Category Archives: CFD

Pengaruh Sudut Inlet Secondary Air Terhadap Abrasion Rate dan Reaksi Pembakaran pada Boiler CFB dengan Simulasi CFD

Laporan Simulasi

SUMMARY

Boiler CFB banyak digunakan untuk PLTU skala kapasitas menengah dan besar. Boiler ini dinilai lebih efisien dibanding dengan tipe boiler lain. Boiler FCB ini amat rentan terhadap abrasi, seperti yang terjadi pada PLTU Tarahan yang juga menggunakan boiler tipe ini. PLTU Tarahan menggunakan bahan bakar batu bara dan pasir silika sebagai bed-nya. Pada saat pelaksanaan uji keandalan unit selama 30 hari secara terusmenerus, pada hari ke 26, telah terjadi kegagalan pada boiler CFB berupa bocornya water wall tube. Kebocoran tuk terjadi akibat dari erosi oleh material bed, yang terdiri dari pasir kuarsa, batu bara, limestone dan udara yang berada di ruang bakar. Kegagalan tersebut dapat dijadikan latar belakang dilakukannya simulasi aliran material bed dan mengkaji kemungkinan penyebab terjadinya erosi oleh material bed pada water wall tube.

Kata kunci : CFB, CFD, Abrasi, pembakaran

.

GENERAL

Objective
  1. Membuat simulasi permodelan pada boiler CFB
  2. Memperoleh desain letak inlet air dan solid material yang memiliki abrasion rate yang minimum.
  3. Mengetahui interaksi aliran dan energi antara gas panas hasil pembakaran bahan bakar, udara primer, udara sekunder, aliran batubara, dan aliran bed.
  4. Mengetahui distribusi temperature akibat pembakaran pada boiler.
  5. Mempelajari aliran fluida yang terjadi dalam boiler
  6. Mengetahui proses pembakaran barubara pada furnace
  7. Meningkatkan proses pembelajaran simulasi software bagi mahasiswa

Scope of Work

Report ini mencakup simulasi pada boiler CFB. Pada boiler type CFB terdapat 3 bagian utama yaitu:

1. FURNACE yang berfungsi sebagai tempat terjadinya pembakaran bahan bakar. Komponen yang terdapat di Furnace: Wall tube, Panel Evaporator, Panel Superheater .

2. CYCLONE yang berfungsi untuk memisahkan batubara yang belum terbakar dengan abu (ash) sisa pembakaran dan mengembalikannya ke Furnace. Komponen utama Cyclone: Cyclone, SealPot, Seal Pot Duct.

3. BACKPASS yang berfungsi sebagai ruang pemanfaatan kalor yang terdapat dalam flue gas. Komponen utama di Backpass: Finishing Superheater, Low Temperature Superheater, Economizer, dan Tubular Air Heater

Simulasi hanya dilakukan pada bagian furnace, karena Read the rest of this entry

Iklan

Kunjungan ke PLN Engineering Jakarta

Beberapa waktu lalu kelas CFD dan FEM mengadakan ekskursi/kunjungan ke PT PLN Engineering. PT PLN Enjirining merupakan salah satu anak perusahaan dari PT PLN Persero. PT Prima Layanan Nasional Enjiniring (PT PLN Enjiniring) didirikan pada tahun 2002, dan bergerak di bidang consulting dan engineering solution di Indonesia. Tujuan dari perusahaan ini ialah untuk mengadakan hal seputar bisnis dan enjiniring, pengadaan dan konstruksi(EPC), operasi dan pemeliharaan baik dalam lingkup kelistrikan maupun tidak.

Cukup banyak hal yang di dapat dari kunjungan kami, dan benar-benar membuka wawasan saya mengenai menejemen pembangkitan energy di Indonesia. Narasumber (Bapak Ibrahim) yang merupakan project leader untuk beberapa proyek Pembangkit menuturkan, bahwa sebenarnya biaya pemeliharaan untuk sebuah pembangkit benar-benar mahal. Biaya tersebut di tanggung oleh PLN sebagai BUMN yang mengurusi pengadaan listrik di Indonesia. Biaya pemeliharaan sebuah PLTU bisa mencapai 70 milyar rupiah pertahun, dan pengeluaran terbesar ialah untuk penggantian part-part pembangkit. Hal ini merupakan salah satu sebab yg menjadikan PLN mengalami kerugian finansial, sebagaimana yang sempat beberapa kita dengar di warta berita (tentunya banyak factor lain yg menyebabkan kerugian PLN saat ini). Proyek PLN saat ini ialah membuat pembangkit skala kecil (3-15 MW) dan disebut sebagai Proyek Merah Putih. Kenapa disebut demikian? Karena diharapkan seluruh(atau sebagian besar) part/komponen dari Pembangkit ini berasal dari local content. Tentunya untuk Turbin dan generator, saying sekali, di Indonesia belum ada satupun perusahaan manufaktur yang dapat membuat kedua part ini. Untuk PT PLN sendiri, masih mengimpor dari China. Mengapa mengimpor dari china dan bagaimana kualitasnya? Read the rest of this entry

Metodologi Pemecahan Kasus CFD

a. Identifikasi masalah:

Ini adalah tahapan paling awal sebelum melakukan simulasi. Tahapan ini meliputi pemilihan region/lokasi yang akan kita lakukan simulasi, penyederhanaan region simulasi tsb, dan pemodelan simulasi apa yg akan kita lakukan, apakah 1D, 2D, atau 3D.

