PERAN ILMU TEKhIIK MESIN T}NTUK KESF'AHTERAAI\I DAN KEMANDTRIAN BANGSA DEWAN REDAKSI

trloCEEDlnES
tt'

$ffiffi]g$lAffi
ffi&$ffiffi#lr

IIIEffiIfI
TgKffiIiI
TAffiIIffiAM
lV
& Thermofluid

.. F'ENINEHFITFIN.FEFIFIN ILMU TEHNIH MEEi|N UNTUH
K EEiE|IFIHTEFIFIFIN trFIN KHMRNCIIFTIFINFFINGISH. *

DITERBITKAN
OLEH:
ME S INDANINDUSTRI
J UR U S ATNE K N IK
TEKNIK
FAKULTAS

MADA
GADJAH
UNIVERSITAS

,D

E

l;

"tFd*ry'X;sg"try',ft

--af

! 8 ! (S . T M
{, }
tuolo',Fsr, tr# I
't

NO.01/vol. 01/rHN.2aL2


t r ryI

,

, ,-"/
SPOI{SOREDBY:
-ilrevro*

,& Y

#

mGt.lt

PEMNGKATATTPERANILMU TEKhIIK MESIN T}NTUK
KESF^'AHTERAAI\IDAN KEMANDTRIANBANGSA
DEWAN REDAKSI
PenanggungJawab:
h. MuhammadWarliz Wildan, M.Sc., Ph.D.(Ketw Jwusan TeknikMesin dan Indwtri, Fahitas

TebdkUGM)
h. Suhgro, Ph.D.(Sebetds JurusanTehik tr&esindan In&tstri, Fahiltas TebzikUGM)
Panitla Pengarah:
Prof. Mulyadi Bur (Se\iend BKS-TM)
Ketua Jurusan/DepartemeniProgram
Studi Teknik Mesin dalamBKSTM se-Indonesia
Ketua:
Prof. Hanvin Saptoadi
Soknetrrts:
Dr. GesangNugroho
Bendahara:
Dr. Kusmono
Ilowan Redalai:
Dr. Deendarlianto
Dr. Suyiuro
Dr. Khasani
Dr. MadeMiasa
Reviewers:
Prof.Ilarwin Saptoadi
Dr. Deenddianto

Dr. Suyitno
Dr. Khasani
Dr. MadeMiasa
Dr. GesangNugroho
Dr. Kusmono
Dr.AdhikaW.
Thestotements
ln dtepapercarethoseof the authors
ondnotnecessarily
rqed the
andopinionexpresxd
themselvq
Anymentlon
of@mpony
ortode namedoesnotimplyendorsement
oplnion
of theeditors
andorgonizers.
W orgsnizers.
Cqyrlght @ 2012 Depanement Mechantcal of EngineertngFoculty, Gadjah Modo Univercity Not to be ommercially

reproducd fu any meanswwwt written permissionPrtntedln Yogyalonq Indoneslo,October November2072

ISSN:

23(n- 454,2

llililill

SUST'NAI{ PAI\ITIA
Ketua

hof. Harwin Saptoadi

Sekretaris

Dr. GesangNugroho

Bendahara

Dr. Kusmono


Acara

Dr. Joko$/aluyo
Dr. Sugiyono
Dr. Herianto
RyanAnugrahPutra"M.Sc

Publikasi

Dr. Deendarlianto
Dr. Khasani
Dr. Suyitno
Dr. Arif Wibisono
Dr. Budi Dhrma

Akomodasi

Dr. Hari Agung Yuniarto
Dr. RiniDharmastiti

Dr. Made Miasa
Dr. MuslimMatrardika

Kegiatm Umtm

Dr. M. A. Brarnantya
JanuPardadi,M.T
Urip Agus Salim,M.Eng.
Budi Arifvianto, M.Biotech

WorlahopMobil Listrik

Dl Jaym Sentanuhady

Nasional

Christin Budiono, S.T
Diyah PudakWang

KoordinatorPelaksana


FreddyFrinly Rizki

WakilKoord. Pelaksana

BenjaminBima

Selretdis Pelaksana

Stefuii BertaniaMotto

BendaharaPelaksana

FraneiscaDwi Listyaningsih
RaeshifaDiani A

Sie Keselretariatan

Sugiyanto
StenlyFransiscus

IsnanFajarMuaddin

(Koo0

TikoRidcyS
DyahYunitaS
Sie Publikasi

AriyantoHemowo

(Koor)

SarraNandaPradana
RRPrameswari
lCranarafi
FarizZul Hilmi
SieDisain&Dekorasi

Bayu Semiawan


(Koor)

AkhsantoAnandito
Tedy SetyaNugraln
SieSponsorship

AhmadZihni

(Koor)

Aldrin Gutama
AdzRizlryUjianto
FuadArtran
SiePerlengkapan

Pasaribu
RobertParlindungan

(Koor)


RizkiNuftaAnugratr
DhimasFajarAnugrah
Farislvlahen&a
RidhoRahman
Rifqi BustanulF
AugustoDwifa

SieAkomodasi&Konsumsi

MohammadAufarRafi
M
Yusuf Qaradhawi

(Koo0

PutraUtama
Satyawhana
SieAcara

JihadMMachmud
AfianAmi
RioAjiNugroho
LupanMuhardian

(Koor)

ArfanNmFadilah
TeddyMaulana
Hendy hdrajaya
StefanusEko
DwiBudianto
NurcahyoDwi
Faris FadilUtomo
Damai Firdaus
FadhelMuharmad
Andri Firdaus
Arfi
DikoAnutup
Michael
BudiUtomo
Yusuf Abdilatr
AkbarKusma
ImamAhfas
GemaAchmadF
Bima PrakosoK
Aqli IIaq
AnandyaRezaP

Sie LombaRancang
BangunMesin

:

Gibransyah Putra
Moharmad Vicky Ramdhani
Wily Rohmat Hidayat
WandaAndreas
Abshar Parama Putra P

iv

(Koor)

AMul Muiz
Yordyan Sistriyantoro
RendyMuhammadG
Moch. RyanArdiansyah
M. Roy l{aqiqi
Wendi Wicalsono
Muh. RezaArifin
FadhilAhmadQamar

KATA PENGA TTAR

Pembacabudimaru
ProceedingsSemirnr NasionalTahunanTeknik Mesin (SNTTIO XI dan Thermofluid lV 2012
me,njnmpaipara pembaca pada penghujrmg tatun 2012 ini. Proceedings SNTTM 2012 dan
Thermofluid I\l 2012 men4pakankumpulannakalah penelitianp€s€rtaSNTTM XI dan Thermofluid
M012.

