BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/618/jbptitbpp-gdl-rizwangifr-30882-5... · Komponen-komponen tersebut adalah ... udara dilakukan sebanyak

Bab IV Pengujian dan Analisis 47

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Dalam melakukan pengujian menggunakan BOCLE, diperlukan perangkat data

akuisisi. Perangkat ini akan mengambil data dan memindahkannya ke komputer dalam

bentuk tampilan tertentu. Proses pengukuran ini dilakukan dengan memasang sensor-

sensor yang akan menjadi instrumen pengukur dan dilengkapi dengan metode pengukuran

sebagai perangkat lunaknya.

Perangkat data akuisisi terdiri dari empat komponen penting sebagai rangkaian data

akuisisi. Komponen-komponen tersebut adalah sensing element, signal conditioning

element, signal processing element, dan data presentation element.

4.1 Pemasangan Alat Uji Kelumasan Bahan Bakar BOCLE

Komponen-komponen utama dalam alat uji kelumasan bahan bakar BOCLE ini

adalah:

• Alat BOCLE beserta sensor-sensornya

• Amplifier atau alat penguat sinyal tegangan

• Data acquisition card

• Avometer

Komponen-komponen BOCLE dipasang dengan urutan sesuai dengan fungsinya

masing-masing. Gaya gesek, temperatur, dan kecepatan aliran udara dibaca langsung oleh

sensor strain gage, thermocouple, dan hotwire anemometer. Sensor-sensor tersebut

merubah sinyal-sinyal yang diterima menjadi sinyal hambatan. Sinyal hambatan tersebut

kemudian masuk pada penguat sinyal tegangan (amplifier). Dalam bentuk sinyal tegangan

yang telah diperkuat inilah sinyal-sinyal bacaan sensor tersebut mudah dibaca.

Penampilan sinyal-sinyal tegangan dapat dilakukan langsung oleh avometer atau

perangkat komputer. Untuk melakukan penampilan dengan menggunakan komputer,

sinyal-sinyal analog (tegangan) dari amplifier harus diubah terlebih dahulu menjadi sinyal

digital dengan menggunakan analog to digital converter (ADC). Data digital yang

dihasilkan kemudian ditampilkan pada komputer menggunakan software Labview.

Penampilan data menggunakan komputer ini bertujuan untuk mempermudah pencatatan

sinyal yang dihasilkan.


Berikut ini adalah gambar tampilan software Labview dan skema sistem pengukuran

BOCLE.

Gambar 4.1. Gambar tampilan software Labview

Gambar 4.2. Skema pemasangan sistem pengukuran

4.2 Kalibrasi BOCLE

Proses awal yang dilakukan sebelum melakukan proses pengujian adalah proses

kalibrasi. Proses kalibrasi sensor-sensor pada BOCLE ini dilakukan untuk membandingkan

besar tegangan yang terjadi untuk suatu keadaan dibandingkan dengan hasil pengukuran

BOCLE SENSOR AMPLIFIER

AVOMETER AKUISISI DATA

KOMPUTER


alat-alat lain yang lebih dipercaya hasil pengukurannya seperti termometer analog,

flowmeter hotwire, dan timbangan digital.

4.2.1 Kalibrasi Pengukur Beban

Kalibrasi beban nol

1. Pengukur beban digantung pada batang beban tanpa beban tambahan (beban 0 kg).

2. Amplifier diatur agar keluaran tegangan dari voltmeter adalah 0 volt.

3. Hasil keluaran dari amplifier kemudian dicatat oleh komputer selama 1 menit

dengan kecepatan pencatatan 1 data/detik.

Kalibrasi beban 20, 47, 64, 81, 100, 111, 121, 141 gram

1. Batang carrier yang telah diberi sensor strain gage digantungkan dengan beban 20

gram.

2. Pengaturan amplifier harus sama dengan proses kalibrasi beban nol.

3. Hasil keluaran dari amplifier kemudian dicatat oleh komputer selama 1 menit

dengan kecepatan pencatatan 1 data/detik.