b. Pre processing:

Pada tahapan ini, kita menentukan situasi perhitungan CFD yang akan di buat. Hal ini termasuk bentuk sistem, konstanta – konstanta fisikal, kondisi sempadan, dan juga sistem perhitungan yang akan dilakukan (apakah perhitungan panas, kecepatan, tekanan, mass transfer, dll). Tahapan ini bertujuan untuk mengenali kasus dengan jelas sebelum dilakukan analisa CFD. Oleh karenanya juga termasuk ke dalam ke detailan domain (grid), ketelitian perhitungan (jumlah cell), dan asumsi asumsi lainnya (kondisi turbulensi, bil reynolds, dll). Setelah parameter – parameter selesai ditentukan, kemudian kita input parameter tersebut ke dalam software CFD. kemudian menghitungnya.

c. Processing

Proses perhitungan analisis kasus (pada software CFD) yang dilakukan oleh komputer. Kita menunggu hasil tersebut untuk melihat apakah hasilnya konvergen Read the rest of this entry

Pembuatan Mesh

Pembuatan mesh atau yg lebih dikenal dengan istilah meshing, merupakan salah satu langkah dalam pre-proccessing sebuah simulasi. Baik untuk simulasi struktural yg menggunakan Finite Element Method(FEM), maupun simulasi CFD yg umumnya menggunakan Finite Volume Method(FVM). Mesh ini sendiri berguna untuk membagi geometry dari model menjadi banyak elemen yg nantinya digunakan oleh solver untuk membangun volume kontrol.

Pada beberapa software FEA(Finite Element Analysis), dalam pengaturan pembuatan mesh, dijumpai opsi fine(halus) dan coarse(kasar). Fine mesh akan mengandung lebih banyak cell sehinga membentuk model yg halus. Bagaimana menentukan pilihan tsb? Fine mesh tentunya akan menghasilkan hasil perhitungan yang lebih akurat, karena persamaan dihitung pada jarak cell yang lebih rapat. Namun dengan membuat mesh semakin rapat (yg artinya akan semakin banyak jumlah cell yang dihitung) maka komputasi solvernya pun akan semakin lama. Pada penggunaan software yang lebih advance, meshing dilakukan Read the rest of this entry

SWx Flow Simulation atau ANSYS FLUENT?

Tulisan ini Cuma sekilas review dari newbie yg baru belajar FLUENT, biasanya saya simulasi CFD menggunkana SolidWorks Flow Simulation(SWFS). FLUENT ialah salah satu software CFD dari ANSYS. Sedangkan SolidWorks Flow Simulation ialah add-ins SWx untuk simulasi CFDnya.

Menurut saya, Fluent diperuntukkan bagi advanced user, dengan advanced simulation. Sedang swfs recommended digunakan untuk yang baru belajar cfd, dan digunakan untuk simulasi yang tidak kompleks. Jadi untuk yg baru belajar, ya saya sarankan untuk memakai swfs aja dulu. Dengan beberapa alasan

  1. Interfaces: swfs sangat user friendly. Mudah digunakan, bahkan untuk yg buta CFD sekalipun(tinggal belajar&ngikutin tutorial yang udah include dari SWxnya(baca posting saya disini ) . Fitur wizard pada swfs memudahkan user untuk men-setting parameter2 fluida dan sistemnya. Setelah menggunakan wizard dalam settingan awal, pre-processing untuk simulasi nantinya telah dibuat berurutan, dan dalam bentuk simulation-tree/dropdown list. Misalnya saja untuk simulasi sederhana di bawah. User tinggal menginput data awal secara berurutan, mulai dari computational domain hingga convergence-goalsnya. Kemudian setelah simulasi, data hasil simulasi dapat dengan mudah dilihat di results. Read the rest of this entry

Analisis Aerodinamis pada Permukaan Urban Concept Car SEM UI: “Kalabiya” dengan CFD

Disusun oleh: Muhammad ‘Abdullah Hamidi

Mechanical Engineering Dept., University of Indonesia

Bismillaahirrahmaanirrahiim

ABSTRAK

Untuk menghemat energi dan untuk melindungi lingkungan global, pengurangan konsumsi bahan bakar merupakan perhatian utama dari produsen mobil modern. Pengurangan gaya hambat mobil sangat penting untuk mengurangi konsumsi bahan bakar. Merancang sebuah kendaraan dengan resistensi Drag yang minimum memberikan keuntungan ekonomis dan kinerja. Penurunan resistensi untuk meneruskan gerak memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi untuk output daya yang sama, atau output daya yang lebih rendah untuk kecepatan yang sama. Bentuk body mobil merupakan faktor penting untuk pengurangan drag. Untuk merancang suatu bentuk yang efisien dari mobil yang akan menawarkan resistansi rendah untuk gerakan ke depan, kebutuhan yang paling penting fungsional saat ini adalah konsumsi bahan bakar rendah.

Tujuan utama dibalik makalah ini adalah untuk menghitung koefisien Drag, gaya drag dan momen pada kendaraan dengan menggunakan perangkat lunak (software) CFD (komputasi dinamika fluida), CFDSOF. Read the rest of this entry

%d blogger menyukai ini: