reviewer - erepo.unud.ac.id

REVIEWER 1. Prof. Dr. Agustinus Purna Irawan 2. Harto Tanujaya, S.T., M.T., Ph.D. 3. Dr. Abrar Riza, S.T., M.T. 4. Dr. Lamto Widodo, S.T., M.T. 5. Ir. Sofyan Djamil, M.Si 6. Dr. Adianto, M.Sc 7. Ir. Rosehan, M.T. EDITOR Prof. Dr. Agustinus Purna Irawan PENYUNTING Dr. Lamto Widodo, S.T., M.T. DESAIN SAMPUL DAN TATA LETAK Didi Widya Utama S.T., M.T. PENERBIT Program Studi Teknik Mesin dan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara Jakarta REDAKSI Jl. Letjen. S. Parman No. 1 Jakarta 11440 Telp. (021) 5663124 Fax.: (021) 5663277 e-mail: [email protected] ; [email protected]

PROSIDING

SEMINAR NASIONAL MESIN DAN INDUSTRI X 2016

ISBN: 978-602-71459-3-1

RISET MULTIDISIPLIN UNTUK MENUNJANG PENGEMBANGAN INDUSTRI NASIONAL

Universitas Tarumanagara Jakarta, 21-22 Juni 2016

Diterbitkan oleh: Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara

Jl. Let. Jend. S. Parman No. 1 Jakarta 11440 Telp. 021-5672548, 5663124, 5638335; Fax. 021-5663277

e-mail: [email protected] ; [email protected] Website: www.untar.ac.id

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI X) 2016 Riset Multidisiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional

Jakarta, 21-22 April 2016

i

KATA PENGANTAR

Segala Puji dan Syukur kita panjatkan kepada Allah SWT bahwasanya pelaksanaan Seminar Nasional Mesin Industri ke X 2016 dapat terlaksana dengan baik dan lancar.

Sebagaimana kita ketahui bahwa peran Perguruan tinggi adalah sebagai “Center of Knowledges“ yang berfungsi untuk dapat meningkatkan pengetahuan dan kecerdasan bangsa. Dalam perjalanan meningkatkan kecerdasan bangsa tentu harus didukung oleh pengetahuan praktis dari kalangan industrial yang berfungsi sebagai “Center of Applied” agar bangsa Indonesia dapat mencapai kemandirian terutama menghadapi tuntutan dan persaingan atas diberlakukannya Masyarakat Ekonomi Asia (MEA).

Dalam rangka untuk memperingati Dies Natalis Program Studi Teknik Mesin yang ke 35 dan Program Studi Teknik Industri yang ke 11 Jurusan Teknik Mesin Universitas Tarumanagara menyelenggarakan Seminar Nasional Mesin Industri (SNMI) yang kesepuluh kalinya sebagai sarana komunikasi antara para dosen peneliti, pakar ilmiah lainnya guna meningkatkan mutu pendidikan yang mmengacu pada penelitian yang dihasilkan. Adapun tema SNMI X 2016 ini adalah “Riset Multidisiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional“

Tujuan dari kegiatan Seminar Nasional Mesin Industri X 2016 ini adalah sebagai berikut: 1. Menerapkan sikap inovatif, kreatif terhadap perkembangna dan kemajuan Ilmu

Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK). 2. Forum komunikasi tentang IPTEK antara: Dosen, Peneliti, Praktisi dan Mahasiswa. 3. Menjadikan sarana komunikasi antara peneliti, dosen, praktisi dan pelaku bisnis untuk

dapat mengembangkan kerjasama dan networking dalam bidang IPTEK. Topik yang dibahas dalam Seminar Nasional Mesin Industri X 2016 ini meliputi

bidang Teknik Mesin: Pengembangan Energi termasuk Pemanfaatan Energi Terbarukan, Perancangan Mesin, Teknologi Manufaktur dan Pengembangan Teknologi Material dan Material Alternatif. serta Robotik di bidang Teknik. Industri: Perancangan dan Pengembangan Produk, Perancangan Sistem Kerja dan Ergonomi, Manajemen Operasi dan Produksi, Manajemen Kualitas, Logistik dan Sistem Transportasi, Manajemen Rantai Pasokan, Optimasi Sistem Industri dan Kesehatan dan Keselamatan Kerja.

