HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa Deformasi Termal pada Evaporator Sistem Desalinasi Air Laut Secara Eksperimental dan Analitik Dengan Bahan Evaporator Stainless Steel

40

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Membangun Design of Experiment DoE

Dalam membangun Design Of Experimental DOE, terdapat parameter input dan parameter output. Adapun parameter-parameter tersebut dapat dilihat pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Parameter Design Of Experimental DOE Komponen Parameter Input Output Evaporator  Koefisien Linear Expansi Thermal α L = 1 o C  Perubahan Temperatur ∆T = o C  Panjang Awal Benda L = mm  Perubahan Panjang Benda δ TL = mm  Panjang Akhir Benda L i = mm

4.2 Membangun CAD

Dalam Penelitian ini komponen yang diuji hanya dilakukan pada evaporator, sebab hanya dibagian evaporator yang mengalami perubahan temperatur yang signifikan. Berikut adalah gambar evaporator yang akan disimulasikan. Pada gambar 4.1 dan 4.2 dapat dilihat hasil CAD dari evaporator Gambar 4.1 Evaporator dalam kondisi tertutup Universitas Sumatera Utara 41 Gambar 4.2 Evaporator dalam kondisi terbuka

4.3 Hasil Percobaan Deformasi pada Evaporator

Dari percobaan yang dilakukan selama 3 hari diperoleh data pertambahan Tebal akhir. Untuk Tebal Dinding data ini diambil pada temperatur awal yaitu 26 o C, pengambilan data diambil sebanyak 5 data. Pengambilan data selanjutnya dilakukan setiap kenaikan 3 o C dan pengambilan data diambil sampai mencapai temperatur 50 o C. Untuk Tebal Alas data diambil pada temperatur awal yaitu 26 o C, pengambilan data juga diambil sebanyak 5 data. Pengambilan data selanjutnya dilakukan setiap kenaikan 4 o C dan pengambilan data diambil sampai mencapai temperatur 50 o C. Hasil percobaan dapat dilihat pada tabel 4.2; tabel 4.3; dan tabel 4.4 Tabel 4.2 Hasil Percobaan Hari 1 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Rata-Rata 5,83 5,83 5,83 5,83 5,83 5,83 3 5,8301 5,8302 5,8302 5,8301 5,8302 5,8302 3 5,8303 5,8303 5,8303 5,8303 5,8304 5,8303 3 5,8306 5,8307 5,8308 5,8308 5,8307 5,8307 3 5,8309 5,831 5,8311 5,8309 5,831 5,8310 3 5,8312 5,8312 5,8313 5,8313 5,8313 5,8313 3 5,8315 5,8314 5,8315 5,8316 5,8316 5,8315 3 5,8319 5,8318 5,8319 5,8319 5,8318 5,8319 3 5,8321 5,8321 5,8321 5,8321 5,832 5,8321 Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Dinding L mm Universitas Sumatera Utara 42 Tabel 4.3 Hasil Percobaan Hari 2 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Rata-Rata 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 5,81 4 5,8103 5,8103 5,8102 5,8101 5,8103 5,8102 4 5,8105 5,8106 5,8105 5,8105 5,8106 5,8105 4 5,811 5,811 5,811 5,8109 5,811 5,8110 4 5,8112 5,8114 5,8112 5,8113 5,8112 5,8113 4 5,8118 5,8117 5,8118 5,8118 5,8118 5,8118 4 5,812 5,8121 5,812 5,8122 5,8122 5,8121 Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Alas L mm Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Rata-Rata 5,82 5,82 5,82 5,82 5,82 5,82 3 5,82016 5,82018 5,8202 5,82018 5,82019 5,8202 3 5,8203 5,82029 5,8204 5,82041 5,82045 5,8204 3 5,8206 5,8206 5,8207 5,8208 5,8207 5,8207 3 5,821 5,8209 5,8209 5,8208 5,821 5,8209 3 5,8212 5,8211 5,8211 5,821 5,8212 5,8211 3 5,8214 5,8213 5,8216 5,8215 5,8216 5,8215 3 5,8219 5,8217 5,8217 5,8218 5,8219 5,8218 3 5,8221 5,822 5,822 5,8221 5,822 5,8220 Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Dinding L mm Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Rata-Rata 5,78 5,78 5,78 5,78 5,78 5,78 4 5,7803 5,7803 5,7804 5,7804 5,7804 5,7804 4 5,7807 5,7807 5,7808 5,7806 5,7806 5,7807 4 5,7809 5,7809 5,781 5,7809 5,781 5,7809 4 5,7812 5,7811 5,7812 5,7813 5,7812 5,7812 4 5,7817 5,7819 5,7818 5,7817 5,7818 5,7818 4 5,7821 5,7822 5,782 5,7821 5,7821 5,7821 Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Alas L mm Universitas Sumatera Utara 43 Tabel 4.4 Hasil Percobaan Hari 3

4.4 Hasil Deformasi pada Evaporator Berdasarkan Perhitungan

Berikut dilampirkan Tabel 4.5; tabel 4.6; dan tabel 4.7 untuk hasil Deformasi 3 hari berdasarkan perhitungan yang dilakukan pada Microsoft Excel, d imana α = 1,58 x 10 -6 o C. Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Rata-Rata 5,84 5,84 5,84 5,84 5,84 5,84 3 5,8402 5,8403 5,8403 5,8403 5,8402 5,8403 3 5,8405 5,8406 5,8405 5,8405 5,8405 5,8405 3 5,8408 5,8407 5,8406 5,8407 5,8407 5,8407 3 5,841 5,841 5,8411 5,8411 5,8411 5,8411 3 5,8412 5,8413 5,8413 5,8413 5,8413 5,8413 3 5,8416 5,8416 5,8415 5,8417 5,8415 5,8416 3 5,8419 5,8418 5,8417 5,8418 5,8418 5,8418 3 5,8422 5,842 5,8421 5,8422 5,8422 5,8421 Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Dinding L mm Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 5 Rata-Rata 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 4 5,8003 5,8003 5,8004 5,8004 5,8004 5,8004 4 5,8005 5,8007 5,8007 5,8006 5,8007 5,8006 4 5,8009 5,801 5,8009 5,8008 5,801 5,8009 4 5,8013 5,8013 5,8012 5,8014 5,8014 5,8013 4 5,8016 5,8016 5,8017 5,8017 5,8017 5,8017 4 5,8021 5,8022 5,8022 5,8022 5,8021 5,8022 Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Alas L mm Universitas Sumatera Utara 44 Tabel 4.5 Hasil Perhitungan untuk Hari 1 26 26 5,83 5,83 26 29 3 5,83 0,00028 5,8303 29 32 3 5,83028 0,00028 5,8306 32 35 3 5,83055 0,00028 5,8308 35 38 3 5,83083 0,00028 5,8311 38 41 3 5,83111 0,00028 5,8314 41 44 3 5,83138 0,00028 5,8317 44 47 3 5,83166 0,00028 5,8319 47 50 3 5,83193 0,00028 5,8322 Perubahan Temperatur ∆T oC Temperatur Awal To oC Temperatur Akhir TioC Tebal Dinding Awal L mm Deformasi mm Tebal Dinding Akhir Li mm 26 26 5,81 5,81 26 30 4 5,81 0,00037 5,8104 30 34 4 5,81037 0,00037 5,8107 34 38 4 5,81073 0,00037 5,8111 38 42 4 5,81110 0,00037 5,8115 42 46 4 5,81147 0,00037 5,8118 46 50 4 5,81184 0,00037 5,8122 Temperatur Awal To oC Temperatur Akhir TioC Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Alas Awal L mm Deformasi mm Tebal Alas Akhir Li mm Universitas Sumatera Utara 45 Tabel 4.6 Hasil Perhitungan untuk Hari 2 26 26 5,82 5,82 26 29 3 5,82 0,00028 5,8203 29 32 3 5,82028 0,00028 5,8206 32 35 3 5,82055 0,00028 5,8208 35 38 3 5,82083 0,00028 5,8211 38 41 3 5,82110 0,00028 5,8214 41 44 3 5,82138 0,00028 5,8217 44 47 3 5,82166 0,00028 5,8219 47 50 3 5,82193 0,00028 5,8222 Temperatur Awal To oC Temperatur Akhir TioC Tebal Dinding Awal L mm Deformasi mm Tebal Dinding Akhir Li mm Perubahan Temperatur ∆T oC 26 26 5,78 5,78 26 30 4 5,78 0,00037 5,7804 30 34 4 5,78037 0,00037 5,7807 34 38 4 5,78073 0,00037 5,7811 38 42 4 5,78110 0,00037 5,7815 42 46 4 5,78146 0,00037 5,7818 46 50 4 5,78183 0,00037 5,7822 Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Alas Awal L mm Deformasi mm Tebal Alas Akhir Li mm Temperatur Awal To oC Temperatur Akhir TioC Universitas Sumatera Utara 46 Tabel 4.7 Hasil Perhitungan untuk Hari 3 26 26 5,84 5,84 26 29 3 5,84 0,00028 5,8403 29 32 3 5,84028 0,00028 5,8406 32 35 3 5,84055 0,00028 5,8408 35 38 3 5,84083 0,00028 5,8411 38 41 3 5,84111 0,00028 5,8414 41 44 3 5,84138 0,00028 5,8417 44 47 3 5,84166 0,00028 5,8419 47 50 3 5,84194 0,00028 5,8422 Deformasi mm Tebal Dinding Akhir Li mm Temperatur Awal To oC Temperatur Akhir TioC Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Dinding Awal L mm 26 26 5,8 5,8 26 30 4 5,8 0,0004 5,8004 30 34 4 5,8004 0,0004 5,8007 34 38 4 5,8007 0,0004 5,8011 38 42 4 5,8011 0,0004 5,8015 42 46 4 5,8015 0,0004 5,8018 46 50 4 5,8018 0,0004 5,8022 Temperatur Awal To oC Temperatur Akhir TioC Perubahan Temperatur ∆T oC Tebal Alas Awal L mm Deformasi mm Tebal Alas Akhir Li mm Universitas Sumatera Utara 47

