Penentuan Nilai Difusifitas Panas Mangga ( Mangifera indica L ) untuk Simulasi Pendinginan pada Mesin Pendinginan Jet Uap
Dia tumbuhkan untukmu dengan air itu
tanam-tanaman, zaitun, pohon korma,
anggur dan bermacam-macam buah-buahan. Sesungguhnya pada demikian itu
menjadi tanda bagi kaum yang memikirkannya .
(QS An Nah1:ll)
Untuk Ibu dan almarhum
yang tercinta, serta
adikku tersayang Iyum,
Amah, Apol dan Irma.
Attaku
adikEngka,
MANGGA ( -Mangidera.-indi~a
- --L )
UNTUK SIMULASI PEllsDliNGI
ESIM PENDINGIN JET UAP
1991
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
iNSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGOR
Andi
Arnida
panas
M.
~ 2 .i271.
3
Penentuan
nilai
difusivitas
mangga (Mangifera indica, L) untuk simulasi
nginan
pada mesin pendingin jet uap.
Kamaruddin Abdullah
Dalam
Di bawah
pendi-
bimbingan
dan Y. Aris Purwanto.
pendinginan, penggunaan energi
dapat
dihemat
dengan mengetahui lama proses yang diperlukan untuk
runkan
suhu
suhu bahan yang disimpan, dari suhu kamar
simpan yang optimum.
Lama proses
dapat
menu-
menjadi
diketahui
dengan suatu simulasi pendinginan dengan difusivitas panas
bahan sebagai parameter masukan.
untuk
Penelitian ini bertujuan
mempelajari untuk mempelajari
penyimpan
dingin
pada
karakteristik
mesin pendingin
jet
kotak
uap
dengan
~ e n a g a surya, dan membuat simulasi pendugaan lama
proses
.L
pendinginan mangga (Mangifera indica, L) berdasarkan nilai
difusivitas hasil
pengukuran, sebagai parameter
menentukan desain kotak pendingin.
Dalam ha1 ini
untuk
dipilih
mangga dari varitas Arummanis dan Cengkir.
Penentuan nilai difusivitas dilakukan
numerik
runan
dan analitik.
suhu pada beberapa titik
Penentuan
ukur
Data yang digunakan
sepanjang
ketepatan dilakukan dengan
dengan
suhu hitungnya, baik
dengan
metoda
adalah
penu-
radius
buah.
membandingkan
secara
fisika
suhu
dengan
Ketepatan
pendugaan
suhu
menggunakan
difusivitas
didapatkan
dengan kedua metoda sebesar 95.08 %.
timbangkan
efisiensi
waktu
pada
saat
yang
Memper-
penqolahan
maka
Nilai difusivitas yang didapatkan berkisar antar
0.02
0.1 cm2/menit untuk mangga yang didinginkan secara
in-
metoda numerik disini lebih menguntungkan.
-
dividu maupun yang didinginkan di dalam tumpukan. Nilainya
cenderunq sesuai dengan kadar air masing-masing buah.
Untuk
simulasi digunakan
formulasi dasar
sebagai
berikut (Kamaruddin, 1978) :
*
*
Ca dTr/dt
*
Cw dTw/dt
*
Bahan
: Cg dTg/dt = -Ug (T
Udara
:
Dinding :
Formula
=
-
Tr)
9
hCi%(Tw-Tr)+Ug
-
Qr
* (Tg-Tr)+Qr-Qc
= hco~(Ta-Two)-hci~i(Twi-Tr)
tersebut dipecahkan menggunakan
metoda
beda
hingga (finite difference) dari Taylor.
Dengan simulasi ini dapat dibandingkan antara
tas
pendinginan yang tetap dan
radiasi
berubah-ubah
surya antara jam 08.0° sampai dengan
kapasi-
berdasarkan
jam
16.00.
Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk kapasitas pendinginan
yang kecil maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
suhu
rendah akan lebih pendek jika kapasitas pendinginan besarnya tetap.
yakni
bila
penurunan
Tetapi bila kapasitas pendinginan
energi
suhu
matahari tersedia
pada mesin dengan
cukup
diperbesar,
besar
maka
kapasitas pendinginan
berubah-ubah berlangsung lebih cepat.