Pada SNMI X 2016 ini akan menghadirkan 3 (tiga) pembicara kunci dengan professionalism masing-masing sebagai berikut: 1. Ir. Supangkat Iwan Santoso, MT. (Direktur PT. PLN Persero) 2. Daswir Syarif, S.T., M.T. (Kabid. Pemantauan dan Evaluasi Kinerja PT. Timah) 3. Ir. Suhdi, M.T. (Wakil Rektor III Universitas Negeri Bangka Belitung)

Selain pembicara kunci terdapat pula 69 (enam puluh sembilan) artikel ilmiah yang akan dipresentasikan oleh sejumlah dosen dan mahasiswa dari Perguruan Tinggi Negeri dan Swasta dan praktisi dari seluruh Indonesia

Pada kesempatan ini ijinkan kami atas nama Panitia Seminar Nasional Mesin Industri (SNMI X) 2016 memohon maaf sebesar-besarnya atas kekurangan yang terjadi dalam pelaksanaan ini dan kami harapkan semoga pertemuan dan ajang komunikasi pertukaran IPTEK ini tetap berlanjut setelah SNMI X 2016 berakhir. Jakarta, 21 April 2016 Dr. Ir. Erwin Siahaan, M.Si Ketua Pelaksana SNMI X 2016



ii

Sambutan Dekan Fakultas Teknik Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI-X) 2016 Selamat datang dalam Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI-X) 2016 yang diselenggarakan oleh Program Studi Teknik Mesin dan Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara.

Memasuki era Masyarakat Ekonomi ASEAN (MEA), masyarakat ilmiah, Dosen, Peneliti, Praktisi dan Mahasiswa dituntut dapat menghasilkan karya ilmiah yang bermanfaat bagi masyarakat luas terutama, dalam menunjang peningkatan kompetensi dalam persaingan MEA. Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara berusaha untuk selalu berkontribusi positif dalam memfasilitasi pengingkatan kompetensi dosen dan mahasiswa, dengan menyiapkan media diskusi dan presentasi berbagai karya ilmiah, melalui penyenggeraan Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI-X) tahun 2016.

Tema SNMI X 2016 adalah “Riset Multi Disiplin untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional”, sangat relevan dengan kebutuhan saat ini. Pengembangan industri nasional sedang mengalami berbagai tantangan dengan masuknya berbagai produk hasil industri dari luar negeri dengan harga yang kompetitif dan kualitas yang baik. Demikian juga tenaga ahli dari berbagai negara ASEAN sedang dalam proses untuk masuk ke negara lain termasuk Indonesia. Dalam hal ini, peran dunia pendidikan dengan berbagai hasil riset multidisiplin yang dapat diimplementasikan dalam proses manufaktur, merupakan salah satu cara untuk mengatasi tantangan tersebut, termasuk di dalamnya mempersiapkan SDM yang handal.

Hal penting lainnya yang sangat menggembirakan dari pelaksanaan SNMI-X 2016 adalah kolaborasi penyelenggaraan seminar antara Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara dan Fakultas Teknik Universitas Negeri Bangka Belitung, serta Keynote Speakers dari PT. PLN dan PT. Timah. Kolaborasi ini menjadi titik awal dalam kegiatan pengembangan penelitian dan publikasi multi disiplin dan multi institusi. Dari kolaborasi seperti ini, diharapkan dapat dicapai hasil yang lebih baik, saling mengisi kekurangan, saling berbagi pengetahuan dan bermanfaat bagi masyarakat luas, khususnya bagi institusi yang saling berkolaborasi.

Kami mengucapkan terima kasih atas dukungan semua pihak, sehingga kegiatan SNMI-X 2016 ini dapat terlaksana dengan baik.