4.5 Perhitungan Ralat dan Grafik Perbandingan Hasil Deformasi dari

Perhitungan dengan Penelitian Perhitungan ralat untuk total deformasi tebal dinding dan tebal alas evaporator untuk hari 1, hari 2, dan hari 3.  Hari 1  Tebal Dinding  Tebal Alas  Hari 2  Tebal Dinding  Tebal Alas Universitas Sumatera Utara 48  Hari 3  Tebal Dinding  Tebal Alas Berdasarkan hasil yang diperoleh dari percobaan dan perhitungan, akan dilampirkan grafik hasil deformasi dari perhitungan dengan penelitian pada gambar 4.3; gambar 4.4; gambar 4.5; gambar 4.6; gambar 4.7; gambar 4.8. Gambar 4.3 Grafik Tebal Dinding Perhitungan dan Penelitian pada Hari 1 Universitas Sumatera Utara 49 Gambar 4.4 Grafik Tebal Alas Perhitungan dan Penelitian pada Hari 1 Gambar 4.5 Grafik Tebal Dinding Perhitungan dan Penelitian pada Hari 2 Universitas Sumatera Utara 50 Gambar 4.6 Grafik Tebal Alas Perhitungan dan Penelitian pada Hari 2 Gambar 4.7 Grafik Tebal Dinding Perhitungan dan Penelitian pada Hari 3 Universitas Sumatera Utara 51 Gambar 4.8 Grafik Tebal Alas Perhitungan dan Penelitian pada Hari 3

4.6 Perhitungan Temperatur Tegangan Batas Yield

Berdasarkan referensi yang terdapat dalam tabel 4.8 Stainless Steel :Tables of Technical Properties yang dikeluarkan oleh Euro Inox diperoleh data sebagai berikut. Tabel 4.8 Tabel Mechanical Properties Stainless Steel 304 oleh Euro Inox Tensile Strength, Yield 210 MPa Modulus of Elasticity 200 GPa Area 196250 mm 2 Koefisien Expansi Termal 1,58x10- 6 o C Temperatur Awal 20 o C Dengan menggunakan rumus , maka kita peroleh nilai F yaitu: 5,7995 5,8 5,8005 5,801 5,8015 5,802 5,8025 22 26 30 34 38 42 46 50 54 T E B A L A LA S A K H IR m m TEMPERATUR o C HARI 3 PERHITUNGAN PENELITIAN Universitas Sumatera Utara 52 Setelah diperoleh nilai F, dapat kita peroleh temperatur tegangan batas yield dengan rumus: Diperoleh setelah melewati 86,46 o C, material stainless steel 304 akan memasuki batas plastis. Universitas Sumatera Utara 53

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN