Optimasi Sistem Energi (bagian 2)

1.  Orientasi sasaran

Sasaran atau tujuan harus didefinisikan secara jelas. Tugas pertama seorang insinyur adalah mengindentifikasi masalah yang sebenarnya 

2.  Bentuk pemecahan masalah yang bermacam-macam

Tidak ada batasan jumlah pemecahan dalam menyelesaikan masalah menjadi tangggung jawab seorang insinyur untuk memperbolehkan munculnya ide-ide bebas, dan memilih salah satu di antaranya untuk dipakai dalam pelaksanannya

3. Keterbatasan

Kebebasan seorang insinyur dalam memilih dibatasi oleh beberapa pertimbangan,

(i) Hukum alam – dari bidang fisika, kimia, matematika dan sebagainya. Contoh: karbon yang terbakar dalam udara akan menghasilkan CO2 akibat adanya eksistensi dari gravitasi.

(ii) Ekonomis – Finansiil, staf dan material yang terbatas. Seorang insinyur tidak dapat mencapai sesuatu yang sempurna, ia hanya berusaha untuk dapat mencapainya yang terbaik.

(iii) Pertimbangan manusiawi – kebutuhan secara individual dan secara kelompok sosial harus dimasukkan dalam pertimbangan. Seorang insinyur harus memperhatikan faktor estetika, budaya dan agama di samping polusi, kebisingan dan tujuan sosial dari masyarakat di sekitarnya

(v) Fasilitas produksi – keperluan fasilitas produksi, alat transpor, instalasi dan pemeliharaan harus tersedia jika hal tersebut diperlukan.

4. Perkembangan

Seorang insinyur harus mempertimbangkan adanya perubahan rancangannya agar jika ada masukan informasi baru dalam dunia teknik, rancangan tersebut dapat diubah secara fleksibel.

5. Probabilitas

Data yang tersedia serta perhitungan yang dibuat selalu mengandung nilai ketidakpastian. Oleh karena itu, perlu diambil/dipertimbangkan faktor keamanan dan pengijinan kemungkinan terjadinya kelemahan.

6. Nilai Komparatif

Nilai relatif dan perkiraan biaya produksi dimasukkan dalam perhitungan bagi pemilihan rancangan akhir dan proses produksi dari alternatif yang ada

7. Kompromi

Ketidakpastian, konflik tentang waktu yang diperlukan, kesempurnaan hasil dan biaya, kekurangan ilmu pengetahuan, dan sebagainya memerlukan sikap berkompromi.

Optimasi Sistem Energi (bagian 1)

RANCANGAN ENJINERING (ENGINEERING DESIGN)

Rancangan Enjinering.

Dalam mengoptimasi suatu sistem energi, dirasakan perlu untuk menganalisis rancangan sistem tersebut, khususnya bagi alat-alat yang berkaitan dengan proses termal.

 

Rancangan, Termal dan Sistem

Rancangan

Rancangan/desain enjinering adalah sebuah aktivitas yang bertujuan untuk menghasilkan sesuatu dalam membantu memenuhi salah satu kebutuhan manusia, khususnya bagi kegiatan yang mempunyai  faktor-faktor teknologi.

 

Ada tiga hal  penting dalam bahasan masalah ini:

1.   Tujuan dari aktivitas tersebut

2.    Mendapatkan suatu kepuasan dalam membantu memenuhi kebutuhan manusia

3.    Aktivitas tersebut dilandasi oleh faktor teknologi

 

Jiwa seorang perancang/insinyur yang profesional akan selalu berusaha menyelesaikan masalah yang timbul dengan orientasi aplikasi yang dilandasi prinsip keilmuan teknik. Masalah yang harus dipecahkan mempunyai keterbatasan waktu serta mempertimbangkan  faktor ekonomis, kemanusian dan undang-undang yang berlaku.

Hal kedua yang ditekankan pada uraian diatas adalah di dalam memenuhi kebutuhan manusia. Hal ini adalah merupakan sesuatu yang sangat penting pada suatu perancangan dan merupakan alasan utama bagi keberadaan ilmu teknik.

 

Hal ketiga membedakan bidang keteknikan dengan bidang lain, di mana kebutuhan manusia dapat pula dipuaskan oleh musik, seni atau aktivitas lain. Secara definisi, rancangan enjinering dibatasi oleh bidang di mana logika dari prinsip keilmuan merupakan suatu metode yang sangat berperan dalam (yang dipakai untuk) memecahkan sesuatu masalah.

 

Termal

Sesuatu yang menggunakan kalkulasi dan aktivitas yang berlandasan prinsip ilmu termodinamika, perpindahan panas dan mekanika fluida.

Sistem

Sesuatu susunan komponen-komponen yang terintegrasi atau sub-sistem yang bekerja secara bersama untuk mencapai sasaran yang ditetapkan.

KARAKTERISTIK RANCANGAN ENJINERING

Rancangan/disain enjinering adalah sesuatu aktivitas yang memperhatikan:

1. Orientasi sasaran

2. Bentuk pemecahan masalah yang bermacam-macam

3. Adanya batasan

4. Adanya perkembangan

5. Probabilitas

6. Nilai komparatif

7. Kompromi

Flow Boiling: Fluida Kerja

Pengertian Flow Boiling
Flow boiling mirip dengan pool boiling diperoleh dalam tabung yang dipanaskan. Namun, mekanisme yang mendasari, lebih kompleks karena konfigurasi aliran cairan-uap berubah karena penambahan uap sepanjang arah aliran.

Klasifikasi Pola Aliran

•         isolated bubbly flow, ditandai dengan gelembung – gelembung bulat terpisah yang umumnya lebih kecil daripada diameter tabung
•         confined bubbly flow, dengan gelembung terpisah terdistorsi (tidak bulat) dengan diameter yang kira- kira seukuran diameter channel
•         slug flow, ditandai dengan gelembung yang seperti peluru dengan ujung bulat dan ekor datar yang menempati sebagian besar penampang.
•         churn flow, terjadi ketika vapor menjadi tidak stabil dan terganggu. Vapor mengalir dengan kacau dengan cairan yang terdesak ke dinding saluran.
•         slug-annular flow, ditandai dengan tabrakan terhadap dinding ke aliran anular bergelombang dengan gelombang berolakan besar yang mengganggu aliran anular.
•         annular flow, ketika aliran gas mengalir secara kontinu di tengah saluran dengan cairan yang mengalir di pinggir saluran, dan
•         mist flow, dengan mayoritas dalam gas dengan droplet – droplet cairan yang tersebar.