Kepada seluruh peserta seminar, selamat berseminar, semoga Bapak Ibu mendapatkan informasi dan pengetahuan baru yang dapat digunakan dalam pengembangan IPTEK di tempat masing-masing. Selamat berseminar. Jakarta, 21 April 2016 Dekan, Prof. Dr. Agustinus Purna Irawan



iii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar i Sambutan Dekan Fakultas Teknik ii Daftar Isi iii Susunan Panitia vii Susunan Acara viii Jadwal Presentasi ix Bidang Teknik Mesin 1. Uji Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Motor Otto Berbahan Bakar

Pertalite dengan Campuran Pertalite-Aditif, Abdul Halim Nasution, Hiskia

Benindo Purba, M. Hafiz Pratama 1 2. Efisiensi dan Efektivitas Sirip Berpenampang Segienam Keadaan Tak Tunak,

Julius Teguh Ariwibowo dan PK. Purwadi 12 3. Pengaruh Post Weld Heat Treatment pada Pengelasan Friction Stir Welding

(FSW) Aluminium 2024, Agus Duniawan 22 4. Efektivitas Sirip dengan Luas Penampang Fungsi Posisi Berpenampang

Segiempat Sama Sisi Kasus Satu Dimensi pada Keadaan Tak Tunak, Marcellus

Ruben Winastwan dan P.K. Purwadi 34 5. Konduktivitas Termal Hybrid Nanofluid Al2O3-CuO-Air, Wayan Nata Septiadi,

Cahyo Sudarmo 43 6. Ketahanan Aus Hibrid Komposit Phenolic Resin dengan Penguat Basalt/

Aluminium/Kulit Kerang pada Kampas Rem, Enden Perdana, I.D.G Ary

Subagia, I MD Parwata 50

7. Mesin Pengering Baju Energi Listrik Dengan Daya 800 Watt, PK Purwadi dan

Wibowo Kusbandono 56

8. Analisa Pengaruh Penambahan Mg pada Komposit Matrik Alumunium Remelting Piston Berpenguat SiO2 Menggunakan Metode Stir Casting terhadap Konduktivitas Termal dan Ketahanan Aus, Imam Supriyatma, Teguh Triyono,

Eko Surojo 62

9. Studi Eksperimental Analisis Pengaruh Variasi Kecepatan Inlet Turbin terhadap Performance Turbin Francis Poros Vertikal, Sigit Deddy Purnomo Sidhi,

Samsul Kamal, Prajitno 71

10. Pengaruh Letak Titik Injeksi (Gates Position) terhadap Waktu Pengisian (Filling Time) pada Injeksi Molding dengan Menggunakan Simulasi, Albet Fojiana

Saputra dan Sibut 78

11. Pengkajian Pengoperasian Jaringan Mikro, Hamzah Hilal 79 12. Laju Pembentukan Biogas di Daerah Stepa dengan Temperatur Konstan Sebesar

540C, I Gusti Bagus Wijaya Kusuma 88 13. Kajian Unjuk Kerja terhadap Pemakaian Pertalite pada Sepeda Motor, I Gusti

Bagus Wijaya Kusuma 94

14. Analisa Struktur Mikro dan Sifat Mekanik Paduan Aluminium Hasil Pengecoran Cetakan Pasir, Abdul HayMukhsin, Muhammad Syahid, Rustan Tarakka 100

15. Mesin Pengupas Kulit Kacang Tanah, Febryan Maulana 105 16. Studi Eksperimental Sistem Refrigerasi Kompresi Uap Menggunakan Nosel pada

Outlet Evaporator dan Inlet Kondensor, Yohanes Kuntjoro, Suhanan 115 17. Pemodelan Dua Dimensi Thermo-Elasto-Viskoplastis Proses Pembentukan

Aluminium dengan Metode Elemen Hingga, Wahyu Kurniawan 123



TM-43

KONDUKTIVITAS TERMAL HYBRID NANOFLUID Al2O3-CuO-AIR

Wayan Nata Septiadi, Cahyo Sudarmo Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana

Jl. Kampus Bukit Jimbaran, Badung-Bali Hp: 081916356509

e-mail: [email protected]

