26
3.6 Diagram Alir Penelitian
Secara garis besar, pelaksanaan penelitian ini akan dilaksanakan berurutan dan sistematis seperti ditunjukkan pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian MULAI
Identifikasi masalah dan menetapkan tujuan penelitian
PENGUMPULAN DATA:
- Data kebisingan mesin
- Data fluida
- Dimensi mesin
KESIMPULAN
SELESAI
Pemodelan
STUDI AWAL:
Studi literatur
PENGOLAHAN DATA:
Simulasi kebisingan
Universitas Sumatera Utara
27
3.7 Setup Pengujian
3.7.1 Tahap Pre-Processing
Proses pre-processing merupakan proses yang dilakukan sebelum pengujian simulasi. Proses ini mencakup pembuatan model, penentuan domain
dan pembuatan mesh meshing.
1. Pembuatan Model
Pembuatan model mesin DLE-30 dalam simulasi ini mengacu kepada bentuk dan dimensi yang sebenarnya. Pembuatan model CAD dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak AutoCAD.
Gambar 3.2 Pembuatan model mesin DLE-30 dengan AutoCAD
2. Menentukan Computational Domain
Computational Domain merupakan bidang batas simulasi yang akan dipengaruhi oleh fluida di sekitar mesin. Computational Domain
ditentukan oleh sebuah kubus pejal dengan ukuran 1m x 1m x 1m.
Gambar 3.3 Computational Domain
Universitas Sumatera Utara
28
3. Pembuatan Mesh
Unit-unit volume pada simulasi ANSYS diinterpretasikan dengan pembentukan mesh atau grid. Dalam penelitian ini element size pada mesh diatur
pada 0.01 m.
Gambar 3.4 Bentuk mesh
4. Menginput Pengaturan Analisis Harmonic
Pada bagian ini diinput rentang frekuensi dari noise mesin. Rentang frekuensi yang diinput adalah nilai yang diperkirakan yang kemudian
hasilnya dicocokkan hingga sesuai dengan data hasil percobaan eksperimental. Pengaturan Analisis Harmonic dapat dilihat pada gambar
3.5.
Gambar 3.5 Pengaturan Analisis Harmonic
5. Menginput Properties Dari Domain
Pada bagian ini diinput data properties dari acoustic body yaitu udara. Properties udara yang diinput adalah massa jenis, cepat rambat suara,
Universitas Sumatera Utara
29 viskositas, konduktivitas termal dan panas jenis. Data properties dari udara
diperoleh dari tabel 3.1.
Gambar 3.6 Input properties domain
6. Menginput Bidang Akustik
Pada bagian ini diinput bidang permukaan dari geometri akustik. Untuk pengaturan lainnya digunakan pengaturan default.
Gambar 3.7 Input tekanan akustik
7. Mendefenisikan Eksitasi Gelombang Planar
Pada bagian ini dimasukkan pengaturan gelombang yang tereksitasi ke udara. Nilai tekanan yang dimasukkan adalah nilai tekanan
atmosfir yaitu 101.325 Pa. Nilai rapat massa adalah nilai rapat massa udara
Universitas Sumatera Utara
30 yaitu 1,2041 kgm
3
. Nilai cepat rambat udara pada udara adalah 343,24 ms.
Gambar 3.8 Input data sumber gelombang akustik
8. Mendefenisikan Kontrol Hamburan
Pada bagian ini dimasukkan pengaturan jenis hamburan dari gelombang. Scattered Field Output diatur pada Scattered.
Gambar 3.9 Input kontrol hamburan
3.7.2 Tahap Post-Processing
Pada tahap ini ditentukan hasil yang ingin didapatkan dari proses simulasi. Untuk penelitian ini hasil yang ingin didapat dari simulasi
adalah nilai SPL sound pressure level.
3.7.3 Menjalankan Simulasi
Setelah tahap post-processing dan solution telah selesai diatur, maka simulasi dimulai solve. Proses running simulasi merupakan
tahap akhir dari proses simulasi, selanjutnya tinggal menunggu hasil simulasi.
Universitas Sumatera Utara
31
3.8 Diagram Alir Simulasi
Secara garis besar, proses simulasi akan dilaksanakan seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.10.
ya
tidak
Gambar 3.10 Diagram alir simulasi
MULAI
Pembuatan geometri di AutoCAD
Proses import model pada ANSYS Workbench
Proses meshing
Pendefenisian bidang batas
Solve
Solve error
Plot kontur kebisingan
SELESAI
Universitas Sumatera Utara
32
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengukuran Kebisingan
Berikut ini adalah data hasil pengukuran kebisingan mesin DLE Gas Engine-30 dengan jarak pengukuran 1 meter dengan menggunakan alat sound
level meter dengan arah horizontal, vertikal dan aksial. Seperti pada tabel 4.1 berikut ini.
Tabel 4.1 Hasil pengukuran kebisingan pada jarak 1 meter
Posisi pengukuran
Putaran rpm 2000
3000 4000
5000 6000
7000 Y+
87.9 91.8
94.1 98.7
101.3 104.7
Y- 87.5
91 93.7
97.2 101
104.5 X-
88.2 93.3
96.6 100.1
104.5 106.5
X+ 89.3
94.4 96.9
101.1 104.7
107.9 Z+
90 95.1
97.3 102.2
105.5 108.8
Z- 88.2
92.3 95.6
100.4 103.8
106.9
4.2 Hasil Simulasi
Pada bab ini akan dibahas hasil dari simulasi noise dari mesin DLE Gas Engine-30. Hasil yang diperoleh adalah berupa kontur noise yang ditunjukkan
oleh warna-warna yang menunjukkan besarnya SPL Sound Pressure Level yang tereksitasi ke udara di sekitar mesin. Putaran mesin divariasikan mulai
dari 2000 rpm hingga 7000 rpm dengan interval 1000 rpm. Setiap putaran mesin memiliki range frekuensi yang berbeda pada suara yang dihasilkan.
Simulasi dilakukan dengan memasukkan rentang frekuensi tertentu dan mencocokkan hasil simulasi dengan hasil pengukuran kebisingan yang diukur
dengan sound level meter. Dalam melakukan proses pencocokan hasil, yang diambil sebagai acuan
adalah hasil pengukuran pada titik Y+. Titik Y+ dipilih karena hasil pengukuran pada titik ini dianggap paling akurat.
Universitas Sumatera Utara
Kategori