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1 2 7 1
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TERNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT
PERTANIAN
B O G O R
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas ~eknologiPertanian
Institut ~ertanianBagor
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1271
Lahir tanggal 20 Agustus 1967 di Ujung Pandang
Tanggal lulus :
1991
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ujung Pandang pada tanggal
20
Agustus 1967 dari pasangan Andi Raponggati dan S. Hudanur,
merupakan anak sulung dari enam bersaudara.
Selanjutnya
didikan
Penulis dibesarkan dan mendapatkan
formal sejak Taman Kanak-kanak sampai dengan
di kota Banjarmasin, yaitu di TK Perwari, SDN
SMPN
2
seroja dan SMAN
2
penSMA
Mulawarman,
Banjarmasin.
Pada tahun 1986 Penulis diterima di IPB melalui jalur
PMDK
dan pada tahun 1987 diterima di
jurusan
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Mekanisasi
KATA PENGANTAR
Bismillahhirrahmanirrachim
Puji dan syukur ke hadirat Allah
yang telah memberi-
kan petunjuk dan rahmat-Nya sehinqqa penulisan skripsi
ini
dapat saya selesaikan.
Selesainya
skripsi ini tidak lepas dari bantuan
dorongan moril dari berbagai pihak.
Untuk semua
dan
kebaikan
itu saya inqin menyampaikan terimakasih kepada :
1.
Ibu dan adik-adik tercinta atas doa dan semangat yang
selalu diberikan.
2.
Bapak Dr. Kamaruddin Abdullah selaku dosen pembimbinq
yang beqitu baik dan sabar membimbing saya.
3.
Bapak Ir. Y. Aris Purwanto dan Ir. Eddy Hartulistyoso
atas bimbinqan dan kebaikannya.
4.
Bapak Ir. John Kumendong selaku dosen penquji.
5.
Irman, Feri, Andry, Nanik, Ari, Dyah, Iwan Sis dan teman-teman angqota lab. Enerqi atas bantuan dan masukan
setiap pertemuan rutin.
6.
Semua
pihak yang telah membantu dan tidak dapat
di-
sebutkan satu persatu di sini.
Kekurangan-kekurangan yanq mungkin ada adalah karena
keterbatasan saya.
Semoga tulisan saya ini ada manfaatnya
terutama untuk bidang keteknikan pertanian.
Bogor,
Maret 1991
Penulis
DAFTAR IS1
................................. iii
DAFTAR IS1 ..................................... i v
DAFTAR TABEL .................................. V
DAFTAR GAMBAR .................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................ ix
DAFTAR SIMBOL .................................. X
I.
PENDAHULUAN .................................... 1
A . LATAR BELAKANG .............................. I
B . TUJUAN ...................................... 3
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ............................... 5
A . MANGGA ( M a n q i f e r a i n d i c a . L) ................ 5
B . PENELITIAN SEBELUMNYA MENGENAI DIFUSIVITAS
PANAS ....................................... 7
C . PENYIMPANAN DINGIN .......................... 10
I11 . PENENTUAN DIFUSIVITAS MANGGA ................... 14
A . PENGERTIAN DAN MEKANISME PINDAH PANAS ....... 14
KATA PENGANTAR
B
.
DIFUSIVITAS PANAS
...........................
19
C . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
ANALITIK
.................................... 22
D . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
NUMERIK ..................................... 23
E . PENENTUAN KETEPATAN NILAI DIFUSIVITAS
.......
IV . MODEL SIMULASI RUANG PENDINGIN .................
IV . BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN ...................
A . BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B . ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
28
12
32
33
C . WAKTU DAN TEMPAT PERCOBAAN
34
D . PROSEDUR PERCOBAAN
34
D.l
Perancangan Dan Pembuatan Kotak
Pendingin Untuk Mesin Pendingin Jet Uap
35
D.2
Penentuan Karakteristik Kotak Pendingin . 36
D.3
Penentuan Kadar Air Dengan Karl Fischer
MK-AS ..................................
D.3
V
.
....
Penentuan Nilai Difusifitas Mangga
HASIL DAN PEMBAHASAN
.
B.
C.
A
..................
..........................
PENURUNAN SUHU
37
.....
...........................
..............................
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA ANALITIK .
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA NUMERIK ..
D . KETEPATAN PENDUGAAN SUHU
....................
E . SIMULASI PENDINGINAN ........................
1. Laju Pendinginan Tetap . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Laju Pendinginan Menurut Intensitas Radiasi surya ................................
VI . KESIMPULAN DAN SARAN ........................... 64
A . KESIMPULAN .................................. 64
B
.
