Penentuan Nilai Difusivitas Panas (Cyprinus carpio, Linn) dengan Metode Analisis Geometri
Oleh
OERIANTO
GUYANDL
F 21. 0913
1 9 9 0
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Oerianto
Panas
Ikan
Analisis
F 21.0913. Penentuan
Guyandi.
(Cv~rinus
Mas
Di
Geometri.
Nilai
u,
Linn)
bawah
Difusivitas
dengan
Metode
Dr.
Kamaruddin
untuk
menentukan
bimbingan
A b d u l l a h d a n I r . Edy H a r t u l i s t i y o s o
R I NGKASAN
Tujuan
nilai
dari
penelitian i n i
difusivitas
adalah
p a n a s i k a n mas (CvDrinus c a r ~ i o , L i n n )
d e n g a n menggunakan metode a n a l i s i s g e o m e t r i .
ini
bentuk
yang
menyimpang
direpresentasikan
dengan
dari
Dengan
bentuk
menggunakan
geometri
model
ini
d a n l u a s penampang m e l i n t a n g .
Dari model
d a p a t d i t e n t u k a n i n d e k s g e o m e t r i bahan
dasar
elipsoidal.
karakter-
B e n t u k bahan d a n model d i h u b u n g k a n d e n g a n p a n j a n g
istik
metode
elipsoidal
yang
mempunyai
dalam
penentuan
b e n t u k menyimpang.
Penggunaan
metode
a n a l i s i s geometri
n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s menggunakan a s u m s i : t e m p e r a t u r b a h a n
pada
s a a t a w a l s e r a g a m , t e m p e r a t u r medium
tetap,
hambatan
pindah panas konveksi dapat diabaikan dan pindah panas
yang
t e r j a d i a n t a r a bahan d a n l i n g k u n g a n h a n y a k o n v e k s i .
Metode
analisis
penyederhanaan
memperhitungkan
geometri
persamaan
tersebut
didasarkan
t a k hingga H e i s l e r
d e r e t pertamanya saja.
dengan
Penyederhanaan
b e r l a k u u n t u k a n g k a F o u r i e r l e b i h b e s a r d a r i 0,20
atas
hanya
ini
Dengan metode a n a l i s i s g e o m e t r i d i d a p a t n i l a i d i f u s i v i tas
p a n a s i k a n mas (Cyerinus . c c , L i n n ) s e b e s a r 1 , 5 8 2
m2/detik,
yang d i c a p a i p a d a s a a t angka
Fourier
N i l a i i n i d a p a t d i g u n a k a n u n t u k pendugaan t e m p e r a t u r
p r o s e s p e n d i n g i n a n , d e n g a n d e v i a s i s e b e s a r 2,83 % .
x
0,25.
selama
PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS PANAS IKAN HAS
( S b ? x i m searpio, L i n n )
DENGAN HETODE ANALISIS GEOHETRI
Oleh :
O e r i a n t o Guyandi
(F 21.0913)
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN'
p a d a J u r u s a n MEKANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1990
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS PANAS IRAN MAS
(CvDrinus aarDio, L i n n )
DENGAN METODE ANALISIS GEOMETRI
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u syarat u n t u k memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
p a d a J u r u s a n MEKANISASI PERTANIAN ,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
OERIANTO GUYANDI
F 21.0913
D i l a h i r k a n p a d a t a n g g a l 7 Agustus 1966
d i Jember
T a n g g a l l u l u s : 3 S e p t e m b e r 1990
Disetujui,
Dosen Pembimbing I
o s e n Pembimbing I
KATA PENGANTAR
P u j i dan syukur d i p a n j a t k a n ke hadapan A l l a h yang
Pengasih
d a n Pemurah, s e b a b hanya dengan rahmatNyalah
Maha
maka
s k r i p s i i n i dapat penulis selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan t e r i m a k a s i h k e p a d a :
1. D r .
Kamaruddin
A b d u l l a h , MSA s e b a g a i
dosen
pembimbing
utama,
2. Ir
.