Abstrak

Perkembangan teknologi pada bidang elektronik yang pesat mengacu pada peningkatan performa dan pengecilan dimensi khususnya pada prosessor komputer. Dampak dari peningkatan performa dan pengecilan dimensi prosessor berpengaruh terhadap meningkatnya fluks kalor yang dihasilkan, sehingga sistem pendingin konvensional tidak dapat mengatasi dan mulai ditinggalkan. Sistem pendingin kini mengarah pada pendinginan dua fase, salah satunya adalah pipa kalor. Kinerja pipa kalor sangat ditentukan oleh fluida kerja sebagai media penghatar kalor. Nanofluida mulai banyak di gunakan sebagai fluida kerja alternatif karena memiliki konduktivitas termal yang lebih baik, akan teteapi terkadang nanofluida dengan konduktivitas termal yang baik terdapat kelemahan pada permasalahan sedimentasi. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mendapatkan fluida kerja berupa nanofluida dengan konduktivitas termal yang tinggi dan tingkat sedimentasi yang rendah. Penelitian ini dilakukan dengan mendispersikan partikel nano Al2O3 dan CuO berdiameter 20 nm pada fluida dasar air (H2O) dengan fraksi volume 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% dan 1% pada beberapa komposisi rasio Al2O3-CuO. Proses sintesa dilakukan dengan ultrasonic prosessor selama 15 sampai 60 menit pada frekuensi 100 Hz. Konduktivitas termal diukur dengan menggunakan KD2 Decagon, pada temperature 25oC. Dari penelitian yang dilakukan didapatkan bahwa komposisi rasio yang optimum sebesar 75% Al2O3 dan 25% CuO pada fraksi volume 0,5% dengan konduktivitas termal 0,67 W/m oC Kata kunci: hybrid nanofluid, konduktivitas termal, pipa kalor

PENDAHULUAN Perkembangan teknologi khususnya dalam bidang elektronik mengalami

peningkatan yang sangat pesat (K. Paiva, dkk., 2015). Pengembangan pengembangan yang dilakukan semua mengarah kepada peningkatan kinerja yang dibarengi dengan pengecilan dimensi dari produk teknologi tersebut (R. Chein, dkk., 2004). Hal ini memberikan dampak pada tingginya fluks kalor yang dihasilkan, dimana fluks kalor bisa mencapai lebih dari 100 W/cm2 (I. C. Mihai, dkk., 2009). Pendingin konvensional tidak lagi mampu mengatasi permasalahan tersebut sehingga sistem pendingin mulai mengarah ke sistem dua fase, salah satunya heat pipe atau pipa kalor (I. Mudawar, 2001). Pipa kalor mulai banyak digunakan karena kemampuannya menyerap kalor dalam jumlah besar dan sistem sirkulasi fluida kerja yang bersifat pasif. Kinerja pipa kalor sangat dipengaruhi oleh fluida kerja yang digunakan yang berfungsi sebagai media penghantar kalor (Nandy Putra, dkk., 2014).

Nano fluida merupakan salah satu fluida kerja yang telah banyak diteliti dan dipergunakan sebagai fluida kerja alternatif pada pipa kalor. Banyak penelitian telah dilakukan mengenai fluida kerja pada heat pipe. Nanofluida merupakan fluida dengan pendispersian partikel nano pada fluida dasar. Nanofluida memiliki konduktifitas termal yang lebih tinggi dari pada fluida konvensional serta memiliki efek Brownian yang lebih tinggi sehingga memiliki kemampuan mentransfer panas yang lebih baik (L. Sundar, dkk., 2013 dan Nandy Putra, 2003). Banyak penelitian telah dilakukan guna meningkatkan konduktivitas telmal nanofluid seperti halnya Nandy Putra, dkk., (2012) telah melakukan pengujian pada konduktivitas termal nanofluid Al2O3, TiO2 dan ZnO pada beberapa fraksi volume dengan fluida dasar air dan ethyleneglycol, dimana dalam hal ini nanofluida Al2O3-



TM-44

air memiliki konduktivitas termal paling tinggi dibandingkan dengan nanofluida TiO2-air dan ZnO-air. Konduktivitas termal nanofluida CuO-air baik dengan dan tanpa surfaktan juga telah diteliti oleh R. Saleh, dkk., (2014), N. Putra dan W.Nata, (2014). Pengukuran konduktivitas pada nanofluid oxide juga dilakukan oleh Lee, dkk.,(1999), dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan metode hot-wire. Hasil penelitian menunjukakan bahwasanya dengan penambahan sebagian kecil material nano partikel dapat meningkatkan konduktivitas termal yang signifikan. Hal yang sama juga dikatakan oleh J.H. Lee, (2008) bahwa fraksi volume rendah antara 0,1% sampai 0,3% dapat meningkatkan konduktivitas termal. Peningkatan konduktivitas termal sebesar 20% disampaikan oleh Hu Peng, dkk.,(2008) pada pengujian nanofluid aluminium nitrida pada fraksi volume 0,5%. Nano fluid dari oxida besi seperti Fe3O4 dengan fluida dasar kerosin juga telah diteliti oleh Yu Wei, dkk., dimana peningkatan konduktivitas terjadi linier dengan peningkatan fraksi volume. Walaupun demikian akan tetapi terkadang fluidanano masih dihadapkan dengan permasalahan aglomerasi. Terkadang nanofluida yang memiliki konduktifitas termal yang tinggi memiliki waktu aglomerasi yang relatif cepat sedangkan nanofluida yang waktu aglomerasinya lama memiliki konduktifitas termal lebih rendah.

Berdasarkan hal tersebut maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan fluida kerja alternatif berupa hybrid nanofluid yang memiliki konduktivitas termal yang tinggi serta waktu aglomerasi yang panjang atau tidak cepat terjadi aglomerasi.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan melalui metode eksperimen dimana tahap pertama adalah tahap sintesa hybrid nanofluid Al2O3-CuO-Air dan tahap ke dua merupakan tahap pengujian dan pengambilan data konduktivitas termal. Dalam tahap ini juga dilakukan pengamatan terhadap proses aglomerasi atau pengendapan yang terjadi pada hybrid nanofluid Al2O3-CuO-Air. Adapun alur penelitian dapat dilihat pada diagram alir seperti pada Gambar 1.

Mulai

Sintesa Hybrid nanofluidDimeter Al2O3 & CuO

Densitas Al2O3 & CuO

Fraksi volume

Komposisi Al2O3 : CuO

Pengujian konduktivitas

termal (metode KD2)

Pengamatan aglomerasi

Selesai

Gambar 1. Alur penelitian

1. Sintesa Hybrid nanofluid Sintesa hybrid nanofluid dilakukan dengan mendispersikan partikel nano Al2O3 dan

CuO yang masing masing berdiameter 20 nm ke dalam fluida dasar Air. 100 ml hybrid nanofluid di sintesa dengan menggunakan ultrasonik prosesor dengan waktu sonifikasi 15,30 dan 60 menit pada temperatur 25oC. Gambar 2. Merupakan skematik sintesa hybrid nanofluid Al2O3-CuO-Air. Hybrid nanofluid Al2O3-CuO-Air masing-masing dibuat pada



TM-45

fraksi vlume 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% dan 1% dengan komposisi antara partikel nano Al2O3 dengan CuO masing masing 80:20, 75:25, 70:30, 65: 35 dan 50:50.

Gambar 2. Skematik dan proses sintesa hybrid nanofluid Al2O3-CuO-Air

Fraksi volume dapat dihitung melalui persamaan 1:

Volume nanopartikelFraksi volumeVolume nanofluid

2 3

2 3

Volume Al O CuOVolume hybrid Al O CuO Air

2 3

2 3

2 3

massa Al O massa CuOAl O CuO

Volume hybrid Al O CuO Air

(1)

2. Pengujian Konduktivitas Termal

Gambar 3 merupakan pengujian konduktivitas termal hybrid nanofluid Al2O3-CuO-Air dengan menggunakan metode KD2. Pengujian dilakukan dengan mengkondisikan temperatur pada 25oC yakni merupakan temperatur lingkungan.

Gambar 3. Skematik dan proses pengujian konduktivitas termal hybrid nanofluid dengan

metode KD2



TM-46

HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 4. merupakan grafik hasil pengujian konduktivitas termal hybrid nanofluid

Al2O3-CuO-Air pada fraksi volume 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% dan 1% dengan komposisi nano partikel 50:50 dengan waktu sonifikasi 30 menit. Dari gambar terlihat bahwa peningkatan fraksi volume dapat meningkatkan nilai konduktivitas termal dimana masing masing memiliki nilai konduktivitas termal 0,62 W/moC, 0,69 W/moC, 0,73 W/moC, 0,76 W/moC dan 0,78 W/moC jika dibandingkan dengan fluida dasar yang digunakan yakni air dengan konduktivitas termal 0,56 W/moC dan massa partikel yang di dispersikan maka fraksi volume 0,5% memberikan peningkatan konduktivitas termal yang paling signifikan dibandingkan dengan fraksi volume yang lain.