4. Ketiga tahap di tersebut diulang kembali untuk beban-beban yang lain.

Dari data yang dicatat, kemudian dibuat regresi linearnya (linear trendline). Dari

garis regresi linear tersebut dapat dibuat persamaan garisnya untuk menentukan besar gaya

yang terjadi pada loadcell. Persamaan gaya yang didapat dari persamaan garis linear

tersebut adalah (2773,9 x tegangan) – 7,1998. Grafik hasil kalibrasi loadcell dapat dilihat

pada grafik 4.1 pada halaman 48.

4.2.2 Kalibrasi Termokopel

Kalibrasi untuk termokopel tidak memerlukan kondisi nol, akan tetapi dilakukan

dengan mencatat besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh amplifier dan bacaan di

termometer pada saat yang bersamaan. Termpertaur yang dipilih adalah temperatur di

sekitar temperatur pengujian. Langkah-langkah pengkalibrasian termokopel adalah sebagai

berikut :

1. Air dimasukkan ke dalam mangkuk bahan bakar sebanyak 50 cc.

2. Mangkuk bahan bakar dipanaskan dengan heater sampai temperatur 27oC.

3. Heater dimatikan.


4. Nilai temperatur dan tegangan yang dikeluarkan amplifier dicatat pada beberapa

titik temperatur.


garis regresi linear tersebut dapat dibuat persamaan garisnya untuk menentukan besarnya

temperatur yang terjadi pada termokopel. Persamaan temperatur yang didapat dari

persamaan garis linear tersebut adalah (266,25 x tegangan) – 18,7. Grafik hasil kalibrasi

temperatur dapat dilihat pada grafik 4.2 pada halaman berikut ini.

4.2.3 Kalibrasi Hot Wire

Kalibrasi aliran nol

1. Ujung-ujung sensor hot wire ditutup dengan tangan sehingga tidak ada aliran udara

(aliran 0 m/s).

2. Amplifier diatur agar keluaran tegangan dari voltmeter adalah 0 m/s.

3. Hasil keluaran dari amplifier kemudian dibaca dengan avometer dan dicatat

hasilnya.

Kalibrasi aliran 0,3; 0,32; 0,38; 0,4 m/s dst

1. Sensor hot wire yang akan dikalibrasi dipasang berhimpitan dengan sensor fan

anemometer referensi.

2. Pengaturan amplifier harus sama dengan proses kalibrasi aliran nol.

3. Hasil keluaran dari amplifier kemudian dibaca dengan avometer dan dicatat

hasilnya.

4. Ketiga tahap di tersebut diulang kembali untuk beban-beban yang lain.


garis regresi linear tersebut dapat dibuat persamaan garisnya untuk menentukan besarnya

debit aliran yang terjadi pada sensor hot wire. Persamaan temperatur yang didapat dari

persamaan garis linear tersebut adalah (0,0054 x tegangan) – 0,2807. Grafik hasil kalibrasi

hot wire dapat dilihat pada grafik 4.3 pada halaman 49.


Grafik 4.1. Hasil kalibrasi pengukur beban

Grafik 4.2. Hasil kalibrasi temperatur

‐20

0

20

40

60

80

100

120

140

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

gram

V

Pengukur beban

Loadcell sensor

Linear (Loadcell)

Gaya = (2773.9 x tegangan) ‐ 7.1998

23.5

24

24.5

25

25.5

26

26.5

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

o C

V

Temperatur

Temperatur

Linear (Temperatur)

Temperatur = (266.25 x tegangan) + 18.7


Grafik 4.3. Hasil kalibrasi hot wire

4.3 Pengujian

Pengujian pada tugas sarjana ini dilakukan dengan menggunakan bahan bakar solar

Pertamina yang dijual di Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) Pertamina sebagai

fluida uji seperti terlihat pada gambar 4.3 di bawah. Pengujian dilakukan sebanyak delapan

kondisi kelembaban relatif udara yang berbeda, yakni pada kelembaban relatif udara 1%,

10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, dan 70%. Pengujian tiap kondisi kelembaban relatif

udara dilakukan sebanyak tiga kali dengan lama pengujian 30 menit tiap pengujian. Total

pengujian dilakukan sebanyak 24 kali dengan 24 sampel uji (bola).