Makalahpenelitianparapesertaseminarmeliputi lima bidang,di antaranya:konversimergr,

yang
manufaktur, material, mekanika terapan,dan pendidikan telsfk mesin. Selain perkembangian
begitu pesat, bidang-bid^ng tersebut menjadi aspek penting yang juga mempengaruhikehidupan
manusiadi eramodernini.
Proceedingskali ini mempublikasikan360 makalah di antaranya164 makalah pada bidang
47 makalahpadabidang manufaktn, 82 makalahpadabidang material, 58 makalatr
konversi €Nr€rgr,
pada bidaqg mekanika terapan dan 9 makalah pada bidang pendidikan teknik mesin. Walaupun
dikelompokkan dalam lima bidang, makalahmakalah tersebut lcadangtetap saling terkait dengan
fokus yang mirip misalnya eirergi, bahan dan lingkun$n. Hal ini memang sesuai dengantujuan
SNTTM s€ndiri yang memberikanwawasankomprehensifpadapesertanyatentangfohs tertentudari
sudut pandang berbAni bidang. Kiranya proceedingskali ini dapat memberikan gambaran dan
wacana,memperluascakrawaladan mengurangirasahausilnu pengetahuanpembaca.
SNTIM akan tetap berkomiften untuk merangkum dan menjaring krrya-karya ilmiah di
tahm-tahun boiluhya
karenaitu" Sl{ffM

dalam bentuk ka$ianteknologi yang dilarasai oleh para penulisnya. Oleh

akan tetap mengundangpara peneliti dan masyarakatumlrm untuk meneliti ddr

mengirim naskahnya.Kritik dan saranandaakanselalukami nantikan.
Al&irnya diucapkanselamatme'mbaca.

REDAKSI

vt

DAFTAR ISI
Susunan
Panitia

It

KataPengantar

v

DafiarIsi ................

vi

A. Ke-vnote
Speech
GEOTHERMALEITERGYAND ITS FUTI'RB
RyuichiITOI.....,......
A STUDYON PULSEDETONATIONENGINE IN JAPAI\I
Shigeharu
Ohyagi

I
......................
40

INNOVATIVE JAPANESE WASTE-TO4RNEN PRODUCT TECIINOLOGIES
FOR ESTABLISHMENTOF SUSTAINABLAWASTEMANAGEMENTSYSTEMIN
DEVELOPINGCOTJNTRIES
KunioYoshikawa
......................
47
B. KorwersiEnergi
Split Turbin ScbagaiPembangkit Listrik Tenagr Air Mikrc
Darwin Rio Budi syaka,EdwardLeonardDan Dyah Aruwulandari (KE - 002)

Bz

Pengaruh Jarak Antara Katup Dan Tangki PengelakTerhadap Efek Water Hammer
JennyDelly, Welly Liku Padang(KE - 003)
t7
Perbandingan Performansi Pompa Hydram Dengan Katup Tekrn Modet plat,
Membran Dan Bola
MadeSumda(KE - 004)
.........................
93
studi Numerik Penambahan Momentum Alirrn Melalui Penggunaan Bluff
Rectangular Turbulator (Brt) Di Depan Leading Edge
HermanSasongko,Heru Mirmanto, Sutrisno(KE - 005)
100
Numericsl Investigation Of Dynrmic Stall For Non-stationary Two-Dimensional Blade
Aidoils
G.S.T.A.B*ggq H. Sasongko(KE - 006)
106
Visualisasi Dan Signal PrncessingDari Datn Liquid Hold-Up Aliran Plug Air-Udara
Pada Pipa Horizontal
Okto Dinaryanto,Naufadhil Widarrriko Indarto,Deendarlianto(KE - 007)
l13
Pengukuran Liquid Hold-Up Dan Kecepatan Gelombang Aliran Stratifted Air-Udara
PadaPipaHodsontrl
Aktmad Zidni Hudaya"Indarto,Deendarlianto( KE 008)
lZ0
Analisis Nilai IGlor Bahan Bakar Limbah Padat Flbre Dan Shell Pada Pabrik Kelapa
Srwit Di Pt Buana lGrya Bhakti Kalimantan Selatan
RachmatSubagyo,I WayanWawanMariki, Rudi Siswanto(KE - 009)
126

vtl

Vartasi Laju Aliren Biogas Pada Sistem Pembilasan Menggunakan Campuran Naoh
Dan lf2o Untuk Pemumian BiogasDart Pengotor Co2
I NyomanSupraptaWinay4 PandeMadeKerta Wibawa"IGN Putu Tenaya(KE - 010)... 133
Pengaruh Air Fuel Rntio Terhadap Kecepabn Rambat Api Dan Emisl Gas Buang
Berbahan Bakar Lpg Pada Ruang Bakar Model Helle-Shaw Cell
138
I GustiNgurahPutuTenay4I MadeEka Astina, MadeHardiana(KE - 011).................
Karakteristik Semprotan Bahan Bakar BiodiesetPad* SistemInjeksi Common-Rail
Ainul Ghurri(KE - 012)
....146
Analisis Perfomansi Pemanas Air Kolekfor Surya Terkonsentnlsi Berbentuk
Trapezoidal llengan MlnyakNabati $ebagoiMedla Penyimpan Panas

::: ::::ll:* i T :: :"":*lI:* iYi::::::T:T'lll* ;lJ')
Implementation Of Humid Air Turbine For Combined Cycle Power Plant
Arka KrisnamurtiAnd I MadeAstina(KE - 016)

... 155

Pemodelan Dan Analisa Energi Yang Dihasilkan Mekanisme Multilayer Piemelectric
Vibration Energy Hanesting Akibat Pengaruh Variasi Susunannya Dengan Sistem
SuspensiPadaKendaman
Wiwiek Hendrowati,Yulia Y. Latumeten,HarusLaksanaGuntur,J. Lubi, I Nyoman Sutantra
(KE - 0r7) ..........
...............161
Kajirn TeoritikPembakarrn Arang Kayu Pinus
(KE - 018)
DanangDwi Saputro,
HarwinSaptoadi