SARAN
........................................65
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
Dia tumbuhkan untukmu dengan air itu
tanam-tanaman, zaitun, pohon korma,
anggur dan bermacam-macam buah-buahan. Sesungguhnya pada demikian itu
menjadi tanda bagi kaum yang memikirkannya .
(QS An Nah1:ll)
Untuk Ibu dan almarhum
yang tercinta, serta
adikku tersayang Iyum,
Amah, Apol dan Irma.
Attaku
adikEngka,
MANGGA ( -Mangidera.-indi~a
- --L )
UNTUK SIMULASI PEllsDliNGI
ESIM PENDINGIN JET UAP
1991
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
iNSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGOR
Andi
Arnida
panas
M.
~ 2 .i271.
3
Penentuan
nilai
difusivitas
mangga (Mangifera indica, L) untuk simulasi
nginan
pada mesin pendingin jet uap.
Kamaruddin Abdullah
Dalam
Di bawah
pendi-
bimbingan
dan Y. Aris Purwanto.
pendinginan, penggunaan energi
dapat
dihemat
dengan mengetahui lama proses yang diperlukan untuk
runkan
suhu
suhu bahan yang disimpan, dari suhu kamar
simpan yang optimum.
Lama proses
dapat
menu-
menjadi
diketahui
dengan suatu simulasi pendinginan dengan difusivitas panas
bahan sebagai parameter masukan.
untuk
Penelitian ini bertujuan
mempelajari untuk mempelajari
penyimpan
dingin
pada
karakteristik
mesin pendingin
jet
kotak
uap
dengan
~ e n a g a surya, dan membuat simulasi pendugaan lama
proses
.L
pendinginan mangga (Mangifera indica, L) berdasarkan nilai
difusivitas hasil
pengukuran, sebagai parameter
menentukan desain kotak pendingin.
Dalam ha1 ini
untuk
dipilih
mangga dari varitas Arummanis dan Cengkir.
Penentuan nilai difusivitas dilakukan
numerik
runan
dan analitik.
suhu pada beberapa titik
Penentuan
ukur
Data yang digunakan
sepanjang
ketepatan dilakukan dengan
dengan
suhu hitungnya, baik
dengan
metoda
adalah
penu-
radius
buah.
membandingkan
secara
fisika
suhu
dengan
Ketepatan
pendugaan
suhu
menggunakan
difusivitas
didapatkan
dengan kedua metoda sebesar 95.08 %.
timbangkan
efisiensi
waktu
pada
saat
yang
Memper-
penqolahan
maka
Nilai difusivitas yang didapatkan berkisar antar
0.02
0.1 cm2/menit untuk mangga yang didinginkan secara
in-
metoda numerik disini lebih menguntungkan.
-
dividu maupun yang didinginkan di dalam tumpukan. Nilainya
cenderunq sesuai dengan kadar air masing-masing buah.
Untuk
simulasi digunakan
formulasi dasar
sebagai
berikut (Kamaruddin, 1978) :
*
*
Ca dTr/dt
*
Cw dTw/dt
*
Bahan
: Cg dTg/dt = -Ug (T
Udara
:
Dinding :
Formula
=
-
Tr)
9
hCi%(Tw-Tr)+Ug
-
Qr
* (Tg-Tr)+Qr-Qc
= hco~(Ta-Two)-hci~i(Twi-Tr)
tersebut dipecahkan menggunakan
metoda
beda
hingga (finite difference) dari Taylor.
Dengan simulasi ini dapat dibandingkan antara
tas
pendinginan yang tetap dan
radiasi
berubah-ubah
surya antara jam 08.0° sampai dengan
kapasi-
berdasarkan
jam
16.00.
Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk kapasitas pendinginan
yang kecil maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
suhu
rendah akan lebih pendek jika kapasitas pendinginan besarnya tetap.
yakni
bila
penurunan
Tetapi bila kapasitas pendinginan
energi
suhu
matahari tersedia
pada mesin dengan
cukup
diperbesar,
besar
maka
kapasitas pendinginan
berubah-ubah berlangsung lebih cepat.
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1 2 7 1
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TERNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT
PERTANIAN
B O G O R
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas ~eknologiPertanian
Institut ~ertanianBagor
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1271
Lahir tanggal 20 Agustus 1967 di Ujung Pandang
Tanggal lulus :
1991
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ujung Pandang pada tanggal
20
Agustus 1967 dari pasangan Andi Raponggati dan S. Hudanur,
merupakan anak sulung dari enam bersaudara.
Selanjutnya
didikan
Penulis dibesarkan dan mendapatkan
formal sejak Taman Kanak-kanak sampai dengan
di kota Banjarmasin, yaitu di TK Perwari, SDN
SMPN
2
seroja dan SMAN
2
penSMA
Mulawarman,
Banjarmasin.
Pada tahun 1986 Penulis diterima di IPB melalui jalur
PMDK
dan pada tahun 1987 diterima di
jurusan
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Mekanisasi
KATA PENGANTAR
Bismillahhirrahmanirrachim
Puji dan syukur ke hadirat Allah
yang telah memberi-
kan petunjuk dan rahmat-Nya sehinqqa penulisan skripsi
ini
dapat saya selesaikan.
Selesainya
skripsi ini tidak lepas dari bantuan
dorongan moril dari berbagai pihak.
Untuk semua
dan
kebaikan
itu saya inqin menyampaikan terimakasih kepada :
1.
Ibu dan adik-adik tercinta atas doa dan semangat yang
selalu diberikan.
2.
Bapak Dr. Kamaruddin Abdullah selaku dosen pembimbinq
yang beqitu baik dan sabar membimbing saya.
3.
Bapak Ir. Y. Aris Purwanto dan Ir. Eddy Hartulistyoso
atas bimbinqan dan kebaikannya.
4.
Bapak Ir. John Kumendong selaku dosen penquji.
5.
Irman, Feri, Andry, Nanik, Ari, Dyah, Iwan Sis dan teman-teman angqota lab. Enerqi atas bantuan dan masukan
setiap pertemuan rutin.
6.
Semua
pihak yang telah membantu dan tidak dapat
di-
sebutkan satu persatu di sini.
Kekurangan-kekurangan yanq mungkin ada adalah karena
keterbatasan saya.
Semoga tulisan saya ini ada manfaatnya
terutama untuk bidang keteknikan pertanian.
Bogor,
Maret 1991
Penulis
DAFTAR IS1
................................. iii
DAFTAR IS1 ..................................... i v
DAFTAR TABEL .................................. V
DAFTAR GAMBAR .................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................ ix
DAFTAR SIMBOL .................................. X
I.
PENDAHULUAN .................................... 1
A . LATAR BELAKANG .............................. I
B . TUJUAN ...................................... 3
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ............................... 5
A . MANGGA ( M a n q i f e r a i n d i c a . L) ................ 5
B . PENELITIAN SEBELUMNYA MENGENAI DIFUSIVITAS
PANAS ....................................... 7
C . PENYIMPANAN DINGIN .......................... 10
I11 . PENENTUAN DIFUSIVITAS MANGGA ................... 14
A . PENGERTIAN DAN MEKANISME PINDAH PANAS ....... 14
KATA PENGANTAR
B
.
DIFUSIVITAS PANAS
...........................
19
C . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
ANALITIK
.................................... 22
D . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
NUMERIK ..................................... 23
E . PENENTUAN KETEPATAN NILAI DIFUSIVITAS
.......
IV . MODEL SIMULASI RUANG PENDINGIN .................
IV . BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN ...................
A . BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B . ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
28
12
32
33
C . WAKTU DAN TEMPAT PERCOBAAN
34
D . PROSEDUR PERCOBAAN
34
D.l
Perancangan Dan Pembuatan Kotak
Pendingin Untuk Mesin Pendingin Jet Uap
35
D.2
Penentuan Karakteristik Kotak Pendingin . 36
D.3
Penentuan Kadar Air Dengan Karl Fischer
MK-AS ..................................
D.3
V
.
....
Penentuan Nilai Difusifitas Mangga
HASIL DAN PEMBAHASAN
.
B.
C.
A
..................
..........................
PENURUNAN SUHU
37
.....
...........................
..............................
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA ANALITIK .
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA NUMERIK ..
D . KETEPATAN PENDUGAAN SUHU
....................
E . SIMULASI PENDINGINAN ........................
1. Laju Pendinginan Tetap . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Laju Pendinginan Menurut Intensitas Radiasi surya ................................
VI . KESIMPULAN DAN SARAN ........................... 64
A . KESIMPULAN .................................. 64
B
.
SARAN
........................................65
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
tanam-tanaman, zaitun, pohon korma,
anggur dan bermacam-macam buah-buahan. Sesungguhnya pada demikian itu
menjadi tanda bagi kaum yang memikirkannya .