Gambar 4.3. Bahan bakar uji solar Pertamina

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 20 40 60 80

m/s

mV

Hot Wire

Hot Wire

Linear (Hot Wire)

Kecepatan = (0.0054 x tegangan) + 0.2807


Pada pengujian ini terdapat beberapa parameter yang mengacu pada standar ASTM

D 5001 seperti pada tabel 4.1 di bawah. Parameter-parameter tersebut diantaranya adalah

debit aliran udara, temperatur udara, lama pengujian, kecepatan putar silinder, dan aplikasi

beban.

Tabel 4.1. Standar kondisi operasi ASTM D 5001 [2]

Volume Fluida 50±1,0 ml Temperatur Fluida 25±1oC Kondisi Udara 10±0,2% kelembaban relatif

pada 25±1 oC Udara dihembuskan 0,5 L/menit dan 3,3 L/menit dihembuskan pada fluida uji selama

15 menit sebelum pengujian. Pada saat pengujian, 3,8 L/menit dihembuskan pada fluida uji.

Aplikasi Beban 1.000 g (500 g berat) Kecepatan Rotasi Silinder 240 ±1 rpm Durasi pengujian 30±0,1 menit

Prosedur persiapan pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :

1. Seluruh komponen dibersihkan

2. Mangkuk bahan bakar dipasang di atas dudukannya

3. Silinder tes dipasang pada taper body dan dikencangkan dengan baut

4. Bola yang baru dipasang pada pencekam bola

5. Posisi ketinggian bola diatur

6. Sensor-sensor dipasang pada tempatnya

7. Udara dihembuskan sebanyak 3,3 L/menit dengan kelembaban relatif udara yang

diatur selama 15 menit sebelum pengujian dan dipantau pada display higrometer

Prosedur pengujian yang dilakukan setiap sampel uji adalah sebagai berikut :

1. Bahan bakar uji dituangkan ke dalam mangkuk bahan bakar

2. Penutup mangkuk bahan bakar dipasang

3. Temperatur bahan bakar disesuaikan hingga stabil pada 25oC

4. Program Labview dinyalakan selama satu menit untuk memperoleh kondisi nol

5. Kipas penghisap udara dan pendorong udara sprayer (untuk humidifier) serta

kompresor (untuk dehumidifier) dinyalakan.

6. Udara dihembuskan sebanyak 3,8 L/menit dengan kelembaban relatif udara yang

diatur dan dipantau pada tampilan Labvier dan higrometer


7. Posisi katup diatur agar debit aliran udara dan kelembaban relatif udara berkisar pada

toleransi yang diperbolehkan

8. Reset program, kemudian run program untuk pengujian

9. Setelah 30 menit seluruh sistem dimatikan

10. Bola dilepaskan dari pencekamnya dan dikeluarkan

Selama pengujian berlangsung, kelembaban relatif udara dipantau menggunakan

higrometer dan campuran udara diatur dengan katup pada penghisap udara lingkungan dan

penghisap udara kering (dehumidifier) / udara basah (humidifier). Beberapa tampilan

kondisi kelembaban udara pada tingkat kelembaban relatif 1%, 10%, 20%, 30%, 40%,

50%, 60%, dan 70% dapat dilihat pada gambar 4.4 di bawah ini.

