUSTICS; 2005. p. 9–11.
Tu Q, Gusev V, Bruneau M, Zhang C, Zhao L, Guo F. Experimental and theoretical investigation on frequency characteristic of loudspeaker-driven thermoacoustic refrigerator. Cryogenics. 2005;45(12):739–746.
Setiawan, Ikhsan; Mitrayana; Utomo ABS. Pengembangan Pendingin termoakustik Ramah Lingkungan Menggunakan Dua Buah Stack. In: Proccedings 7th Basic Science National Seminar. Malang: Universitas Brawijaya Malang; 2010.
Putri EKN. Studi Pengaruh Penukar Panas untuk Tandon Dingin dan Panas Terhadap Kinerja Sistem Pendingin Termoakustik Menggunakan Stack Berbahan Gambas (Luffa Acutangula). Yogyakarta: FMIPA Universitas Gadjah Mada; 2013.
Asmara P. Kinerja Piranti Pendingin Termoakustik Gelombang Berdiri dan Gelombang Berjalan Menggunakan Stack Pori Acak. Yogyakarta: FMIPA Universitas Gadjah Mada; 2015.
Setiawan I, Fadly MNM, Utomo ABS. Experimental demonstration of the dependence of temperature decrease on the hydraulic radius of regenerator in a traveling-wave thermoacoustic refrigerator. In: Journal of Physics: Conference Series. vol. 820. IOP Publishing; 2017. p. 12012.
Gupita MC, Setiawan I, Utomo ABS. Studi Eksperimental Pengaruh Frekuensi Bunyi dan Panjang Resonator Lurus Terhadap Penurunan Suhu Dalam Alat Pendingin Termoakustik Tipe Gelombang Berjalan. In: Prosiding SNFA (Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya). vol. 2;. p. 128–136.