(QS An Nah1:ll)
Untuk Ibu dan almarhum
yang tercinta, serta
adikku tersayang Iyum,
Amah, Apol dan Irma.
Attaku
adikEngka,
MANGGA ( -Mangidera.-indi~a
- --L )
UNTUK SIMULASI PEllsDliNGI
ESIM PENDINGIN JET UAP
1991
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
iNSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGOR
Andi
Arnida
panas
M.
~ 2 .i271.
3
Penentuan
nilai
difusivitas
mangga (Mangifera indica, L) untuk simulasi
nginan
pada mesin pendingin jet uap.
Kamaruddin Abdullah
Dalam
Di bawah
pendi-
bimbingan
dan Y. Aris Purwanto.
pendinginan, penggunaan energi
dapat
dihemat
dengan mengetahui lama proses yang diperlukan untuk
runkan
suhu
suhu bahan yang disimpan, dari suhu kamar
simpan yang optimum.
Lama proses
dapat
menu-
menjadi
diketahui
dengan suatu simulasi pendinginan dengan difusivitas panas
bahan sebagai parameter masukan.
untuk
Penelitian ini bertujuan
mempelajari untuk mempelajari
penyimpan
dingin
pada
karakteristik
mesin pendingin
jet
kotak
uap
dengan
~ e n a g a surya, dan membuat simulasi pendugaan lama
proses
.L
pendinginan mangga (Mangifera indica, L) berdasarkan nilai
difusivitas hasil
pengukuran, sebagai parameter
menentukan desain kotak pendingin.
Dalam ha1 ini
untuk
dipilih
mangga dari varitas Arummanis dan Cengkir.
Penentuan nilai difusivitas dilakukan
numerik
runan
dan analitik.
suhu pada beberapa titik
Penentuan
ukur
Data yang digunakan
sepanjang
ketepatan dilakukan dengan
dengan
suhu hitungnya, baik
dengan
metoda
adalah
penu-
radius
buah.
membandingkan
secara
fisika
suhu
dengan
Ketepatan
pendugaan
suhu
menggunakan
difusivitas
didapatkan
dengan kedua metoda sebesar 95.08 %.
timbangkan
efisiensi
waktu
pada
saat
yang
Memper-
penqolahan
maka
Nilai difusivitas yang didapatkan berkisar antar
0.02
0.1 cm2/menit untuk mangga yang didinginkan secara
in-
metoda numerik disini lebih menguntungkan.
-
dividu maupun yang didinginkan di dalam tumpukan. Nilainya
cenderunq sesuai dengan kadar air masing-masing buah.
Untuk
simulasi digunakan
formulasi dasar
sebagai
berikut (Kamaruddin, 1978) :
*
*
Ca dTr/dt
*
Cw dTw/dt
*
Bahan
: Cg dTg/dt = -Ug (T
Udara
:
Dinding :
Formula
=
-
Tr)
9
hCi%(Tw-Tr)+Ug
-
Qr
* (Tg-Tr)+Qr-Qc
= hco~(Ta-Two)-hci~i(Twi-Tr)
tersebut dipecahkan menggunakan
metoda
beda
hingga (finite difference) dari Taylor.
Dengan simulasi ini dapat dibandingkan antara
tas
pendinginan yang tetap dan
radiasi
berubah-ubah
surya antara jam 08.0° sampai dengan
kapasi-
berdasarkan
jam
16.00.
Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk kapasitas pendinginan
yang kecil maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
suhu
rendah akan lebih pendek jika kapasitas pendinginan besarnya tetap.
yakni
bila
penurunan
Tetapi bila kapasitas pendinginan
energi
suhu
matahari tersedia
pada mesin dengan
cukup
diperbesar,
besar
maka
kapasitas pendinginan
berubah-ubah berlangsung lebih cepat.
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1 2 7 1
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TERNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT
PERTANIAN
B O G O R
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas ~eknologiPertanian
Institut ~ertanianBagor
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1271
Lahir tanggal 20 Agustus 1967 di Ujung Pandang
Tanggal lulus :
1991
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ujung Pandang pada tanggal
20
Agustus 1967 dari pasangan Andi Raponggati dan S. Hudanur,
merupakan anak sulung dari enam bersaudara.
Selanjutnya
didikan
Penulis dibesarkan dan mendapatkan
formal sejak Taman Kanak-kanak sampai dengan
di kota Banjarmasin, yaitu di TK Perwari, SDN
SMPN
2
seroja dan SMAN
2
penSMA
Mulawarman,
Banjarmasin.