Kelembaban Relatif 1%

(nilai kisaran 0,9 – 1,1%)

Kelembaban Relatif 10% (nilai kisaran 0,9 – 1,1%)











Gambar 4.4. Tampilan higrometer pada beberapa kondisi kelembaban relatif

4.4 Hasil Pengujian

Hasil dari pengujian diperoleh dengan membandingkan wear scar diameter dari

setiap hasil pengujian. Hasil pengujian difoto dengan mikroskop yang terdapat di

Laboratorium Metalurgi Mekanika, Program Studi Teknik Mesin, Institut Teknologi

Bandung seperti terlihat pada gambar 4.4 pada halaman berikut, dengan spesifikasi sebagai

berikut:

Merek mikroskop : Wild M3, Swiss

Perbesaran lensa objektif : 40 kali

Perbesaran lensa okuler : 12,5 kali

Perbesaran total : 58,5 kali

Gambar hasil pengujian yang telah dilakukan dilampirkan pada Lampiran A. Contoh

gambar hasil pengujian dengan ilustrasi diameter mayor dan minornya sebagai berikut:


Gambar 4.5. Wear Scar Diameter

Sesuai dengan rumus, wear scar diameter yang dinyatakan dengan rumus :

WSD = 1

PerbesaranMajor Axis + Minor Axis

2 mm

Diameter Mayor

Diameter Minor


Gambar 4.6. Peralatan mikroskop dan kamera untuk memfoto hasil pengujian

Hasil pengujian yang diperoleh berupa diameter mayor dan diameter minor dari

sampel uji kemudian diolah dengan perhitungan untuk memperoleh WSD-nya. Dari tiga

WSD yang diperoleh tiap pengujian kemudian dirata-ratakan dan dihitung standar

deviasinya.

Standar deviasi merupakan salah satu penghitungan yang banyak digunakan dalam

penyebaran statistik, yang mengukur besarnya penyebaran data. Semakin banyak data yang

mendekati rata-rata, maka standar deviasinya kecil. Sebaliknya, jika sedikit data yang

mendekati rata-rata, maka standar deviasinya besar. Standar deviasi diperoleh dengan

menggunakan perhitungan sebagai berikut

dimana, σ : standar deviasi

N : jumlah sampel

xi : data ke-1, ke-2, dst

: rata-rata

Dari hasil pengujian bahan bakar solar pada berbagai kondisi kelembaban relatif

seperti pada tabel 4.2 di atas, dapat dibuat grafik hubungan antara kelembaban udara dan

wear scar diameter yang dihasilkan dari setiap pengujian pada grafik 4.4 berikut.

Grafik 4.4. Wear scar diameter hasil pengujian

0.50.60.70.80.91

1.11.21.31.41.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Wear Scar Diameter (m

m)

Kelembaban relatif udara (%)

Wear Scar Diameter

WSD


Berikut ini merupakan tabel hasil pengujian dengan data diameter mayor, diameter

minor, WSD, rata-rata WSD, dan standar deviasi untuk beberapa sampel uji :

Tabel 4.2. Wear Scar Diameter Pengujian Bahan Bakar Solar

Kelembaban Relatif Udara

Diameter Mayor

Diameter Minor

Wear Scar Diameter (mm) Rata-rata Standar

Deviasi

1 %

66 62 1.0940

1.0741 0.0224 69 58 1.0855

70 52 1.0427

10 %

57 44 0.8632

0.8575 0.0040 55 45 0.8547

56 44 0.8547

20 %

54 48 0.8718

0.9259 0.0648 55 49 0.8889

60 59 1.0171

30 %

42 40 0.7009

0.8746 0.1253 62 54 0.9915

58 51 0.9316

40 %

71 43 0.9744

0.9886 0.0145 56 59 0.9829

61 57 1.0085

50 %

56 44 0.8547

0.8917 0.0409 59 52 0.9487

53 49 0.8718

60 %

55 50 0.8974

0.9145 0.0436 64 50 0.9744

53 49 0.8718

70 %

61 50 0.9487

0.9259 0.0176 58 48 0.9060

57 51 0.9231

Dari grafik 4.4 di atas terlihat wear scar diameter (WSD) dengan tanda titik biru

hasil pengujian berkisar antara 0,67 sampai 1,09 mm. WSD yang dihasilkan dari 24 kali

pengujian menunjukkan adanya kecenderungan yang menurun dari kondisi kelembaban


relatif udara kecil sampai besar, walaupun hasil tersebut tersebar pada tiap kondisi

pengujian. Pada kondisi kelembaban relatif udara yang kecil (1%RH) menghasilkan WSD

yang paling besar, yakni 1,04 dan 1,09 mm. Hasil WSD pada grafik 4.4 di atas

menunjukkan hasil yang relatif stabil pada kondisi kelembaban relatif udara 10 – 70 %.