....-..........:......................169

I{aji Eksperimental Pemanfaatan Serbuk Gergeji Kayu Den Bubur Kertas Koran
SebagaiBahan Isohtor Pada Dlnding Boiler Mlni
IsmailTharnrin,PureMandela( I(E - 019)
.............177
Perbandingan Efisiensl Dan Ongkos Energi Antara Pembangkit Listrikl)engan Syngas
Gasilikasi SekamPadi Dan llengan Bensin
Suyitno,MuhammadNizam,Dharmanto,KhamdanMujadi (KE - 020)
......183
Efek Konsentrasi Larutan Pada Kualitas Transparant Conductive OrddeSel Surya
T*rinalArifin,Suyitno,AhmadArif Santoso,MirzaYusuf (KE - 021)
........188
Analisa Teknis Dan Ekonomis Penggunsan Dc To Ac Inverter Sebagai Emergency
Eneryi Rumah Tangga
WitonoHardi,SaidHi Abbas(KE - 022)
................193
Penganrh Isolator Keramik Den PenguJian PegasTerhadep KinerJe Desain Tungku
BriketArang BiomassaSystemKontinyu Bcrpengepinn Semi Otomatis
I WayanJoniartaDan MadeWi$ana(KE - 024)
......198
Study On Paddy Dryrng Using Husk StoveAs A Heater Drying Air
SyukriHimran(KE - 025)

viii

....................204

Potensi Sumber Energi Angin Di Wilayah Pereiran Indonesir Dengen Data Satellite
Quikscat
DennyWidhiyanuriyawan,MegaNurSasongko,Sudjito(KE-026)
...........208
tr(aji Konservrsi Energi Pemanfaatan Panas Limbah Proses Dyeing, Drying Dan
Stentering Pabrik Tekstil
FachriKoeshardono,IndradjodiKusumoDanHendi Riyanto(K8027)
.....212
Studi Lapisan Batas Aliren Flulda Melalui Selinder Persegi
Nasaruddin
Salam.(KE - 030)

..............218

Penggaruh glmlnh Sudu Tertadap Karakterfuttk Putrran Turbln Angin Horisontal
Dengan Menggunakan Metode Simulasi Blade Element Momentum
RidwayBalaka,JennyDelly, Aditya Rachman,YuspianGunawan( KE - 03It. .............225
PengaruhVariasi Sudut Kemiringen SegitigaPenghalangTerhadap Koelisien Drag
Padr Silinder
Tista,MadeRickiMurti, I WayanSugiharta.G
SiPutuGedeGunawan
{KE- 033) .......230
Studi NumerikAliran Udem Dalrm Plenum SistemDistribusi Alimn Udera
Toto Supriyono,BambangAriantara.(KE - 034)

... 235

Kondisi-Kondisi Behs Untuk Model Numerik Beda Hingga $cmi Implisit 3D Ams
Bawah lAut dl Selat Bangka, Minahosa Utara, SulaweeiUtara
Parabelem
T.D. Rompas.(KE- 035) ..........
............240
Studi Eksperimen Mengenai Pengamh Par:ameterFundamental Tctadnp Pola Aliran
Micnobubble
(KE - 036) ..........
................246
AhmadTohani,AnggitaGigb Dee,ndarlianto.
Deteksi Kebocoran Pipa Aliren Dus FasePlug Menggunakln Jaringan Syaraf Tiruan

(JsT)

252
Budi Surtoso,Indarto,Deendarlianto
danThomasS. Widodo.(KE - 037) ...................
DesainTurbin Goprak
NovandriTri Setioputro(KE- 038)

.......258

Studi Eksperimental Optimasi PosfuiAksial Bole Peial pada Microbubble Generator
GigilL A. Tohani,Deendarlianto,Wirahi, Alva Edi Tontowi ,Adhika W. ( KE - 039)...266
Performance Water WheelsPlate Under Flow with Vadation Number of Blade
....272
LutherSule.(KE - 040)
Krrakterisasi Alirrn Plag $earahKe Atas Dari CampuranUdare den Cairan Kental
(Air- CMC) 0,1wt o/odlan0prto/o
..................2268
B. A. Pramudita,E J.WibowoDanIndarto.(KE - 041) ..........

tx

Karakterilrtik Bilrngan Reynold pada Celrrh Sempit Rektrngular Berdasarkan Variasi
Temperatur Air Pendlnginan.
Saepudin,Mulya Juarsa,Yogi SirodzGaos,BambangHertt"Joko Prasetio,Hadi Kusuma,Edi
............279
Matzuki(KE - 042)
Pemanfnatan Panas Ruang Bakar Untuk Menumnkan Viskositrs Minyak Nabati
Mumi Pengganti Bahen Bakar Fosil Motor Diesel
Iman KartolaksonoReksowardojooNma Surjanq Doan Khac Dinh, Athol JamesKilgour,
(KE - 043) ..........
...,...........285
WirantoArismunandar.
Konsep PengembanganMekanlsme Single Rail Untuk Perubahrn Buknrn Ketup Pada
Single Camshaft
.........291
JuliusAntoni danDanardonoAS. (KE - 0M)
KarakteristikPembakaran Campurrn Etrnol- n-Heptan dalam Meso-scaleCombustor
.............295
Dr. Eng.Lilis Yuliati, ST,MT. (KE - 045)
Pengamh Volume Runng Bakar Terhadap KinerJa Mesin PulseJet
Lambertus
Dwi Setiawan,
ST.(KE - 046)

...............301

Efek Perubahan Aliran Gas Buang Dahm Knalpot Mesin Ifupal l0 HP
...................306
YanuardanMartinusPutra.(KE - 048)
Pengujian Campuran Bahan Bakar Mlnyak Plastik Pada Motor Bensin
Zulfiati,AhmadKholil" Eko Arif Syaefuddin.(KE - 053)

.........312

Pengujian Campuran Bahan Bakar Minyak Plastik Pada Motor Dierel
............................319
Zulfiatr,AhmadKholil, EkoArif Syaeftddin.(KE - 054)
Pengamh Variasi Sudut Lubang Bafile Dan Jarak Tembak Nosel Terhadap Gaye
ImpakUntukAkselemsi Partlkel Dna PadaGeneGun
DanardonoAl, M. Satrio Utomo, SoniaTzarinaGS, FeraIbrahim, BudimanBela, Silvi (KE

- 0s6)

...............32s

Kajian Pengaruh Kondisi Operrsi Wet Gas Cleaner Tertedap Jumlah l(andungan Tar
Dan Temperatur Producer G*s l{asit Gasifilcsi Blomssss
...............333
Adi SurjosatyodanHary DanielSianipar.(KE - 060)
A Decign Optimization of Vortex Generetor for Mixing Quality Impnovement of e Gas
Mixer for SyngasEngine Using Three-DimensionalCFD Modeling.
...338
D. Danardono(KE - 062)
IGjtan Eksperimenhl trlashbeck Flame Peda Bunsen Bumer Dengan Bahan Bakar
Lpg
.......343
I MadeKartikaDhipuha Immuel. (KE - 063)
Kajinn Eksperimental Safety Ball @ola Gotri) Dalrm Regulator Gns Tekanen Rendah
Pade SistemCetu Bahan Bekar Kompor Gas LPG
.................34E
I MadeKartikaDhiputra"DeaAdreanni.(KE - 064)

Studi Etapcrimental KarrkteristikAllran Dua Fasa Gas Lpg Terkait FenomenaVapor
LockPada SlstemCatu Bahrn BakarKompor Gas
(KE- 0651
I MadeKartikaDhiputra'Karyadi
Gunawan
................353
Pengeruh Kandungan Co2 Terhadap KarakteristikPembakaran Stoikhiometri Biogas

:::::::::i::)-"-I:3:_Y*_Y-1"**:'*':.Y""":::1lT
"
Pembuatan Kokas Batubara Per"lngkntRendahMusi Banyuasin Sumatera Selatan
TeguhBudi. SA.(KE - 068)
.................3G2
Engine Per{oruance rnd Oit Analysis of Biodiesel from Virgin Coconut Oil in Ditferent
Catalyst
(KE - 069)
AnnisaBhikuning.
..............367
Simulasi Numerik Sistem Injeksi Bertingkat Pada Ruang Baknr Mesin Dieeel
Cateraillar34t6.
BambangSudarmanta"
Soeharto,Sampurno.(KE - 070)
...........374
Penerapan Termoelektrik Modul Peltier Dengan Fin SejaJar Pada Exhaust Manifold
SepedaMotor.
DyahArum Wulandari,MT., SugengSutisna"danWardoyo,MT. ( KE - 071) ............381
PengembanganSistemPengukuran DensitasOptik Asap Kebakaran
Tito AprianodanYuliaotoSulistyoNugroho.( KE - 074) ..........

.................382

Analisa CFD Pada Pengaruh Geometri Nosel Terhadap Performa Stirm Ejector
TonySuryoUtomo.(KE - 075)
............393
Kafi Eksperimental Sistem Pemsnas Air surya Menggunakan Kolektor Yang
Dilengkapi Material Penyimpan Panas
Zatni,HamdanidanAhmadSyuhada.(KE - 078)
...398
Peningkatan Eftsiensl Photovoltaic Dengan Penggunaan Sistem Cpv (Concentrating
PhotovoltelclMirmr
WidyaWiiayanti,BatndtuL Lilis Yuliati.(KE - 079) ..........
.....403
Simulasi Pengaruh Chiralitas CNT pada l&pasitas Penyimpanan Hidrcgen dengan
Menggunakrn Program I"AMMPS
Supriyadi,
Nasruddin,
EngkosA. Kosasih,Mardi Santoso.
( KE - 080)..........................407
Studi Etrsper{mentrl Per{orma Mein Pendingin Pada LrboratoriumTeknik Mesin
Universihs Kheirun Temate.
SaidHi.Abbas,LitaA. tatif. (KE - 081)
.........-......413
Simulssi Dinamika Molekular Adsorpsi Hidrogen pada Carbon Nanotubes (CNT)
Dengan Variasi PanJang.
Nasruddina,EngkosA. Kosasih,AhmadDzulfsrhmi,Supriyadi.(KE - 082) ...................421

xl

PengembanganAlat Cryosurgery Prutotipe V BerbasisTermoelektrik Bertingkat
NandyPufiq WayanNataSeptiadi,RidhokwansyaluBimo Sakti(KE-0E3).................433
Pengaruh Penambahan Modul Termoelektrik Generator Pada Daya Kelueran Hybrid
Solar Cell
.............440
NandyPutq WayanNataSeptiadi,AnnisaNunrlianthy(K8 084)
Efek Perbedaan Diameter Plpa dan Beda Ketinggian Terhadap Rugi Teknnan di
SepanjangPipa SelamaAliran Sirkulosi Alamirh
MochamadFarid, Yogi Sirodz Gaos, Edi Marzuki, Mulya Juarsa"Budi GusnawanJuarsa,
...........446
RizqiFaisalMuttaqin(KF'0S5)
Studi Komparasi Unjuk Kerjr Turbin Gas Centrur 40 Dengan Satnm 10
454
...................
KhairulMuhajir(KE-0S6)
Pengaruh Geometri Evaporator Tertadap Tekanan Dan Temperatur Pada Siklus
Refrigerasl Uap Standar
...................461
Kennedy.MKhairil Anwar,Ari Surianto(Ks,087)
Efek Tekanan Awal Drtver Sectionterhadap Kamkteristik Gelombang Detonasipada
Kondisi Inisiasi Langsung Dengan Bahan Bakar Campuran Liqullted Petnoleum Gas
Dan Oksigen
...................468
Eswanto(KE-088)
JayanSentanuhady,
Simulasi Den PerancanganPendingfu Adsotpsi Intemitten Skdr Ifucit
IndraGunawandanI MadeAstina(K8 089)

..........475

Pendingin Ifubin Mobil BerbasisTemoelektrik
Rizki RajabFriangan(IG-090) ................4E5
Imansyahlbnu Hakim, SandyaPriyambada,
Unjuk Kerja Turbin Angin 10 KW Pada Unit Pengolahan Ikan Sknla Kecil Desa
Lancang Kabupaten Pidie Jaya
.............492
llyas, Rudi Kurniawan(KE-091)
Hamdani,Inransyafu
Emulsion Fuel forDiesel Engines
A.RiantoS, MadeSuardjaja(KE-092)
Greg.Harjanto,
Briket Daun Kertng SebagaiSumber Energi Alternatif
Effendy Arif, Lydia Salam,Ariyanto, andFredy.B(KE-093)

..............497
...507

$tudi Eksperimental Dan Numerikal Tentang Pengaruh Sudut Putnr Pada Tingkat
h"isanSilinderSirkulerTerhadap Gaya Drag Dan Gaya Lift.
.................514
Ayub (KE-095).............
MuhamadJamaaludin
AstuPudjanarsa,
Analisa Numerik Model Turbulen Aliran Campuran Udara Dan Hot Egr Pada Intake
Manifold Mesin Diesel
...-521
Syaiful,TommyHendarto(KE-097)