Pada tahun 1986 Penulis diterima di IPB melalui jalur
PMDK
dan pada tahun 1987 diterima di
jurusan
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Mekanisasi
KATA PENGANTAR
Bismillahhirrahmanirrachim
Puji dan syukur ke hadirat Allah
yang telah memberi-
kan petunjuk dan rahmat-Nya sehinqqa penulisan skripsi
ini
dapat saya selesaikan.
Selesainya
skripsi ini tidak lepas dari bantuan
dorongan moril dari berbagai pihak.
Untuk semua
dan
kebaikan
itu saya inqin menyampaikan terimakasih kepada :
1.
Ibu dan adik-adik tercinta atas doa dan semangat yang
selalu diberikan.
2.
Bapak Dr. Kamaruddin Abdullah selaku dosen pembimbinq
yang beqitu baik dan sabar membimbing saya.
3.
Bapak Ir. Y. Aris Purwanto dan Ir. Eddy Hartulistyoso
atas bimbinqan dan kebaikannya.
4.
Bapak Ir. John Kumendong selaku dosen penquji.
5.
Irman, Feri, Andry, Nanik, Ari, Dyah, Iwan Sis dan teman-teman angqota lab. Enerqi atas bantuan dan masukan
setiap pertemuan rutin.
6.
Semua
pihak yang telah membantu dan tidak dapat
di-
sebutkan satu persatu di sini.
Kekurangan-kekurangan yanq mungkin ada adalah karena
keterbatasan saya.
Semoga tulisan saya ini ada manfaatnya
terutama untuk bidang keteknikan pertanian.
Bogor,
Maret 1991
Penulis
DAFTAR IS1
................................. iii
DAFTAR IS1 ..................................... i v
DAFTAR TABEL .................................. V
DAFTAR GAMBAR .................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................ ix
DAFTAR SIMBOL .................................. X
I.
PENDAHULUAN .................................... 1
A . LATAR BELAKANG .............................. I
B . TUJUAN ...................................... 3
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ............................... 5
A . MANGGA ( M a n q i f e r a i n d i c a . L) ................ 5
B . PENELITIAN SEBELUMNYA MENGENAI DIFUSIVITAS
PANAS ....................................... 7
C . PENYIMPANAN DINGIN .......................... 10
I11 . PENENTUAN DIFUSIVITAS MANGGA ................... 14
A . PENGERTIAN DAN MEKANISME PINDAH PANAS ....... 14
KATA PENGANTAR
B
.
DIFUSIVITAS PANAS
...........................
19
C . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
ANALITIK
.................................... 22
D . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
NUMERIK ..................................... 23
E . PENENTUAN KETEPATAN NILAI DIFUSIVITAS
.......
IV . MODEL SIMULASI RUANG PENDINGIN .................
IV . BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN ...................
A . BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B . ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
28
12
32
33
C . WAKTU DAN TEMPAT PERCOBAAN
34
D . PROSEDUR PERCOBAAN
34
D.l
Perancangan Dan Pembuatan Kotak
Pendingin Untuk Mesin Pendingin Jet Uap
35
D.2
Penentuan Karakteristik Kotak Pendingin . 36
D.3
Penentuan Kadar Air Dengan Karl Fischer
MK-AS ..................................
D.3
V
.
....
Penentuan Nilai Difusifitas Mangga
HASIL DAN PEMBAHASAN
.
B.
C.
A
..................
..........................
PENURUNAN SUHU
37
.....
...........................
..............................
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA ANALITIK .
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA NUMERIK ..
D . KETEPATAN PENDUGAAN SUHU
....................
E . SIMULASI PENDINGINAN ........................
1. Laju Pendinginan Tetap . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Laju Pendinginan Menurut Intensitas Radiasi surya ................................
VI . KESIMPULAN DAN SARAN ........................... 64
A . KESIMPULAN .................................. 64
B
.
SARAN
........................................65
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
Dia tumbuhkan untukmu dengan air itu
tanam-tanaman, zaitun, pohon korma,
anggur dan bermacam-macam buah-buahan. Sesungguhnya pada demikian itu
menjadi tanda bagi kaum yang memikirkannya .
(QS An Nah1:ll)
Untuk Ibu dan almarhum
yang tercinta, serta
adikku tersayang Iyum,
Amah, Apol dan Irma.