Edy
Hartulistiyoso
sebagai
dosen
pembimbing
pendamping,
3 . I r . P u t i a t i Mahdar, M k p p S c . s e b a g a i d o s e n p e n g u j i ,
4. D r .
Moeljarno
D j o j o m a r t o n o , MSA
yang
memberikan
b i m b i n g a n p a d a awal p e n u l i s a n s k r i p s i ,
5. Segenap p i h a k yang t i d a k d a p a t d i s e b u t k a n s a t u p e r s a t u .
Akhirnya k r i t i k dan s a r a n s a n g a t p e n u l i s harapkan
perbaikan tulisan selanjutnya.
J a k a r t a , S e p t e m b e r 1990
Penulis
iii
demi
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTARTABEL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .v i i
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
I . PENDAHULUAN
. .iii
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
viii
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I1 . TINJAUANPUSTAKA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A . PENELITIAN SEBELUMNYA MENGENAI DIFUSIVITAS PANAS
1
4
. .
4
. . . . . . . . . . .
22
. . . . . . . . . . . . . . . .
26
. . . . . . . . . . .
V . HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . .
A . ALAT PENDINGIN BAHAN . . . . . . . . . . . . . . .
27
B . P E R B ~ N D I N G A NMETODE ANALISIS GEOMETRI DENGAN
NUMERIK DAN ANALISIS . . . . . . . . . . . . .
111. TEORI
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A . PERKEMBANGAN KONSEP PINDAH PANAS .
B . PINDAH PANAS TRANSIEN
1. M e t o d e S i m i l i t u d e
. . . . .
C . PENDEKATAN ANALISIS GEOMETRI
D . DIFUSIVITAS PANAS
1V.PERCOBAAN
.
. . . . . . . :
. . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN
1. B a h a n P e r c o b a a n .
2. Alat
. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
2 . Persamaan P i n d a h P a n a s T r a n s i e n
A
. .
. . . . . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
3 . Waktu d a n T e m p a t P e r c o b a a n
4 . Prosedur Percobaan
B . DEVIASI NILAI DIFUSIVITAS PANAS
29
29
B . PENGUKURAN TEMPERATUR I K A N MAS .
C . D I F U S I V I T A S P A N A S I R A N MAS .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
D . PENDUGAAN TEMPERATUR P U S A T DAN TEMPERATUR RATA-RATA
MASSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VI
30
31
. 48
. K E S I M P U L A N DAN SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
A . KESIMPULAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
B . SARAN
51
DAFTAR
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . .
52
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
T a b e l 1. Enam g r u p t a n p a d i m e n s i ( p h i ) p a d a p i n d a h
panas konduksi t r a n s i e n . . . . . . .
. . . . .1 2
Tabel 2 . Indeks geometri beberapa bentuk geometri .
.1 9
T a b e l 3 . P a n j a n g k a r a k t e r i s t i k . l u a s penampang m e l i n t a n g
dan i n d e k s g e o m e t r i ( G ) ikan m a s
.
.
.3 3
Tabel 4
.
D i f u s i v i t a s panas dan d e v i a s i n y a untuk angka
F o u r i e r 0. 20. 0. 2 5 . 0. 30
. . . . . . . . .
. . . . 35
DAFTAR GAHBAR
Halaman
m, inn) . . . . . . . . .
Gambar
1. I k a n mas ( C v ~ r i n u s
Gambar
2 . A l a t p e n s i r k u l a s i air yang digunakan u n t u k
m e n d i n g i n k a n i k a n mas . . . . . . .
.23
. . .
.24
.36
Gambar
3 . Data l o g g e r y a n g d i g u n a k a n u n t u k m e n c a t a t
temperatur . . . . . . . . . . . . . . .