Konduktivitas termal pada beberapa komposisi nano partikel 80:20, 75:25, 70:30, 65: 35 dan 50:50 pada fraksi volume yang sama juga diperlihatkan pada gambar tersebut. Komposisi nano partikel juga memberikan pengaruh pada nilai konduktivitas termal hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air. Adapun konduktivitas termal masing masing komposisi pada fraksi volume 0.5 % adalah 0,65 W/moC, 0,67 W/moC, 0,69 W/moC, 0,71 W/moC dan 0,73 W/moC. Penambahan komposisi CuO yang semakin besar dapat meningkatkan konduktivitas termal hybrid nanofluid, hal ini wajar karena memang konduktivitas termal nanopartikel CuO lebih besar dari konduktivitas termal nano partikel Al2O3.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

k [W

/mo C

]

Fraksi volume [%]

Komposisi Al2O

3:CuO

50:50

65:35

70:30

75:25

80:20

Waktu sonifikasi 30 menit

Gambar 4. Konduktivitas termal hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air pada sonifikasi 30 menit

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

k [W

/mo C

]

Fraksi volume [%]

Waktu sonifikasi

15 menit

30 menit

60 menit

Komposisi Al2O

3/CuO : 75/25

Gambar 5. Konduktivitas termal hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air pada sonifikasi

komposisi 75:25.



TM-47

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

Waktu sonifikasi 30 menit

k h-n/k

air

Fraksi volume [%]

Komposisi Al2O

3:CuO

50:50

65:35

70:30

75:25

80:20

konduktivitas air 0.56 W/moC

Gambar 6. Perbandingan konduktivitas termal hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air terhadap

fluida dasar

Jika dibandingkan dengan rasio konduktivitas termal nanofluid Al2O3-air yang dilakukan oleh Nandy Putra, dkk.,(2012) pada fraksi volume 1 % yang hanya mencapai 1,05, maka hybrid nanofluid Al2O3-CuO air telah mengalami peningkatan mencapai 1,29 sampai 1,39. Hal ini dikarenakan adanya keterlibatan dari partikel nano CuO yang mengakibatkan lebih tingginya nilai konduktivitas termal dari hybrid nanofluid.

Untuk melihat pengaruh waktu sonifikasi terhadap konduktivitas termal hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air, dilakukan variasi terhadap lama waktu sonifikasi pada saat sintesa hybrid nanofluid. Komposisi 75:25 untuk Al2O3 dengan CuO dipilih pada fraksi volume 0,3%. Hal ini memiliki pengaruh terutama terhadap aglomerasi yang terjadi pada akhir proses sonifikasi yang secara tidak langsung berpengaruh terhadap nilai konduktivitas termal hybrid nanofluid. Gambar 5. menunjukkan kondisi konduktivitas termal untuk waktu sonifikasi 15 menit, 30 menit dan 60 menit. Nilai konduktivitas termal tidak terlalu jauh berbeda untuk ke tiga perlakuan yakni 0,61 W/moC, 0,64 W/moC dan 0,62 W/moC, akan tetapi aglomerasi tampak terjadi langsung 2 jam setelah sonifikasi untuk perlakuan waktu sonifikasi 15 menit. Hal serupa juga terjadi pada perlakuan waktu sonifikasi 60 menit, dimana hybrid nanofluid tampak mulai mengalami pengendapan setelah 4 jam. Jika dibandingkan dengan perlakuan waktu sonifikasi 30 menit kondisi perlakuan 15 menit dan 60 menit terindikasi adanya sebagian kecil partikel nano telah mengalami pengendapan sesaat setelah proses sonifikasi selesai dilakukan sehingga nilai konduktivitas termal hybrid nanofluid untuk dua kondisi ini lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan sonifikasi 30 menit yakni 0,64 W/moC. Perbandingan nilai konduktivitas termal hybrid nanofluid terhadap konduktivitas termal fluida dasar ditampilakan pada Gambar 6.

Untuk perlakuan waktu sonifikasi 30 menit, aglomerasi memang tidak terjadi sesaat setelah proses sonifikasi selesai dilakukan. Aglomerasi atau sidimentasi hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air diindikasikan dengan terbentuknya pengendapan partikel nano dalam hybrid nanofluid yang ditandai dengan perbedaan kepekatan antara hybrid nanofluid pada bagian atas dengan bagian bawah yang terlihat pada hybrid nanofluid dalam wadah. Pengamatan dilakukan setiap hari dengan pengambilan foto untuk melihat kondisi aglomerasi yang terjadi. Dari Gambar 7. terlihat kondisi glomerasi untuk masing-masing fraksi volume 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% dan 1% pada komposisi 50:50 serta perlakuan waktu sonifikasi 30 menit. Untuk kondisi fraksi volume 0,1% pengendapan mulai terjadi pada hari ke 31 dan komposisi fraksi volume 0,3%, 0,4%, 0,5 % dan 0,7 % masing masing



TM-48

mulai terjadi aglomerasi pada hari ke 28, 25, 20 dan 15 Komposisi partikel nano 75:25 antara Al2O3 dengan CuO memberikan waktu terjadinya aglomerasi yang lebih lama dimana untuk fraksi vlume 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% dan 1% masing masing mulai terjadi aglomerasi pada hari ke 40, 38, 35, 32 dan 28, dimana kondisi seperti terlihat pada gambar 9. Jika dibandingkan dengan nanofluid Al2O3-air yang telah di lakukan pada penelitian terdahulu oleh Nandy Putra, dkk.,(2012) dimana disampaikan bahwa nanofluid Al2O3-air mengalami aglomerasi setelah hari ke 64, maka hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air mengalami aglomerasi lebih cepat. Aglomerasi lebih cepat yang dialami oleh hybrid nanofluid ini diprediksi akibat dari nanopatikel CuO yang memang mengalami aglomerasi lebih cepat pada fluida dasar air tanpa adanya penambahan surfaktan dalam sintesa nanofluid tersebut.

Gambar 8. Hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air komposisi 50:50 dengan waktu sonifikasi

30 menit

Gambar 9. Hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air komposisi 75:25 dengan waktu sonifikasi 30

menit

KESIMPULAN Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan

bahwasanya konduktivitas termal hybrid nanofluid Al2O3-CuO-air lebih tinggi dibandingkan dengan konduktivitas termal nanofluid Al2O3-air dimana konduktivitas termal hybrid nanofluid meningkat signifikan pada fraksi volume rendah. Konduktivitas termal paling optimal pada komposisi 75% Al2O3 dan 25% CuO pada fraksi volume 0,5% dengan waktu mulai terjadinya aglomerasi pada hari ke 40 dan konduktivitas termal 0,67 W/moC.



TM-49

UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih diucapkan kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada

Masyarakat Universitas Udayana atas dukungan dana serta Applied Heat Transfer Research Group FT-UI atas penggunaan beberapa peralatan dalam proses sintesa hybrid nanofluid.

DAFTAR PUSTAKA. 1. K. Paiva and M. Mantelli. (2015). Wire-plate and sintered hybrid heat pipes: Model

and Experiments. International Journal of Thermal Sciences, vol. 93, pp. 36-51. 2. R. Chein and G. Huang. (2004). Thermoelectric cooler application in electronic

cooling. Applied Thermal Engineering, vol. 24, pp. 2207-2217. 3. I. C. Mihai. (2009). Heat transfer in minichannels and microchannels CPU cooling

ystems. Advanced Topics in Optoelectronics, Microelectronics, and Nanotechnologies IV, pp. 72971N-72971N-5.

4. I. Mudawar. (2001). Assessment of high-heat-flux thermal management schemes. Components and Packaging Technologies, IEEE Transactions on, vol. 24, pp. 122-141, 2001.

5. Nandy Putra, Wayan Nata Septiadi. (2014). Teknologi Pipa Kalor; Teori, Desain dan Aplikasi. UI-Press: Jakarta

6. L. Sundar, Md.H. Farooky, S.N. Sarada, M.K. Singh. (2013). Experimental thermal conductivity of ethylene glycol and water mixture based low volume concentration of Al2O3 and CuO nanofluids. Int Comm Heat Mass Transfer. Vol. 41, pp.41–46.