Namun pada kondisi relatif udara 1% dimana kondisi kelembaban udara kering, WSD

yang dihasilkan cukup besar, yakni 1,0741 mm. Nilai WSD pada kondisi kelembaban

relatif udara 1% ini menunjukkan perbedaan yang cukup signifikan dengan WSD yang

lainnya. Hal ini menunjukkan terjadinya keausan yang besar pada kondisi udara kering,

dan keausan yang sedang pada kondisi kelembaban relatif udara lebih dari 10%.

Standar deviasi dari pengujian yang dilakukan menghasilkan nilai yang beragam.

Nilai standar deviasi terbesar terjadi pada kondisi kelembaban relatif 30% yakni sebesar

0,1253, sedangkan nilai terkecil terjadi pada kondisi kelembaban relatif 10%, yakni sebesar

0,0040.

Pengujian yang dilakukan menunjukkan hasil yang berbeda dengan pengujian

keausan tanpa lubrikasi yang dilakukan oleh D. Klaffke[13], W.Y.H. Liew[14], dan Hung-

Kuk Oh, dkk[15]. Ketiga hasil pengujian tersebut menyimpulkan keausan yang terjadi

bertambah besar seiring berkurangnya kelembaban udara.

Selain analisis untuk wear scar diameter, pada bab ini juga ditampilkan data hasil

pengujian yang meliputi rata-rata koefisien gesek, temperatur, dan debit aliran yang terjadi

selama proses pengujian berlangsung. Data-data tersebut dapat dilihat pada tabel 4.3 pada

halaman 60 dan 61 yang meliputi tegangan keluaran loadcell, kondisi nol loadcell, selisih

yang dihasilkan oleh loadcell (dalam satuan volt), gaya pada loadcell, gaya gesek yang

terjadi (dalam satuan gram), koefisien gesek (µ), tegangan keluaran sensor hot wire,

kondisi nol sensor hot wire, selisih tegangan hot wire (dalam satuan volt), kecepatan aliran

udara (dalam satuan m/s), debit aliran udara (dalam satuan L/menit), tegangan keluaran

sensor termokopel (dalam satuan volt), dan temperatur fluida uji (dalam satuan oC).

Dari data-data keluaran sensor tersebut, dibuat grafik hubungan antara parameter

rata-rata koefisien gesek, debit aliran, dan temperatur dengan kondisi kelembaban relatif

udara yang ditampilkan pada grafik 4.5, 4.6, dan 4.7.


Tabel 4.3 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar dengan Berbagai Kondisi Kelembaban Udara

Kelembaban relatif 1% Kelembaban relatif 10% Kelembaban relatif 20% Kelembaban relatif 30%

a b c a b c a b c a b c

Loadcell (V) ‐0.0523 ‐0.0466 ‐0.0496 0.1699 0.1698 0.1696 0.1296 0.1559 0.1556 0.1689 0.1670 0.1632

Kondisi Nol (V) ‐0.1169 ‐0.1169 ‐0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169

Selisih (V) 0.0646 0.0703 0.0672 0.0530 0.0529 0.0528 0.0128 0.0390 0.0388 0.0520 0.0501 0.0464

Loadcell (gram) 171.9193 187.7333 179.2858 139.9051 139.5354 139.1286 28.2763 100.9731 100.2939 137.0600 131.7852 121.4594

f gesek (gram) 90.8716 99.2305 94.7654 73.9498 73.7544 73.5394 14.9460 53.3715 53.0125 72.4460 69.6579 64.2000

µ 0.091 0.099 0.095 0.074 0.074 0.074 0.015 0.053 0.053 0.072 0.070 0.064

Flow (V) ‐0.0277 ‐0.0347 ‐0.0347 ‐0.0286 ‐0.0313 ‐0.0314 ‐0.0350 ‐0.0346 ‐0.0346 ‐0.0336 ‐0.0335 ‐0.0341

Kondisi Nol (V) 0.0112 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085

Selisih (V) 0.0389 0.0432 0.0433 0.0371 0.0398 0.0400 0.0436 0.0432 0.0431 0.0421 0.0420 0.0426

Flow (m/s) 0.4908 0.5141 0.5143 0.4811 0.4957 0.4965 0.5160 0.5137 0.5135 0.5083 0.5075 0.5107

Flow (L/menit) 3.61 3.78 3.79 3.54 3.65 3.65 3.80 3.78 3.78 3.74 3.74 3.76

Temperatur (V) 0.0374 0.0321 0.0315 0.0330 0.0315 0.0313 0.0285 0.0309 0.0345 0.0343 0.0340 0.0360

dalam oC 28.65 27.24 27.09 27.50 27.08 27.02 26.28 26.94 27.89 27.82 27.75 28.28


Tabel 4.3 Hasil Pengujian Bahan Bakar Solar dengan Berbagai Kondisi Kelembaban Udara (lanjutan)

Kelembaban relatif 40% Kelembaban relatif 50% Kelembaban relatif 60% Kelembaban relatif 70% a b c a b c a b c a b c

Loadcell (V) 0.1578 0.1923 0.1873 0.1561 0.1563 0.1517 ‐0.0524 ‐0.0019 ‐0.0338 0.1697 0.1823 0.1597

Kondisi Nol (V) 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 0.1169 ‐0.1169 ‐0.1169 ‐0.1169 0.1169 0.1169 0.1169

Selisih (V) 0.0409 0.0754 0.0705 0.0392 0.0394 0.0348 0.0644 0.1150 0.0830 0.0528 0.0655 0.0428

Loadcell (gram) 106.3590 202.0808 188.2636 101.5651 102.0870 89.3989 171.5619 311.6817 223.1456 139.2740 174.4563 111.6126

f gesek (gram) 56.2183 106.8142 99.5108 53.6844 53.9603 47.2537 90.6827 164.7461 117.9484 73.6163 92.2126 58.9952

µ 0.056 0.107 0.100 0.054 0.054 0.047 0.091 0.165 0.118 0.074 0.092 0.059

Flow (V) ‐0.0330 ‐0.0337 ‐0.0343 ‐0.0347 ‐0.0334 ‐0.0349 ‐0.0346 ‐0.0344 ‐0.0338 ‐0.0345 ‐0.0348 ‐0.0338

Kondisi Nol (V) 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085 0.0085

Selisih (V) 0.0415 0.0423 0.0428 0.0432 0.0419 0.0434 0.0431 0.0429 0.0423 0.0430 0.0433 0.0424

Flow (m/s) 0.5049 0.5089 0.5118 0.5141 0.5071 0.5153 0.5137 0.5125 0.5091 0.5130 0.5145 0.5096

Flow (L/menit) 3.72 3.75 3.77 3.78 3.73 3.79 3.78 3.77 3.75 3.78 3.79 3.75

Temperatur (V) 0.0373 0.0377 0.0361 0.0309 0.0337 0.0329 0.0302 0.0303 0.0360 0.0334 0.0367 0.0330

dalam oC 28.63 28.73 28.32 26.94 27.67 27.46 26.75 26.76 28.29 27.60 28.48 27.48


Dari data hasil pengujian pada tabel 4.3 di atas, dapat dibuat hasil rata-rata untuk

koefisien gesek, debit aliran udara, dan temperatur fluida uji. Pada tabel 4.4 di bawah ini

dapat dilihat rata nilai koefisien gesek selama pengujian, rata-ratanya, dan standar

deviasinya. Nilai rata-rata koefisien gesek tersebut kemudian dibuat dalam bentuk grafik

agar dapat dilihat kecenderungannya terhadap kondisi kelembaban relatif udara pada grafik

4.5 halaman 63. Nilai standar deviasi koefisien gesek yang terjadi menunjukkan nilai yang

bervariasi, dari 0,0001 pada kondisi kelembaban relatif 10% sampai 0,0305 pada kondisi

kelembaban relatif 60%. Secara umum, tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada nilai

standar deviasi dari data tabel 4.4 di bawah.

Tabel 4.4. Tabel nilai rata-rata koefisien gesek

Kelembaban Relatif Udara Koefisien gesek Rata-rata Standar

Deviasi

1 % 0.0909

0.0949 0.0034 0.0992 0.0948

10 % 0.0739

0.0737 0.0001 0.0738 0.0735

20 % 0.0149

0.0404 0.0180 0.0534 0.0530

30 % 0.0724

0.0687 0.0034 0.0697 0.0642

40 % 0.0562

0.0875 0.0223 0.1068 0.0995

50 % 0.0537

0.0516 0.0031 0.0540 0.0473

60 % 0.0907

0.1245 0.0305 0.1647 0.1179

70 % 0.0736

0.0749 0.0135 0.0922 0.0590


Grafik 4.5. Hubungan antara koefisen gesek dan kelembaban relatif udara

Pada grafik 4.5 di atas terlihat hubungan antara rata-rata koefisien gesek dan

kelembaban relatif udara selama proses pengujian berlangsung. Koefisien gesek selama

pengujian terlihat cukup tersebar antara 0,015 sampai 0,165. Secara umum, tidak terdapat

perbedaan koefisien gesek yang cukup signifikan antara kondisi kelembaban relatif yang

kecil sampai besar. Hasil ini sesuai dengan percobaan yang dilakukan oleh D. Klaffke[13]

dan M. Eriksson, dkk[16] yang menyimpulkan koefisien gesek hanya terpengaruh sedikit

oleh kelembaban udara.

Selain koefisien gesek, juga ditampilkan nilai rata-rata debit aliran udara selama

pengujian. Nilai standar deviasi yang terjadi berkisar antara 0,0101 pada kondisi

kelembaban relatif 20% sampai 0,0993 pada kondisi kelembaban relatif 1%. Secara umum,

tidak terdapat perbedaan yang cukup signifikan dari nilai standar deviasi tersebut. Data

nilai rata-rata debit aliran udara selama pengujian dapat dilihat pada tabel 4.5 di bawah ini.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Koefisien gesek (µ)


Koefisien gesek

Koefisien gesek


Tabel 4.5. Tabel nilai rata-rata debit aliran udara


Debit Aliran Udara (L/menit) Rata-rata Standar

Deviasi

1 % 3.6122

3.7269 0.0993 3.7834 3.7851

10 % 3.5408

3.6144 0.0638 3.6481 3.6543

20 % 3.7871

3.7856 0.0101 3.7808 3.7788

30 % 3.7405

3.7448 0.0124 3.7351 3.7588

40 % 3.7156

3.7425 0.0256 3.7452 3.7667

50 % 3.7834

3.7693 0.0324 3.7322 3.7922

60 % 3.7804

3.7662 0.0174 3.7715 3.7468

70 % 3.7751

3.7707 0.0185 3.7867 3.7504

Pada grafik 4.6 halaman 65 terlihat rata-rata debit aliran yang terjadi selama

pengujian berlangsung. Pada grafik tersebut terlihat debit aliran yang terjadi cukup stabil di

kisaran 3,7 sampai 3,8 L/menit, walaupun terdapat rata-rata debit aliran yang cukup jauh

dari kecenderungan pada kondisi kelembaban relatif udara 1% dan 10%. Dengan kisaran

rata-rata debit aliran diantara 3,7 – 3,8 L/menit tersebut menunjukkan sistem kontrol aliran

udara yang menggunakan katup sudah dapat berfungsi cukup baik dibandingkan dengan

sebelumnya.


Grafik 4.6. Hubungan antara debit aliran dan kelembaban relatif udara

Nilai rata-rata temperatur yang terjadi selama proses pengujian berlangsung dapat

dilihat pada tabel 4.6 di bawah. Nilai standar deviasi yang terjadi berkisar dari 0,1759 pada

kondisi kelembaban relatif 40% sampai 0,7259 pada kondisi kelembaban relatif 1%.

Secara umum, tidak terdapat perbedaan yang cukup signifikan nilai standar deviasi pada

data tabel 4.6 di bawah.

Pada grafik 4.7 halaman 66 terlihat rata-rata temperatur yang terjadi selama

pengujian berlangsung pada fluida uji. Pada grafik tersebut terlihat temperatur fluida uji

ada kisaran 27 – 28,5oC, walaupun terdapat beberapa kondisi temperatur fluida uji yang

berada di luar kecenderungan temperatur pengujian. Dengan kisaran rata-rata temperatur

fluida uji diantara 27 – 28,5 oC menunjukkan temperatur selama pengujian cukup stabil

sehingga dapat dikatakan tidak mempengaruhi parameter pengujian yang lain.

3.00

3.10

3.20

3.30

3.40

3.50

3.60

3.70

3.80

3.90

4.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Deb

it aliran

(L/m

enit)


Debit Aliran Udara

Debit aliran


Tabel 4.6. Tabel nilai rata-rata temperatur fluida uji


Temperatur Fluida Uji (oC) Rata-rata Standar Deviasi

1 % 28.6509

27.6586 0.7045 27.2386

27.0862

10 % 27.4961

27.2000 0.2106 27.0804

27.0235

20 % 26.2790

27.0364 0.6622 26.9379

27.8922

30 % 27.8247

27.9511 0.2338 27.7499

28.2789

40 % 28.6264

28.5580 0.1759 28.7310

28.3166

50 % 26.9367

27.3554 0.3091 27.6734

27.4561

60 % 26.7460

27.2671 0.7259 26.7616

28.2936

70 % 27.5974

27.8540 0.4482 28.4843

27.4803

Bab IV

Gra

Gr

D

dipeng

(garis

kondis

kondis

keausa

lebih b

Tempe

ratur(

o C)

V Pengujian

afik 4.7. Hub

rafik 4.8. H

Dari grafik 4

garuhi oleh

warna mera

si kelembaba

si maksimum

an yang terja

buruk.

20.021.022.023.024.025.026.027.028.029.030.0

0

Tempe

ratur (

o C)

dan Analisi

bungan ant

Hubungan an

de

4.8 di atas te

koefisien g

ah). Pada gr

an relatif 10

m yang dipe

adi pada kon

10 20

is

tara temper

ntara WSD,

engan kelem

erlihat bahw

gesek (garis

rafik di atas

%, yang dist

erbolehkan d

ndisi kelemb

0 30

Kelembaban

Temper

atur fluida

, viskositas

mbaban rela

wa keausan (

warna hijau

s juga terliha

tandarkan A

dari kondisi

baban yang l

40 50

relatif udara (

ratur Fluida

uji dan kele

kinematik s

atif udara

(garis warna

u) dibanding

at keausan y

ASTM D 500

kelembaban

lain akan me

60 70

(%)

a Uji

embaban re

solar, koefis

hitam) yang

g viskositas

yang terkeci

01. Hasil ini

n yang ada,

enghasilkan

0 80

TF

6

elatif udara

sien gesek

g terjadi leb

s bahan bak

il terjadi pad

menunjukka

dimana has

keausan yan

Temperatur Fluida Uji

67

bih

kar

da

an

sil

ng

Documents

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/618/jbptitbpp-gdl-rizwangifr-30882-5... · Komponen-komponen tersebut adalah ... udara dilakukan sebanyak