Gambar
4 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T h . t u n g d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka 6 o u r r e r 0 , 2 0
pada percobaan I . . . . . . . . . . . .
. . . .
5 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T h . tung d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka $ o u r l e r 0 , 2 5
pada percobaan I . . . . . . . . .
.
6 . P e r b a n d i n g a n T ukur d e n g a n T h . t u n g d a r i
d i f u s i v i t a s panas untuk angka h o u r l e r 0 , 3 0
pada percobaan I . . . . . . . . . . . .
. . . .
.38
7 . P e r b a n d i n g a n T Ukur dengan T h . t u n g dar i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka $ o u r l e r 0 , 2 0
p a d a p e r c o b a a n 11. . . . . . . . . . . .
. . . .
.40
. . .
.41
. . . .
.42
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
8 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T hEtung d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka o u r l e r 0 , 2 5
p a d a p e r c o b a a n 11. . . . . . . . . . .
9 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T h . t u n g d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka $ o u r l e r 0 , 3 0
p a d a p e r c o b a a n 11. . . . . . . . . . .
.
. .37
Gambar 1 0 . D e v i a s i n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s d e n g a n mengguk e t i k a d i c a p a i angka
nakan d a t a - d a t a i n
Fourier 0,20 . . . . . . . . . . . . . . .
. .
.43
Gambar 11. D e v i a s i n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s d e n g a n mengguk e t i k a d i c a p a i angka
nakan d a t a - d a t a i n e
Fourier 0,25 . . . . . . . . . . . . . .
. .
.44
Gambar 1 2 . D e v i a s i n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s d e n g a n menggunakan d a t a - d a t a i n 8 k e t i k a d i c a p a i angka
Fourier 0,30 . . . . . . . . . . . . . . .
. .
.45
vii
OERIANTO
GUYANDL
F 21. 0913
1 9 9 0
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Oerianto
Panas
Ikan
Analisis
F 21.0913. Penentuan
Guyandi.
(Cv~rinus
Mas
Di
Geometri.
Nilai
u,
Linn)
bawah
Difusivitas
dengan
Metode
Dr.
Kamaruddin
untuk
menentukan
bimbingan
A b d u l l a h d a n I r . Edy H a r t u l i s t i y o s o
R I NGKASAN
Tujuan
nilai
dari
penelitian i n i
difusivitas
adalah
p a n a s i k a n mas (CvDrinus c a r ~ i o , L i n n )
d e n g a n menggunakan metode a n a l i s i s g e o m e t r i .
ini
bentuk
yang
menyimpang
direpresentasikan
dengan
dari
Dengan
bentuk
menggunakan
geometri
model
ini
d a n l u a s penampang m e l i n t a n g .
Dari model
d a p a t d i t e n t u k a n i n d e k s g e o m e t r i bahan
dasar
elipsoidal.
karakter-
B e n t u k bahan d a n model d i h u b u n g k a n d e n g a n p a n j a n g
istik
metode
elipsoidal
yang
mempunyai
dalam
penentuan
b e n t u k menyimpang.
Penggunaan
metode
a n a l i s i s geometri
n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s menggunakan a s u m s i : t e m p e r a t u r b a h a n
pada
s a a t a w a l s e r a g a m , t e m p e r a t u r medium
tetap,
hambatan
pindah panas konveksi dapat diabaikan dan pindah panas
yang
t e r j a d i a n t a r a bahan d a n l i n g k u n g a n h a n y a k o n v e k s i .