7. Nandy Putra. ( 2003). Nano Teknologi: Pengembangan Potensi Nanofluida Sebagai Fluida Kerja Alternatif.

8. Saleh, R., Putra, N., Wibowo, R. E., Septiadi, W. N., Prakoso, S. P. (2014). Titanium dioxide nanofluids for heat transfer applications. Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 52, pp.19-29.

9. Putra, N., Septiadi, W. N., Rahman, H., Irwansyah, R. (2012). Thermal performance of screen mesh wick heat pipes with nanofluids. Experimental Thermal and Fluid Science, vol.40, pp.10-17.

10. Lee, S., Choi, S. S., Li, S. A., & Eastman, J. A. (1999). Measuring thermal conductivity of fluids containing oxide nanoparticles. Journal of Heat transfer, vol.12, pp.280-289.

11. Lee, J. H., Hwang, K. S., Jang, S. P., Lee, B. H., Kim, J. H., Choi, S. U., & Choi, C. J. (2008). Effective viscosities and thermal conductivities of aqueous nanofluids containing low volume concentrations of Al 2 O 3 nanoparticles. International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 5, pp.2651-2656.

12. Hu, P., Shan, W. L., Yu, F., & Chen, Z. S. (2008). Thermal conductivity of AlN–ethanol nanofluids. International Journal of Thermophysics, vol. 29, pp.1968-1973.

13. Yu, W., Xie, H., Chen, L., & Li, Y. (2010). Enhancement of thermal conductivity of kerosene-based Fe 3 O 4 nanofluids prepared via phase-transfer method. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, vol. 355, pp.109-113.

Konduktivitas Termal HybridNanofluid Al2O3-CuO-Air

by Wayan Nata Septiadi

FILE

TIME SUBMITTED 27-JUL-2016 03:50PM

SUBMISSION ID 692089792

WORD COUNT 2513

CHARACTER COUNT 14843

KONDUKTIVITAS_TERMAL_HYBRID_NANOFLUID_AL2O3-CUO-AIR.PDF(738.23K)

8%SIMILARITY INDEX

5%INTERNET SOURCES

5%PUBLICATIONS

3%STUDENT PAPERS

1 1%

2 1%

3 1%

4 1%

5 1%

6 1%

Konduktivitas Termal Hybrid Nanofluid Al2O3-CuO-AirORIGINALITY REPORT

PRIMARY SOURCES

Mondragón, R, C Segarra, J C Jarque, J EJulia, L Hernández, and R Martínez-Cuenca."Characterization of physical properties ofnanofluids for heat transfer application",Journal of Physics Conference Series, 2012.Publicat ion

tplab.vuse.vanderbilt.eduInternet Source

Submitted to Cranfield UniversityStudent Paper

Luo, Yi, Beike Yu, Xiaodong Wang, andCongming Li. "A Novel Flat Micro Heat PipeWith a Patterned Glass Cover", IEEETransactions on Components Packaging andManufacturing Technology, 2016.Publicat ion

www.arti-research.orgInternet Source

Submitted to Technological Institute of thePhilippinesStudent Paper

7 1%

8 <1%

9 <1%

10 <1%

11 <1%

12 <1%

13 <1%

14 <1%

15 <1%

16 <1%

www.scribd.comInternet Source

www.abcm.org.brInternet Source

www.unsa.ac.idInternet Source

repository.ui.ac.idInternet Source

susantojk.blogspot.comInternet Source

perkebunan.litbang.deptan.go.idInternet Source

digilib.upi.eduInternet Source

lppm.unud.ac.idInternet Source

Xie, Huaqing, Wei Yu, Yang Li, and LifeiChen. "Influencing Factors for ThermalConductivity Enhancement of Nanofluids",ASME 2009 Second International Conferenceon Micro/Nanoscale Heat and Mass TransferVolume 1, 2009.Publicat ion

International Journal of Numerical Methodsfor Heat & Fluid Flow, Volume 24, Issue 5(2014-09-16)Publicat ion

EXCLUDE QUOTES OFF

EXCLUDEBIBLIOGRAPHY

ON

EXCLUDE MATCHES OFF

reviewer - erepo.unud.ac.id

Documents