Attaku
adikEngka,
MANGGA ( -Mangidera.-indi~a
- --L )
UNTUK SIMULASI PEllsDliNGI
ESIM PENDINGIN JET UAP
1991
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN
iNSTITUT PERTANlAN BOGOR
BOGOR
Andi
Arnida
panas
M.
~ 2 .i271.
3
Penentuan
nilai
difusivitas
mangga (Mangifera indica, L) untuk simulasi
nginan
pada mesin pendingin jet uap.
Kamaruddin Abdullah
Dalam
Di bawah
pendi-
bimbingan
dan Y. Aris Purwanto.
pendinginan, penggunaan energi
dapat
dihemat
dengan mengetahui lama proses yang diperlukan untuk
runkan
suhu
suhu bahan yang disimpan, dari suhu kamar
simpan yang optimum.
Lama proses
dapat
menu-
menjadi
diketahui
dengan suatu simulasi pendinginan dengan difusivitas panas
bahan sebagai parameter masukan.
untuk
Penelitian ini bertujuan
mempelajari untuk mempelajari
penyimpan
dingin
pada
karakteristik
mesin pendingin
jet
kotak
uap
dengan
~ e n a g a surya, dan membuat simulasi pendugaan lama
proses
.L
pendinginan mangga (Mangifera indica, L) berdasarkan nilai
difusivitas hasil
pengukuran, sebagai parameter
menentukan desain kotak pendingin.
Dalam ha1 ini
untuk
dipilih
mangga dari varitas Arummanis dan Cengkir.
Penentuan nilai difusivitas dilakukan
numerik
runan
dan analitik.
suhu pada beberapa titik
Penentuan
ukur
Data yang digunakan
sepanjang
ketepatan dilakukan dengan
dengan
suhu hitungnya, baik
dengan
metoda
adalah
penu-
radius
buah.
membandingkan
secara
fisika
suhu
dengan
Ketepatan
pendugaan
suhu
menggunakan
difusivitas
didapatkan
dengan kedua metoda sebesar 95.08 %.
timbangkan
efisiensi
waktu
pada
saat
yang
Memper-
penqolahan
maka
Nilai difusivitas yang didapatkan berkisar antar
0.02
0.1 cm2/menit untuk mangga yang didinginkan secara
in-
metoda numerik disini lebih menguntungkan.
-
dividu maupun yang didinginkan di dalam tumpukan. Nilainya
cenderunq sesuai dengan kadar air masing-masing buah.
Untuk
simulasi digunakan
formulasi dasar
sebagai
berikut (Kamaruddin, 1978) :
*
*
Ca dTr/dt
*
Cw dTw/dt
*
Bahan
: Cg dTg/dt = -Ug (T
Udara
:
Dinding :
Formula
=
-
Tr)
9
hCi%(Tw-Tr)+Ug
-
Qr
* (Tg-Tr)+Qr-Qc
= hco~(Ta-Two)-hci~i(Twi-Tr)
tersebut dipecahkan menggunakan
metoda
beda
hingga (finite difference) dari Taylor.
Dengan simulasi ini dapat dibandingkan antara
tas
pendinginan yang tetap dan
radiasi
berubah-ubah
surya antara jam 08.0° sampai dengan
kapasi-
berdasarkan
jam
16.00.
Hasilnya memperlihatkan bahwa untuk kapasitas pendinginan
yang kecil maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
suhu
rendah akan lebih pendek jika kapasitas pendinginan besarnya tetap.
yakni
bila
penurunan
Tetapi bila kapasitas pendinginan
energi
suhu
matahari tersedia
pada mesin dengan
cukup
diperbesar,
besar
maka
kapasitas pendinginan
berubah-ubah berlangsung lebih cepat.
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1 2 7 1
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TERNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1 9 9 1
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT
PERTANIAN
B O G O R
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENENTUAN NILAI DIFUSIFITAS PANAS
MANGGA (Manqifera indica L)
UNTUK SIMULASI PENDINGINAN PADA MESIN PENDINGIN JET UAP
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan MEKANISASI PERTANIAN
Fakultas ~eknologiPertanian
Institut ~ertanianBagor
Oleh
:
AND1 ARNIDA MASSUSUNGAN
F23. 1271
Lahir tanggal 20 Agustus 1967 di Ujung Pandang
Tanggal lulus :
1991
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ujung Pandang pada tanggal
20
Agustus 1967 dari pasangan Andi Raponggati dan S. Hudanur,
merupakan anak sulung dari enam bersaudara.