Metode
analisis
penyederhanaan
memperhitungkan
geometri
persamaan
tersebut
didasarkan
t a k hingga H e i s l e r
d e r e t pertamanya saja.
dengan
Penyederhanaan
b e r l a k u u n t u k a n g k a F o u r i e r l e b i h b e s a r d a r i 0,20
atas
hanya
ini
Dengan metode a n a l i s i s g e o m e t r i d i d a p a t n i l a i d i f u s i v i tas
p a n a s i k a n mas (Cyerinus . c c , L i n n ) s e b e s a r 1 , 5 8 2
m2/detik,
yang d i c a p a i p a d a s a a t angka
Fourier
N i l a i i n i d a p a t d i g u n a k a n u n t u k pendugaan t e m p e r a t u r
p r o s e s p e n d i n g i n a n , d e n g a n d e v i a s i s e b e s a r 2,83 % .
x
0,25.
selama
PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS PANAS IKAN HAS
( S b ? x i m searpio, L i n n )
DENGAN HETODE ANALISIS GEOHETRI
Oleh :
O e r i a n t o Guyandi
(F 21.0913)
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN'
p a d a J u r u s a n MEKANISASI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
1990
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
PENENTUAN NILAI DIFUSIVITAS PANAS IRAN MAS
(CvDrinus aarDio, L i n n )
DENGAN METODE ANALISIS GEOMETRI
SKRIPSI
S e b a g a i s a l a h s a t u syarat u n t u k memperoleh g e l a r
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
p a d a J u r u s a n MEKANISASI PERTANIAN ,
Fakultas Teknologi Pertanian,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
Oleh
OERIANTO GUYANDI
F 21.0913
D i l a h i r k a n p a d a t a n g g a l 7 Agustus 1966
d i Jember
T a n g g a l l u l u s : 3 S e p t e m b e r 1990
Disetujui,
Dosen Pembimbing I
o s e n Pembimbing I
KATA PENGANTAR
P u j i dan syukur d i p a n j a t k a n ke hadapan A l l a h yang
Pengasih
d a n Pemurah, s e b a b hanya dengan rahmatNyalah
Maha
maka
s k r i p s i i n i dapat penulis selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan t e r i m a k a s i h k e p a d a :
1. D r .
Kamaruddin
A b d u l l a h , MSA s e b a g a i
dosen
pembimbing
utama,
2. Ir
.
Edy
Hartulistiyoso
sebagai
dosen
pembimbing
pendamping,
3 . I r . P u t i a t i Mahdar, M k p p S c . s e b a g a i d o s e n p e n g u j i ,
4. D r .
Moeljarno
D j o j o m a r t o n o , MSA
yang
memberikan
b i m b i n g a n p a d a awal p e n u l i s a n s k r i p s i ,
5. Segenap p i h a k yang t i d a k d a p a t d i s e b u t k a n s a t u p e r s a t u .
Akhirnya k r i t i k dan s a r a n s a n g a t p e n u l i s harapkan
perbaikan tulisan selanjutnya.
J a k a r t a , S e p t e m b e r 1990
Penulis
iii
demi
DAFTAR IS1
Halaman
KATA PENGANTAR
DAFTARTABEL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .v i i
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
I . PENDAHULUAN
. .iii
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
viii
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I1 . TINJAUANPUSTAKA
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A . PENELITIAN SEBELUMNYA MENGENAI DIFUSIVITAS PANAS
1
4
. .
4
. . . . . . . . . . .
22
. . . . . . . . . . . . . . . .
26
. . . . . . . . . . .
V . HASIL DAN PEMBAHASAN . . . . . . . . . . . . . . .
A . ALAT PENDINGIN BAHAN . . . . . . . . . . . . . . .
27
B . P E R B ~ N D I N G A NMETODE ANALISIS GEOMETRI DENGAN
NUMERIK DAN ANALISIS . . . . . . . . . . . . .
111. TEORI
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A . PERKEMBANGAN KONSEP PINDAH PANAS .
B . PINDAH PANAS TRANSIEN
1. M e t o d e S i m i l i t u d e
. . . . .
C . PENDEKATAN ANALISIS GEOMETRI
D . DIFUSIVITAS PANAS
1V.PERCOBAAN
.
. . . . . . . :
. . . . . . .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN
1. B a h a n P e r c o b a a n .
2. Alat
. . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . .
2 . Persamaan P i n d a h P a n a s T r a n s i e n
A
. .
. . . . . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . . . . . . . .
3 . Waktu d a n T e m p a t P e r c o b a a n
4 . Prosedur Percobaan
B . DEVIASI NILAI DIFUSIVITAS PANAS
29
29
B . PENGUKURAN TEMPERATUR I K A N MAS .
C . D I F U S I V I T A S P A N A S I R A N MAS .
. . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . .
D . PENDUGAAN TEMPERATUR P U S A T DAN TEMPERATUR RATA-RATA
MASSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VI
30
31
. 48
. K E S I M P U L A N DAN SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
A . KESIMPULAN
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
B . SARAN
51
DAFTAR
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . .
52
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
53
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
T a b e l 1. Enam g r u p t a n p a d i m e n s i ( p h i ) p a d a p i n d a h
panas konduksi t r a n s i e n . . . . . . .
. . . . .1 2
Tabel 2 . Indeks geometri beberapa bentuk geometri .
.1 9
T a b e l 3 . P a n j a n g k a r a k t e r i s t i k . l u a s penampang m e l i n t a n g
dan i n d e k s g e o m e t r i ( G ) ikan m a s
.
.
.3 3
Tabel 4
.
D i f u s i v i t a s panas dan d e v i a s i n y a untuk angka
F o u r i e r 0. 20. 0. 2 5 . 0. 30
. . . . . . . . .
. . . . 35
DAFTAR GAHBAR
Halaman
m, inn) . . . . . . . . .
Gambar
1. I k a n mas ( C v ~ r i n u s
Gambar
2 . A l a t p e n s i r k u l a s i air yang digunakan u n t u k
m e n d i n g i n k a n i k a n mas . . . . . . .
.23
. . .
.24
.36
Gambar
3 . Data l o g g e r y a n g d i g u n a k a n u n t u k m e n c a t a t
temperatur . . . . . . . . . . . . . . .
Gambar
4 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T h . t u n g d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka 6 o u r r e r 0 , 2 0
pada percobaan I . . . . . . . . . . . .
. . . .
5 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T h . tung d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka $ o u r l e r 0 , 2 5
pada percobaan I . . . . . . . . .
.
6 . P e r b a n d i n g a n T ukur d e n g a n T h . t u n g d a r i
d i f u s i v i t a s panas untuk angka h o u r l e r 0 , 3 0
pada percobaan I . . . . . . . . . . . .
. . . .
.38
7 . P e r b a n d i n g a n T Ukur dengan T h . t u n g dar i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka $ o u r l e r 0 , 2 0
p a d a p e r c o b a a n 11. . . . . . . . . . . .
. . . .
.40
. . .
.41
. . . .
.42
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
8 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T hEtung d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka o u r l e r 0 , 2 5
p a d a p e r c o b a a n 11. . . . . . . . . . .
9 . P e r b a n d i n g a n T Ukur d e n g a n T h . t u n g d a r i
d i f u s i v i t a s p a n a s u n t u k angka $ o u r l e r 0 , 3 0
p a d a p e r c o b a a n 11. . . . . . . . . . .
.
. .37
Gambar 1 0 . D e v i a s i n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s d e n g a n mengguk e t i k a d i c a p a i angka
nakan d a t a - d a t a i n
Fourier 0,20 . . . . . . . . . . . . . . .
. .
.43
Gambar 11. D e v i a s i n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s d e n g a n mengguk e t i k a d i c a p a i angka
nakan d a t a - d a t a i n e
Fourier 0,25 . . . . . . . . . . . . . .
. .
.44
Gambar 1 2 . D e v i a s i n i l a i d i f u s i v i t a s p a n a s d e n g a n menggunakan d a t a - d a t a i n 8 k e t i k a d i c a p a i angka
Fourier 0,30 . . . . . . . . . . . . . . .
. .
.45
vii