xtl

Pcngamh Dimensi Pipa Kepiler dan Massa Refrigeran yang Digunekan Terhadap
Unfuk KerJa Mcsin Refrigerasi Evaporator Ganda untuk Pengawetanlkan
MatheusM. Dwinanto,Hari RarindodanJonri Lomi Ga (KE-098)
.............528
Anrlisis Tentang Temperatur Pengeringan Untuk Mendapatkan lfasil Terbaik Dalam
PnoscscoalUpgrading Technoligy (Cnt)
Dr. h. Toto HardiantooProf. Dr. k. Aryadi Suwono, Dr. Willy Adriansyatr ST, Dr. h.
P. Tandian,danWillemLawrenceST.(KE-099) ................
NathanaEl
.........533
Karakterisssi AIat Penukar I(alor Bcrdrssrkln Perubahan Lriu Alinan Air dan
TemperaturAir Pendlngin dt sisi Primer Untai Uii BETA
Suhendra,Yogi Sirodz Gaos,Mulya Juarsa,Edi Marzuki, Hendro CahyonoTC, M. Hadi
Kusuma,JokoPrasetyoWitoko,G HenrBII Erwin Gunawan,Saefudin(KE-101).......538
Adsorpsi Isosterik Metana Bertekanan Tinggi Pada Karbon Aktif dengan Penamlan
Model T6th
Awaludin Martin, Banbang Suryawan,MuhammadIdrus Alhamid Nasruddin(KE-102) 545
Simulasi Perpindahrn Panas Konveksi Alamirah Dalam Kotak Dengrn Pemlnlsan
LokdDari Baweh Menggunaksn SkemeKompak
..................551
E.P.BITDIANA,P.J.WIDODOandS.A.SAPUTRO(KE-103)
Analisis Perpindahan Kalor pada Pre-Heater di Untai Uji Beta Berdrsarkan Perbedaan
Variasi Laju Aliran Air dl Slsi Pdmer
Envin Gunawan,Yogi SirodzGaos,Mulya Juarsa,HendroTjatrjono,M. Iladi Kusuma"Joko
PrasetyoWitoko, G. Heru,Suhendra(KE-104)
......556
Pengaruh Konveksi Paksa Terhadap Uujuk KerJa Ruang Pe{ering Pada Alat
Penger{ngIftkao Tenaga Surya Pelat Bersirip Longitudinal
Harmen,A. Muhilal(KE-105)
..............563
Perpindahan Panas-lVlassa,
Judul : Studi Eksperimental Perpindehan Panas Konveksi
PeksaDiantara Fin
Muh. SetiawanSukardin(KE-108)
.......569
PengembanganMetode untuk Implementasi CFD pade Analiefu Penukar Panas Pipa
Bersirip Skdr Industri denganMenggunakan Komputer BerkapasitasTbrbatas
NathanaelP.Timdian,AgungDwi Susanto,danEksaBagasPrasasti(KE - 1@) ...........574
StudlEksperlmenKotakDlnglnpadaSepedaMotor sebagaiPembawaVaksin
AyubNugroho(KE- 110)
NugrohoYoga,AamAmaningsih,

......580

Pengembangan
SistemPengerlngHlbridaEnergiSurya-Blomassa
Untuk Pengeringlkan
DanMuhammad
Zulfri(KE
.....................585
Syamsul
BahriWidodo
- 112)........
AnalisisDistrlbusiTekananDalamCelahSempitRektangularBerdasarkanVariasi
TemperaturAlrMasukanMer4gunakanFluent6.3

EdiManuki,Mulya
AdeAmruloh,YogiSirodzGaos,MuhamadSubekti,M. HadiKusuma,
....590
(KE- 113)
M. AgusPururanto
Juarsa,
Visualizadon, Mapping Flow Patterns, Plug Lenglh And Plug Velocity Meesurement
ForAirWaterDownwerd Tbo PhaseFlow In Vertical Pipe
.....597
F.S.Kusumq B. Pukuh,AndIndarto(KE - 114)
Unfuk KeriaModelTurbin Antin Bersuduloopwlng DenganVariasiSudutTekuk
.-......601
(KE - 115)
Hermawan
RugiTekananPadaCelahSempltRehangularBerdasarkanVarlaslTemperaturAir
Masukan
YogiSirodz
JhonFrediSianturi,MulyaJuarsa,BambangHeru,JokoPrasetio,HadiKusuma,
.................506
Gaos,EdiMarzuki(KE- 116)
AnallsisDlstrlbusiKecepatanAliran Air MasukanPadaCelahSempitRektangular
Variasilaiu Alir MenggunakanFluent6.3
Berdasarkan
Mulyoluarco,Ade
MuhamadAgusPuwonto,YogiSirodzGaos,MuhamddSubeki,M. HodiKusuma,
.......614
117)..........
Amruloh{KERancangBangunGeneratorMagnetPermanenTlpeFlukslAkslalUntukTurtln Angln
SumbuVertlkal
Mulyono,Mw Aksan,DimasS tKE- 119)..........-..............622
TrihonoSewoyo,Ali Saifullah,
KomparasiKarakterlstikModelTurbulenPadaAliran BlowerPadaTurbinGasMlkro
BloenerglProtoX-2
..............528
Darmowa4Budiorso(KE- 220)
Ahmadlndra Siswantara,Steven
l{anofluidsUsing
ModellingThermalConducivfi EnhancementOf MetallicOxide-Based
DlmenslonalAnalysis
..................634
'L22l
Yanuar(KE
S.Kamal,Suhanan,
B.Kristiawan,
KinerialJguldtAGos E|ector
Studi EkperimentalPengaruhPosisittlozzle-ThroatTerhadap
.............-.....641
DaruSugati,Indarto,Purnomo,Sutrisno(KE- 124)
Analisis Per{ormansi Pompa Sentrifugal Terhadap Krpasitas Crude OII-WatetF'Iow
.........-..645
EflitaYohana,KhaerulAmriArdhelas,FatihKhamdani(KE - 125)
Studt Eksperimenbl Kinerja Thrbin Afir Archimedes
HernranBudi HarjA Halim Abdurrachim,Sigit Yoewono'Hendi Riyanto(KE - I 26) .....653
Anrlisis Flutter Bilah Rotor llelikopter Dongan Pendekatan Aercdinamtkr Quasi'
SteadyDan UnsteadyPada Kondisl Terbang Maiu
IsmoyoHaryantor,AchmadWidodo,Rusnaldy,Toni Prahasto(KE - 127) .....................659

PengaruhJumlahSuduPengarahJenlsAlrfollTerhadapKeruglanHeodPadaBelokanPlpa
SlametWahyudi,Fikrul AkbarA, Djoko Sutikno,YunusHadi Kusuma(KE - 130) .......667
InterfacialEehaviorOf Steam{ondensaterlro PhaseFlow ln A HorizontalPlpe(Perllaku
Antar-MukaAllran Dua-Fasa
Uap-Kondensat
Di DalamPlpaHorlsontal|
Sukamta,Indarto,Purnomo,Tri AgungRohmat(KE- 131)
........673
OplmallsaslPemanfaatanBioetanolPadaMotor BakarBenslnMelalui Modlflkasl
CompresslonRotlo(Crl Dan Air FuelRatio(Afr)tOgfi.lnallt'ttllzadonBio EthanolOn Petrol
(Cr) AndAlr FuelRado(Afr)l
EnglneThroughtfiodndon Of Corryresbn RorJo
AgusSujono(KE- 133)
.......679
Studi Eksperimental Penganrh Rasio Sumbatan Terhadap Keefekfifrn Dan Koefisien
Penurunan lbkrnan Berkas Pipa Etiptik SusunanBensellng
Budi Utomo Kuleh Widodo,SamsulKamal"Suhanan,I Made Suardjaja(KE - 134) ....684
PerhitunganCoolingDegreeDays(CddlUntukWllayahBandaraSoekamoHatta
Cengkareng{Calculation
Of CoollngDegreeDays(Gld} ForThe SoekarnoHattaCengkareng}
Budihardjo,
RusdyMalin,M. ldrusAlhamid(KE- 135)
...............689
FluksTermalPadaKondensaslDalamPorousMedia DenganMempertlmbangkan
TemperaturSekitar
Eko Siswanto(KE - 136)
Eksperimen Pengering Semprct Untuk Air Dan Air Gelarm2o/o
EngkosAchmadKosasih(KE137)

....701

Studl Anallsa PerfiormansiHant Fstchangerflp 2 Pass- ShellAnd lube tlengan Metode
AnalisisEnergi
Firmansyah
Burlian,Hamdani(KE
.................705
- 140)
The Harard & Operability Of Ac
HarjantoG, Prajitno,ViktorMalau(KE- 142)

..........7L9

Uji Krrakteristik Dan Efisiensi Generetor Gas H2o2Jenis lVet Cell 6 Rurng
HarusLaksanaGuntur,Iqbal WatryudinDan Fariz Hidayat (KE - 1,,$4)
.......725
DistrlbusiTemperaturDua-DimensiPadaPelatRektangularSelamaPemanasanRadiasi
MenggunakanBagianUii Heating-02
lwanKurniawan,
MulyaJuarsa,
Susyadi,
YogiSirodzG, EdiManuki (KE- 146).............-.730

xv

Rnncang Bangun Komlmr Briket Betubarl Berpementik Api Untuk Memudahknn
PnosesPenyalaan Awal @esign And Manufaktur The lgniter-Corl Stove For Easy Pre
Heating Processing)
.........735
WalryuP.Ratrarjo(KE - 148)
JokoTriyono,RendyAdhiRachmanto,
DesainDan Penguiien Model Sedertana Penger{ngMakenen Berbasb Rrdiasi
Gel,ombangUltrffionik
.......741
Meifat Ruslf, Mulyadi Bur DanToniYuhandri(KE - 149)
The Effsct Of Gap Sir.eTo Ccfl tn Rectangular Narrow Channel For Double Herted
Chase
NandyPutr4 Raldi ArtonoKoestoer,AnharRizeA (KE - 150) ..............747
Mulya Juarsa"
Model ltfiatemrtls Perpindehan Psnas Peda Tebung Vakum (The MathemattsEqtodon
OtHed Transfer To VacurmtTube)
..........-753
Mulyono(KE - l5l)
PenguJian Refrigeran Alsmi Campuren Rl70 dan R744 dengan Alat Ekspansi Pipa
Kapiler peda SistemRefrigerasi CascadeSirkuit TempenaturRendah
..-766
danArnas(KE- 152)
M. ldrusAlhamid,DanrinR.BudiSyaka
Nasruddin,
Unjuk Kerje Scraper Blille Evaporator llrm Orbinl Rod Evaporutor prdla lce Slurry
GenerutorBerbahanDasarAir Laut
(KE - 153)
...........770
MachNowiali, HelmiD. Ardiansyah
AgusS.Pamitran,
PengaruhVarlasiKosentrasiLarutanTerhadapPerformanslSistemReffierasi Absorpsi
Alr-Ammonia
...776
DennyW.M (KE- 154)
Suarnadwipa,
BesarSudutStafic RadlalFlnMlxerTerhadapUnjuk KeriaAlat Penukar
PengaruhVariasi
Kalor
....781
P.U. (KE- 155)
Purnami,SlametWahyudi,RezaMaharajasa
Studi Eksper{mental Photovoltaic/Thermal (PV/T) Dengen Pipa Kalor Sebagai
PenghanterPanas
...........787
A. Riorti, I. Al-Ghozali,Andriyatin,Risval(KE - 157)
R. Subarkah,
UlangpadaOll CoolerMenggunakanMetode KernuntukPeningkatan
Perancangan
tGpasitasPendinglnandan EfisiensiBiayaOEMdl PLTUBukit Asam
......-.........791
YogiSirodzGaos,CandraDamisWidiawati(KE
- 158)
lmplernentasiPengukuranTar PadaFixedBedDowndraftGaslffer
danJhibril{KE
- 160)
Adisurjosatyo
pengeringanPastaGambfu(ltncafio Gombir Roxb)denganMenggunakanKulkas
xvi

....-796

AdjarPratoto& SyamsulHuda(KE- 161)

................801

EfekVariasiWarnalapisan Film padaPanelSolar-termalterhadapProsesPerpindahan
Kalor
YogiSirodzG,MulyaJuarsa,
JanuarAkbar{KE- 162}........805
EdiMarzuki,IndraResmana,
Penlngkatanililai Tambh KotoranSapiPenghasilArang DenganSlow Pirolisis
.....811
WidyaWijayanti,Abraham,ArisWijaya(KE- 1631
MegaNurSasongko,
BahanKerlngTerhadapProdukslDanl$lai XalorBiogas
VariaslRasioCarbon-Nltrogen
KotoranSapl
..................815
Tenaya,AwingW. (KE- 164)
Sukadana,
PenentuanKomposisiGasl(eluarWater4ooled Hot 6asl,ineMenggunakanPerangkat
lunak ComputatlonalFluidDynamics
(KE- 166) ..........
.............827
Y,Firmansyah
CaturwatiNK,Yusvardi
l(araheristik Ffuida lfiognetoduotoryltcalMr-112 EgSaatTerkenaBeban lmpod Pada
KondislMedanMagnetBerkekuatanRendah
(KE- 167)..............825
IntanP.Punranto,DanangP,M. KhoifBillah,M. AgungBramantya
(VarlaslSuduff,emiringanSide
ALIRANKEROSEI{-AIR
KAfl EKSPERIMENTATPEMISAHAN
=
Arm PadaRasioDiameter 1l
(KE- 168)
.....828
Indarto,Purnomo,dan Khasani
DewiPuspitasari,
SerbukLendlrBelutdan
KerugianJatuhTekananMenggunakan.Biopolimer
Pengurangan
LelepadaPipaSaluranTangkiAir Harianlhpal
(KE- 1691
..................840
MarcusA. Talahatu,Gunawandan IndahPuspitasari
Studi NumerlkPengaruhPutaranlmpelerdan BukaanDamperInduceDraft (lDl Fanpada
PabrikSemen
...........8M
Nur Ikhwan,Suwarrrin,Is BunyaminSuryo(KE - 170)
PengembanganSistemFilter Putar BerbasisAliren Couette-Teylor
Prajitro(KE - 171)

.............849

Aliran Melintrsi Sllinder Teriris Tipe-D dengan
Stndi Eksperimental lbnlrterisitik
sudut Pengidsan (0s) = 530Telsusun SecgraSide by Side di Dekat Dinding Datan
WawanAriesWidodotKE- 172l-....................853
TriyogiYuwono,
Daryanto,
Suprapto,Eka
KarakteristlkDragpadatapls BatasTurbulendiatasPelatDatarBeralur

S.Rijal,dan EriesPZ.(KE- 173)
Sutardi,M. Ersyad,

...................858

Penggunaan Diftrser Pada Thrbin Angin Porcs Horisontal Di Daenoh Pemuhiman
Dengan Berbagri Varirsi Geomeffi
....864
WarjitodanAgusIrawan(KE - 176)
Studi Eksperimen Pcngurangan Intensitas Turbulensi dengan PenempatanSereenpailaOpenArcdt Snbsonb Wnd trnnel (*Stdi Kasus S*een Berdlrmeter 0,7 mm dan I
mm serte Konfigurasi Penempatannya'
WawanAriesWidodo,AndiSoviyana,IsBunyaminSuryo(KE - 177)
.......870
Thermoacoustieheat pumping dircction changeby acoustlcfield slterrtion
Adhits Widyaparaga,
E. Noda,T. Koshimizu"M. Kohn Y. Takata(KE - 178)..............877
Studi Eksperimental Pendingin Adsorpsi Amonia-CaClr Energi Surya @xpedmental
Study Of Solar Dnergy Ammonia{aClz Adsorbtion Refi{geration)
....................883
I GastiKetutPuja,Ftl. RusdiSanpada(KE' 179)
KajianKondisiPerancangan
Udaraluar Jakadauntuk Perancangan
SlstemTataUdara
.....889
M. IdnrsAlhamr4 BudiharjoDan Ruli Nufanta (KE - I 80)
Perbandingan Pmses Pengeringan Beku Yakum pada Tekanan Diatas dan Dibawah
Tekanan Tiiple Point pada Tentacle[Jbunubur
MuhamadYuliato, M. IdrusAlhamid"Nasruddin,danEngkosA. Kosasih{KE - 181) ... 893
Studi EksperlmentalPendinginAbsorpsiAmonia-AirEnergfSurya
Erpcrimenbl Study Of Solar Energr Ammonia-Water Absoration Reftigeration
FA. RusdiSamboda,
I GastiKetutPuja(KE - 182)
....................898
AnallsaPengaruhPerubahanTemperaturterhadapProsesAdsorpsidan Kapasitas
PenyerapanHidrogenpadalhrbon Aktif GranularBerbahanDasarBatu Bara(Analyslsof
the Effectof Temperatureto HydrogenAdsorption lsothermal Processand Adsorption
Capacityof GranularAc$vatedCarbon CoalDerlved)
.................903
Nasruddin,
Daniel(KE
- 183)
PemakalanCameraInfrareduntuk MencarlTenperatur Tertinggi(MedlaAir dan Mlnyak
KefapaSawit| rnda OrganicRonklneClcle dengEnKonsentratorParabollkMatahari
(KE- 1841...........
...................911
RuliNutrantaM. ldrusAlhamdidanNasrudin
PemanfaatanPower lllindow Mobil Untuk MeningkatkanUniuk Keria PanelSurya
DenganDasarKeriaSunTrackingMenggunakanMikrokontroler
.................918
Remons.
DPP(KE- 185)
SamsulKamal,Brahmantya

xv||l

dan pembuatanalat uii Adsorbedilatural Gas(ANGIdengantekanan4 MPa
Perancangan
(KE- 186)
...929
Senoadi,M.ldrusAl Hamid,Nasruddin
Pemetarn PotensiEnergiAngln di Indonesia
(KE - 187)
WarjitodanAkbarRachman

..................936

Studi KomparariTeknologiTurbinAngindan PenretaanTeknologiTurblnAnglnuntuk
WilayahIndonesla
...............943
Warjito,SetoRespatidanLukmanulHakim(KE- 188)
Pengaruhthtalisator (BroquetlPadaEmlslGasMesinSepedaMotor
Arijanto(KE- X89l

..............951

IPGToroidalTankwith RadlolFlush
NonlinearFiniteElementAnalysisof Pressurized
l[ozzle
.............957
AsnawiLubis,AlrmadSuudi,dan NovriTanti,,{KE
- 190)
Peryaruh Penggunaanlbntrol Aki:ttSynthetlcJetterhadaeDrug Aerodlnamika pp,daBlufr
BodyModelKendaraan
.....962
Budiarso,Harinaldi,RustanTlaral*a(KE- 192\
CFDTime Evolutionof HeatTransferAroundA Bundleof TubesIn StaggeredConflguration
...............................969
G.S.T.A.B*ggq W.A.Widodo(KE - 193)
Karalrteristlk PendinginanPadalleat Sink MenggunekanMetodeJet Sintetik Alirsn Silang
DengenVarlasi Elcittsi
Harinaldi , EngkosA KosasihnDamoraRhakasywi,Arief Randy, Aldy Andika (KE - 194)
975
PengaruhJarakTumbukanTerhadaplGrakteristikPerpindahanPanasKonvektifDengan
TumbukanJetSintetik
Harinaldi, EngkosA KosasiluDamoraRhakasywi,ChristoforusDeberland(KE - 195)..982
Kinerja Perilaku Arah Kendarmn Dengan Kontnol Toni Pada Confrnrmus Vafiable
Trannissbn System(Cvts)
.............989
IKetutAdiAtmika(KE- 196)
Karalrterlstiktaiu AliranAir SelamaProsesPendinginanBerdasarkanPerbedaanWarna
taplsanFilm PadaSistemSolarThermal
YogiSirodzGaos,
Resmana,
Wijaya,AkhromAryady,Indra
Hasanudin
JanuarAkbar,
....994
Mulyaluarsa,EdiManuki tKE- 199)
PerpipaanGasDenganMetode Newton-Raphson
Model SimulaslJarlngan
.....................999
JokoWaluyodan AgungTtitaksana(KE-200)

Kr-rm

ProceedingSeminarNasionalTahunanTeknikMesin Xl (SNTTMXl) & ThermofluidlV
UnivercitasGadjah Mada (UGM),Yogyakarta,16-17 Oktober2012

Nonlinear Finite ElementAnalysis of PressurizedLPG TonoidalTank with Radial Flush Nozle
Asnawi Lubisl, Ahmad Suudi,danNowi Tkrnti
Lampung
Mesin,FakultasTeknihUniversitas
JurusanTeknik
No.l BardarLampung,35145
Soemantri
Brojonegoro
JalanProfessor
tEmail:asnawi-lubis@unila.ac.id

Abstrect
This paper reports a nonlinear finite ele,mentmalysis of pressurizedcircular toroidal t-nk with radial flush
cylin&ical nozzleusedfot gasfuel tank of personalcar. The analysisdeterrrinesthe position of radial cylindrical
nonle that gives the highest limit pressure.Toroidal tank having volume of 45 liters and radius ratio of 3 were
usedin this analysis.Cllindrical nonle of 12.5mm diameterand l0 mm height was attachedin radial direction of
toroidal crosssection.The position of nozzlewas checkedfor five points: extrados,450from exhados,crou'n, 450
from crown, and inhados.The ma:rimumapplied intemal pressurewas 1.5times pressurrto yield. Limits pressurc
were obtainedvia nonlinear finite el€mentanalysisusrngthe well-known Newton-Raphsonalgorithm with large
deformation. It was formd that the best desigt for nozzle position, indicated by the highest limit pressure,is
locatedat the extados. For any circumstances,nozzlecan be locatedbetwee,nextradosand crow& but shouldnot
be locatedbetwesncrown and intrados.This result conformsto the membranetheory that the highest stess in
toroidal shell under internalpressur€occurcat intradosand nozzleshall not be locatednext to that location
finiteelemeNrt
analysis
toroidaltanh limit pressure,
Kcywords:pressurized
Introductlon
In order to reduce the subsidy of oil fuel, the
govennent of Indonesia ty to initiate conversion
program fiom oil fuel (BBM) to gas fuel (BBG) for
personalcars.For long term, this third option (first to
limit the usageof oil fuel secondto increasethe price
of oil fuel) is very appropriate. However, the
govermentof Indonesianeedsto build infrastnrctwes
and technolory before applying this optior;
particulrly public accessto gas fuel (SPBU) and
convsrsionkit fr,omoil fuel to gasfuel.
One of the componentsof combustionsyste'mthat
needsto be redesignedis fuel Ank. Fuel tank for gas
asa pressurevesselmustbe designedcarefully aginst
burst type failure. Perfest desip need to be done to
avoid explosion. From economic point of vieq
toroidal shapeis the most appropriateshapefot cr's
fuel tank. By classicalmechanics,it can also easilybe
proofthattoroidaltankcanwiftstandinternalpressrne
load much higher than an equivalent cylindrical,
spherical or conical shape.Here, toroidal tank is
proposedfor gasfuel tank of personalcrs.
The study of satic dan dpamic behaviorn of
toroidal shell had been carried out by many
resanchers.Free vibration analysisi of two toroidal
shellhadbeeircaniedout by Tzou danWang(2003)to
contol the vibratiqr oftoroidal slrell sfruc'trremd to
erhance its accwacy and reliability. Jiang dan
Rdekop (2003) canied out analysis of static dan

dynamic charecteristicsof ortlrotropic toroidal shells
of variable thicknessand obtainedsolution basedon
the shell equations of Sanders-Budiansky.
Experimental limit g)dcmal pr€ssuretests had been
carried out on threetonoidaltanks by Btachrf (2003),
two of the tan*s were fabnicatedfrom mild stel by
spinningtwo part oftoroidal andweldedat its intrados
and extrados,while another one was fabricated by
welding circumferentially four gOdegree elbows.
Sfiess and strain analysisof LPCI toroidal tat*s had
been canied out by Velickovic QW7) using finite
element mettrod. Kisioglu (2009) is one of few
researcherwho had canied out investiggtionon limit
pressureoftoroidal tark of LPG storagefor vehicle in
Turkey. Strengthdesignof toroidal tank for LPG 3kg
was reportedby Lubis (201l) and Lubis, et al Q0l2).
To the bestof author'sknowledge,it wasnot found in
modern literature a comprehensivestudy of strengttl
designof toroidal tanks for personalcars,particularly
for usmg in Indonesia This paper reports resul8 of
nonlinear finite element analysis of toroidal tank
havingradialflushnozzletobeusedforpersonalcars
in Indonesia.
Finite Element Modelling
Toroidal tank model used in this study was modeled
based on volume of tank of 45 liters. Voltme of a
toroidal tank can be calculatedusing the follo*.ing

KE - 190

lV
Tahunan
TeknikMesinXl (SNTTUXl) & Thermofluid
SerninarNasional
Proceeding
16-17Oktober2012
Universitas
GadjahMada(UGM),Yogyakartra,

equation:

Material properties needed for finite element
modelingare Yormg'smodulus4 yield stre$say, and
Poisson'sratio v, the values for those propertiesare
207 GPs, 295 MPa, dan 0.3 respectively twinarto
dan Wahyuadi,20081.In this analysisoit was assumed
that the toroidal tank was fabricatedby welding forn
900 elbows circumferentialy.The welding joint was
assumedto be perfect fioint efEciency equals to
unity). Other assumptionwas uniform thickness of
the tank.
Element type used was S}IELL281 of the
ANSYS elemerrtlibrary. The eleine'nthas eight nodes
with six degees of fr,eedom for every node:
in the lr" y, danz directioq and rotation
displace,ment
about the :L y, dan z anis. The ele'me'lrtcan be used
for linier anatysls, large rotation, and nonJinier
malysis with large shain Typical finite el€,n€rl
model includeradial flush nozzleis shownin Fig.2.

V = rrz.ZnR

(l)

where, r is toroidal closs-s€ctionradius, md R is
radius of clrvdre of toroidal. Equation (1) can be
written inthe following form:

v =2n2r3p

Q)

oft

(v\X

'=la)

(3)

For a toroidal tank having volume of 45 liter = 45 x
106mm3,the correspondingradius is:

( qstou\%

r =l '-"=\6n')

|

=9l.3mm

orR = 273.8mm.
Me,mbranetheory of shell shows thd the higbest
stress for a toroidal shell rmder int€mal pressure
locatedat intradosmd the lowest locatedat entados.
This fact guides engineersnot to located xnozz)e tt
intados, andif possible,locatedd odrados
In this study, geometrymodeling was done
in toroidal coordinate. The tonrs was obtained by
rotating a circle of radius r abor.fra circle of radius .R
as shovm in Figrne l. Handguardwas not modeled
wi& an assumptionthat this accessorieswould not
affectthelimitpresure.
Fig.2 Typical FE model of atoroidal tank
For fmite elementmodel slrovmin Fig.2 subjectedto
internal pre$$re loading; boundary condition that
needs to be pplied was zeno displacementfor all
nodes at a stoss-sectionas shown in Fig.3. ht€rnal
pr€ssureload (MPa) to be rylied to find the limit
presrurecan be estimatedby calculatingthe pressure
to yield"a, (Lubis,et. al.,2012):

i
I

ti
"1..
:ii
-.-j.---/

Fig. I Geomety modelingof a tuus

(4)

g-A

Material for the tank was the sarne as the
material for PERIAMINA LPG 3kg tank, i.e., steel
sheet produced by PT Krakafau Steel, having
specificationJIS G3116SG-295,andfticknessof 2.3
mm. Material forhandguad dan footing was carbon
steelwith specificationJIS G3101 SS42,thic*nessof
2.5 mm also produced by PT Kral