Selanjutnya
didikan
Penulis dibesarkan dan mendapatkan
formal sejak Taman Kanak-kanak sampai dengan
di kota Banjarmasin, yaitu di TK Perwari, SDN
SMPN
2
seroja dan SMAN
2
penSMA
Mulawarman,
Banjarmasin.
Pada tahun 1986 Penulis diterima di IPB melalui jalur
PMDK
dan pada tahun 1987 diterima di
jurusan
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Mekanisasi
KATA PENGANTAR
Bismillahhirrahmanirrachim
Puji dan syukur ke hadirat Allah
yang telah memberi-
kan petunjuk dan rahmat-Nya sehinqqa penulisan skripsi
ini
dapat saya selesaikan.
Selesainya
skripsi ini tidak lepas dari bantuan
dorongan moril dari berbagai pihak.
Untuk semua
dan
kebaikan
itu saya inqin menyampaikan terimakasih kepada :
1.
Ibu dan adik-adik tercinta atas doa dan semangat yang
selalu diberikan.
2.
Bapak Dr. Kamaruddin Abdullah selaku dosen pembimbinq
yang beqitu baik dan sabar membimbing saya.
3.
Bapak Ir. Y. Aris Purwanto dan Ir. Eddy Hartulistyoso
atas bimbinqan dan kebaikannya.
4.
Bapak Ir. John Kumendong selaku dosen penquji.
5.
Irman, Feri, Andry, Nanik, Ari, Dyah, Iwan Sis dan teman-teman angqota lab. Enerqi atas bantuan dan masukan
setiap pertemuan rutin.
6.
Semua
pihak yang telah membantu dan tidak dapat
di-
sebutkan satu persatu di sini.
Kekurangan-kekurangan yanq mungkin ada adalah karena
keterbatasan saya.
Semoga tulisan saya ini ada manfaatnya
terutama untuk bidang keteknikan pertanian.
Bogor,
Maret 1991
Penulis
DAFTAR IS1
................................. iii
DAFTAR IS1 ..................................... i v
DAFTAR TABEL .................................. V
DAFTAR GAMBAR .................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................ ix
DAFTAR SIMBOL .................................. X
I.
PENDAHULUAN .................................... 1
A . LATAR BELAKANG .............................. I
B . TUJUAN ...................................... 3
I1 . TINJAUAN PUSTAKA ............................... 5
A . MANGGA ( M a n q i f e r a i n d i c a . L) ................ 5
B . PENELITIAN SEBELUMNYA MENGENAI DIFUSIVITAS
PANAS ....................................... 7
C . PENYIMPANAN DINGIN .......................... 10
I11 . PENENTUAN DIFUSIVITAS MANGGA ................... 14
A . PENGERTIAN DAN MEKANISME PINDAH PANAS ....... 14
KATA PENGANTAR
B
.
DIFUSIVITAS PANAS
...........................
19
C . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
ANALITIK
.................................... 22
D . PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS DENGAN METODA
NUMERIK ..................................... 23
E . PENENTUAN KETEPATAN NILAI DIFUSIVITAS
.......
IV . MODEL SIMULASI RUANG PENDINGIN .................
IV . BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN ...................
A . BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B . ALAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
28
12
32
33
C . WAKTU DAN TEMPAT PERCOBAAN
34
D . PROSEDUR PERCOBAAN
34
D.l
Perancangan Dan Pembuatan Kotak
Pendingin Untuk Mesin Pendingin Jet Uap
35
D.2
Penentuan Karakteristik Kotak Pendingin . 36
D.3
Penentuan Kadar Air Dengan Karl Fischer
MK-AS ..................................
D.3
V
.
....
Penentuan Nilai Difusifitas Mangga
HASIL DAN PEMBAHASAN
.
B.
C.
A
..................
..........................
PENURUNAN SUHU
37
.....
...........................
..............................
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA ANALITIK .
PENENTUAN DIFUSIVITAS DENGAN METODA NUMERIK ..
D . KETEPATAN PENDUGAAN SUHU
....................
E . SIMULASI PENDINGINAN ........................
1. Laju Pendinginan Tetap . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 . Laju Pendinginan Menurut Intensitas Radiasi surya ................................
VI . KESIMPULAN DAN SARAN ........................... 64
A . KESIMPULAN .................................. 64
B
.
SARAN
........................................65
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA